一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，属于金属机械制造技术领域，包括控制器、升降伺服电机、进给交流电机、送丝轮、激光跟踪器、视觉CCD、导电嘴和左右位置控制伺服电机，激光跟踪器位于导电嘴前，视觉CCD位于激光跟踪器前，升降伺服电机根据焊缝位置信息控制焊枪Z轴进给，左右位置控制伺服电机根据焊缝位置信息控制焊枪X轴进给，通过激光测量来弥补高度差，同配合控制焊接。本发明专利技术集成了自动检测、识别、跟踪、控制和信息传输为一体，CCD通过图像和储存参数标准进行比对，激光跟踪器进行检测和跟踪，自动控制小车到达相应位置，提高了焊接质量及效率，减少劳动强度，实现焊接的可视化。

An Automatic Submerged Arc Welding Equipment Based on Vision and Laser Tracking

The invention discloses an automatic submerged arc welding equipment based on vision and laser tracking, which belongs to the technical field of metal machinery manufacturing. It includes a controller, a lifting servo motor, a feed AC motor, a wire feeding wheel, a laser tracker, a visual CCD, a conducting nozzle and a left and right position control servo motor. The laser tracker is located in front of the conducting nozzle, and the visual CCD is located in front of the laser tracker and the lifting servo is located in front of the laser tracker. Servo motor controls Z-axis feed of welding torch according to position information of welding seam, and servo motor controls X-axis feed of welding torch according to position information of welding seam. The invention integrates automatic detection, recognition, tracking, control and information transmission as a whole. CCD compares image and storage parameter standards, laser tracker detects and tracks, automatically controls the car to reach the corresponding position, improves welding quality and efficiency, reduces labor intensity, and realizes welding visualization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备
本专利技术涉及一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，特别是涉及一种应用于真空叠轧复合板坯制作上的视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，属于金属机械制造

技术介绍
目前，金属复合板坯埋弧焊工位是由操作人员手动控制焊接小车进行埋弧焊作业，不仅需要操作人员站在升降机平台上控制焊接小车的运动启停，并在完成一条焊道和一个焊层后对焊接小车的末端进行手动调节，高度无法控制，而且还需要操作人员手动调整下道焊层的的位置和焊枪的位置。一方面，这种方式自动化程度较低，对人员的技术经验和熟练程度依赖过大，造成焊接精度无法保证；另一方面，需要人员操作的环节较多，工作量较大，生产效率也难以保证。鉴于上述缺陷，设计了一种用于金属复合板埋弧焊生产的视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，综合了视觉、激光跟踪、伺服控制集成为一体的关键技术，提高了焊接质量，焊接效率以及减少劳动强度，实现焊接的可视化。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是为了提供一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，从视觉及激光跟踪定位来实现自动化控制的埋弧焊设备，提高生产效率以及焊接质量的稳定性。