一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的系统和方法。该系统所包括的装置有线激光距离传感器、速度传感器、控制器、传感器保护装置、线激光距离传感器固定装置、速度传感器固定装置、圆盘支架、半圆盒转动装置、驱动转轴、驱动器，其中焊枪垂直于薄板平面且焊枪中心在两薄板间隙的中心线上，线激光距离传感器通过传感器固定装置与半圆盒转动装置连接，焊枪沿着两板间隙做一遍往复运动，当焊枪完成单程路线时，此时线激光距离传感器记录下板A的各点高度。在驱动器的控制下，驱动转轴发生旋转并带动半圆盒装置一起运动，当线激光距离传感器转动180

【技术实现步骤摘要】
一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的系统和方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的系统和方法。

技术介绍

[0002]焊接过程的机械化和自动化，是近代焊接技术的一项重要发展，它不仅标志着更高的焊接生产效率和更好的焊接质量，而且还大大改善了生产劳动条件。激光在检测领域中的应用十分广泛，技术含量十分丰富，对社会生产和生活的影响也十分明显，激光测距是激光最早的应用之一，这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等优点。
[0003]在焊接中，由于零件材料本身的制造误差或者人为放置时造成的误差所导致的板件高低不对称对焊缝质量有很大的影响；测量板高时，通过变换焊枪姿态来测得焊枪左右两板高度会导致前后激光所测位置不一致；在焊接后，焊接件的尺寸发生变化以及后续需要对焊接变形进行计算。综上所述，需要一种新的装置或方法来对焊接件进行焊前和焊后位置及尺寸的精确测量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了满足两薄板焊接前高低差检测以及焊后纵向高度的变形测量，同时避免因改变焊枪姿态而导致的测量误差，为此提供了一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的系统和方法。
[0005]本专利技术为解决上述问题所采用的装置有：线激光距离传感器、速度传感器、控制器、传感器保护装置、线激光距离传感器固定装置、速度传感器固定装置、圆盘支架、半圆盒转动装置、驱动转轴、驱动器。
[0006]焊枪垂直于薄板平面且焊枪中心在两薄板间隙的中心线上，线激光距离传感器通过传感器固定装置与半圆盒转动装置连接。为防止电子束以及焊接过程中产生的火花、飞溅等对传感器的损害，对传感器设置有传感器保护装置。焊枪沿着两板间隙做一遍往复运动，分别记录A、B两板高度。
[0007]在焊枪开始移动到完成单边路径停止运动的过程中采集焊枪的线速度，当焊枪完成单程路线时，此时线激光距离传感器记录下板A的各点高度。当焊枪线速度由v变为0时，速度传感器将信号经控制器输出到驱动器。在驱动器的控制下，驱动转轴发生旋转并带动半圆盒装置与线激光距离传感器一同运动180
°
后停止。驱动转轴顶部有一扁平圆柱体，其作用为支撑及连接半圆盒转动装置，扁平圆柱体与半圆盒转动装置底部凹槽相配合，二者具有相同角速度，当驱动转轴转动时，顶部扁平圆柱体带动半圆盒装置一起转动。此时线激光距离传感器跟随焊枪移动记录B板的各点高度。焊接完成后，重复上述动作，线激光距离传感器再次分别记录板A、B的各点焊后高度。
[0008]本专利技术的优点在于系统及原理简单，可实现两薄板焊前的高低差检测以及薄板焊后纵向高度变形的测量，同时避免因改变焊枪姿态而导致的测量误差。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的结构简图；
[0010]图2为本专利技术的系统工作原理图。
[0011]图中，(1)
‑
焊枪，(2)
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半圆盒转动装置，(3)
‑
线激光距离传感器A，(4)
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圆盘支架，(5)
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速度传感器，(6)
‑
驱动转轴。
具体实施方案
[0012]为了更简洁明了地表达本专利技术的技术方案与成果，下面结合附图和实施方式对本专利技术进行进一步描述。
[0013]线激光距离传感器测距原理：激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。
[0014]本实施例中的一种用于两薄板电子束焊板间高低误差测量的方法，焊枪垂直于薄板平面且焊枪中心在两薄板间隙的中心线上，线激光距离传感器通过传感器固定装置与(2)半圆盒转动装置连接，其中，半圆盒转动装置与(1)焊枪、(4)圆盘支架相连接。为防止电子束以及焊接过程中产生的火花、飞溅等对传感器的损害，对传感器设置有传感器保护装置。焊枪沿着两板间隙做一遍往复运动，分别记录A、B两板高度。
[0015]现将本实施例的工作原理叙述如下：
[0016]一种用于两薄板电子束焊板间高低误差测量的方法，它的主要特征在于：该方法所包括的装置有线激光距离传感器、速度传感器、控制器、驱动器、传感器保护装置、传感器固定装置、半圆盒转动装置，其中焊枪垂直于薄板平面且焊枪中心在两薄板间隙的中心线上，线激光距离传感器通过传感器固定装置与半圆盒转动装置连接，焊枪沿着两板间隙做一遍往复运动，在焊枪开始移动到完成单边路径停止运动的过程中采集焊枪的线速度，当焊枪完成单程路线时，此时线激光距离传感器记录下板A的各点高度，当焊枪线速度由v变为0时，速度传感器将信号经控制器输出到驱动器。在驱动器的控制下，(6)驱动转轴发生旋转并带动半圆盒装置与线激光距离传感器一同运动180
°
后停止。驱动转轴顶部有一扁平圆柱体，其作用为支撑及连接半圆盒转动装置，扁平圆柱体与半圆盒转动装置底部凹槽相配合，二者具有相同角速度，当驱动转轴转动时，顶部扁平圆柱体带动半圆盒装置一起转动。在焊枪速度为v时，无信号输入，驱动转轴持续静止。线激光距离传感器随着焊枪的移动记录板B的各点高度。焊接完成后，重复上述动作，线激光距离传感器再次分别记录板A、B的各点焊后高度，从而实现两薄板焊前的高低误差检测以及薄板焊后纵向高度变形的测量。
[0017]以上公开的仅是本专利技术的具体实施例，但本专利技术并非局限于此，对于本
的技术人员来说，在不脱离本专利技术的原理前提下的改进和润饰，均属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于两薄板电子束焊板间高低差测量的系统和方法，它主要解决测量板高时，变换焊枪姿态前后激光所测位置不一致等问题。其特征在于：该系统包括线激光距离传感器、速度传感器、控制器、传感器保护装置、线激光距离传感器固定装置、速度传感器固定装置、圆盘支架、半圆盒转动装置、驱动转轴、驱动器，其中焊枪垂直于薄板平面且焊枪中心在两薄板间隙的中心线上，线激光距离传感器通过传感器固定装置与半圆盒转动装置连接，焊枪沿着两板间隙做一遍往复运动，当焊枪完成单程路线时，此时线激光距离传感器记录下板A的各点高度，在驱动器的控制下，驱动转轴发生旋转并带动半圆盒装置一起运动，当线激光距离传感器转动180
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时停止，之后线激光距离传感器随着焊枪的移动记录板B的各点高度。焊接完成后，重复上述动作，线激光距离传感器再次分别记录板A、B的焊缝焊后高度。本发明系统简单，可实现两薄板焊前的高低差测量以及薄板焊后纵向高度变形的测量。2.根据权利要求1所述的速度传感器为非接触式传感器，其特征是：通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，杨磊，张迎松，李怡豪，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：