本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，包括控制器、升降伺服电机、进给交流电机、送丝轮、激光跟踪器、视觉CCD、导电嘴和左右位置控制伺服电机，所述控制器分别与所述升降伺服电机和所述进给交流电机连接，所述进给交流电机设置在所述送丝轮上；所述激光跟踪器位于所述导电嘴的正前方，与所述送丝轮前方的安装块相连；所述视觉CCD位于所述激光跟踪器的正前方；所述升降伺服电机根据所述激光跟踪器所反馈的焊缝位置信息通过控制器控制焊枪Z轴进给；所述左右位置控制伺服电机根据所述激光跟踪器所反馈的焊缝位置信息通过控制器控制焊枪X轴进给；所述激光跟踪器进行焊缝的检测、跟踪和识别，通过激光测量来弥补高度差，控制电流大小；所述激光跟踪器、所述升降伺服电机和所述左右位置控制伺服电机共同配合控制焊接；所述激光跟踪器位于所述视觉CCD的正后方，实现检测位置及影像数据分析一体化。优选的方案是，所述升降伺服电机和所述左右位置控制伺服电机分别设置在横梁上，横梁上设有焊丝盘。在上述任一方案中优选的是，所述左右位置控制伺服电机通过吊环及支架设置在所述横梁上，所述吊环及支架设置在所述焊丝盘的后方。在上述任一方案中优选的是，所述左右位置控制伺服电机设置在移动小车上，所述左右位置控制伺服电机上设有左右控制模组。在上述任一方案中优选的是，所述控制器上设有触摸屏，所述控制器通过控制盒锁定手柄设置在所述横梁上。在上述任一方案中优选的是，所述横梁上还设有导丝架，所述导丝架设置在所述吊环及支架与所述升降伺服电机之间。在上述任一方案中优选的是，所述升降伺服电机上设有焊剂料斗，所述焊剂料斗与焊剂软管连接，并设置在所述横梁上。在上述任一方案中优选的是，所述焊剂料斗的下方设有上下控制模组，所述上下控制模组设置在所述横梁上。在上述任一方案中优选的是，所述送丝轮设置在所述横梁上，所述送丝轮的下方设置有导电杆夹紧件，所述导电嘴设置在所述导电杆夹紧件的下方，所述导电嘴对准金属复合板的焊接处。在上述任一方案中优选的是，所述激光跟踪器与所述控制器电连接，所述激光跟踪器检测金属复合板的焊缝高度Z轴和位置Y轴，数据分析反馈给所述控制器，所述控制器输出指令给所述左右位置控制伺服电机和所述升降伺服电机，进行参数补给，所述视觉CCD把焊接前的焊缝质量与系统储存的照片信息进行比对。本专利技术的有益技术效果：按照本专利技术的基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，本专利技术提供的基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，集成了自动检测、自动识别、自动跟踪、自动控制、自动信息传输为一体的自动化设备，通过CCD、激光跟踪器和伺服电机控制，三者紧密配合，CCD通过图像和储存参数标准进行比对，激光跟踪器进行检测和跟踪，弥补大型工件摆放水平度缺陷，焊缝精确位置无法固定，焊接的高度识别问题，通过信号通讯给控制器，伺服电机通过控制器指令，自动控制小车到达精确的X、Y、Z轴的相应位置，完成焊接，完美配合，提高了焊接质量，焊接效率以及减少劳动强度，实现焊接的可视化。附图说明图1为按照本专利技术的基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备的一优选实施例的整体结构示意图。图中：1-焊丝盘，2-控制器，3-触摸屏，4-控制盒锁定手柄，5-吊环及支架，6-横梁，7-导丝架，8-焊剂料斗，9-升降伺服电机，10-上下控制模组，11-进给交流电机，12-送丝轮，13-激光跟踪器，14-视觉CCD，15-导电杆夹紧件，16-焊剂软管，17-导电嘴，18-移动小车，19-左右位置控制伺服电机，20-左右控制模组，21-金属复合板。具体实施方式为使本领域技术人员更加清楚和明确本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，本实施例提供的一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，包括控制器2、升降伺服电机9、进给交流电机11、送丝轮12、激光跟踪器13、视觉CCD14、导电嘴17和左右位置控制伺服电机19，所述控制器2分别与所述升降伺服电机9和所述进给交流电机11连接，所述进给交流电机11设置在所述送丝轮12上；所述激光跟踪器13位于所述导电嘴17的正前方，与所述送丝轮12前方的安装块相连；所述视觉CCD14位于所述激光跟踪器13的正前方；所述升降伺服电机9根据所述激光跟踪器13所反馈的焊缝位置信息通过控制器2控制焊枪Z轴进给；所述左右位置控制伺服电机19根据所述激光跟踪器13所反馈的焊缝位置信息通过控制器2控制焊枪X轴进给；所述激光跟踪器13进行焊缝的检测、跟踪和识别，通过激光测量来弥补高度差，控制电流大小；所述激光跟踪器13、所述升降伺服电机9和所述左右位置控制伺服电机19共同配合控制焊接；所述激光跟踪器13位于所述视觉CCD14的正后方，实现检测位置及影像数据分析一体化。进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述升降伺服电机9和所述左右位置控制伺服电机19分别设置在横梁6上，横梁6上设有焊丝盘1；所述左右位置控制伺服电机19通过吊环及支架5设置在所述横梁6上，所述吊环及支架5设置在所述焊丝盘1的后方；所述左右位置控制伺服电机19设置在移动小车18上，所述左右位置控制伺服电机19上设有左右控制模组20。进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述控制器2上设有触摸屏3，所述控制器2通过控制盒锁定手柄4设置在所述横梁6上；所述横梁6上还设有导丝架7，所述导丝架7设置在所述吊环及支架5与所述升降伺服电机9之间。进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述升降伺服电机9上设有焊剂料斗8，所述焊剂料斗8与焊剂软管16连接，并设置在所述横梁6上；所述焊剂料斗8的下方设有上下控制模组10，所述上下控制模组10设置在所述横梁6上。进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述送丝轮12设置在所述横梁6上，所述送丝轮12的下方设置有导电杆夹紧件15，所述导电嘴17设置在所述导电杆夹紧件15的下方，所述导电嘴17对准金属复合板21的焊接处；所述激光跟踪器13与所述控制器2电连接，所述激光跟踪器13检测金属复合板21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，包括控制器(2)、升降伺服电机(9)、进给交流电机(11)、送丝轮(12)、激光跟踪器(13)、视觉CCD(14)、导电嘴(17)和左右位置控制伺服电机(19)，其特征在于：所述控制器(2)分别与所述升降伺服电机(9)和所述进给交流电机(11)连接，所述进给交流电机(11)设置在所述送丝轮(12)上；所述激光跟踪器(13)位于所述导电嘴(17)的正前方，与所述送丝轮(12)前方的安装块相连；所述视觉CCD(14)位于所述激光跟踪器(13)的正前方；所述升降伺服电机(9)根据所述激光跟踪器(13)所反馈的焊缝位置信息通过控制器(2)控制焊枪Z轴进给；所述左右位置控制伺服电机(19)根据所述激光跟踪器(13)所反馈的焊缝位置信息通过控制器(2)控制焊枪X轴进给；所述激光跟踪器(13)进行焊缝的检测、跟踪和识别，通过激光测量来弥补高度差，控制电流大小；所述激光跟踪器(13)、所述升降伺服电机(9)和所述左右位置控制伺服电机(19)共同配合控制焊接；所述激光跟踪器(13)位于所述视觉CCD(14)的正后方，实现检测位置及影像数据分析一体化。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，包括控制器(2)、升降伺服电机(9)、进给交流电机(11)、送丝轮(12)、激光跟踪器(13)、视觉CCD(14)、导电嘴(17)和左右位置控制伺服电机(19)，其特征在于：所述控制器(2)分别与所述升降伺服电机(9)和所述进给交流电机(11)连接，所述进给交流电机(11)设置在所述送丝轮(12)上；所述激光跟踪器(13)位于所述导电嘴(17)的正前方，与所述送丝轮(12)前方的安装块相连；所述视觉CCD(14)位于所述激光跟踪器(13)的正前方；所述升降伺服电机(9)根据所述激光跟踪器(13)所反馈的焊缝位置信息通过控制器(2)控制焊枪Z轴进给；所述左右位置控制伺服电机(19)根据所述激光跟踪器(13)所反馈的焊缝位置信息通过控制器(2)控制焊枪X轴进给；所述激光跟踪器(13)进行焊缝的检测、跟踪和识别，通过激光测量来弥补高度差，控制电流大小；所述激光跟踪器(13)、所述升降伺服电机(9)和所述左右位置控制伺服电机(19)共同配合控制焊接；所述激光跟踪器(13)位于所述视觉CCD(14)的正后方，实现检测位置及影像数据分析一体化。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，其特征在于：所述升降伺服电机(9)和所述左右位置控制伺服电机(19)分别设置在横梁(6)上，横梁(6)上设有焊丝盘(1)。3.根据权利要求2所述的一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，其特征在于：所述左右位置控制伺服电机(19)通过吊环及支架(5)设置在所述横梁(6)上，所述吊环及支架(5)设置在所述焊丝盘(1)的后方。4.根据权利要求2所述的一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备，其特征在于：所述左右位置控制伺服电机(19...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，曹雏清，高云峰，张杨，史和生，史航，张苏雅，
申请(专利权)人：史和生，
类型：发明
国别省市：江苏,32