一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统技术方案

本发明专利技术属于焊接设备技术领域，具体涉及一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，包括环体工件

【技术实现步骤摘要】
一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统


[0001]本专利技术属于焊接设备
，具体涉及一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统
。

技术介绍

[0002]钨极氩弧焊
(TIG
焊
)
采用不熔化的钨极作为电极和工件之间建立电弧进行焊接，电弧燃烧非常稳定，具有电弧稳定
、
无飞溅
、
焊接质量高
、
几乎可以焊接任何金属和合金的特点，是一种应用非常广泛的焊接方法
。
[0003]现有的氩弧焊具有以下问题：
[0004]1、
氩弧焊钨针电极和工件之间需要非常精密的空间位置，工件不是完全标准的圆形结构，可能存在椭圆及其他不规则结构；
[0005]2、
熔池附近强烈的弧光或飞溅导致跟踪引导点和焊接点分开一段距离，因此引导跟踪的位置绝不能是焊枪位置；
[0006]3、
市面上的焊缝跟踪引导器都是忽略跟踪点和焊枪之间的距离，导致不能真实地根据工件焊缝位置进行调节，焊接效果很差
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，克服了现有技术的不足，使用视觉采集系统和移动焊枪之间独立，使得采集和运动控制分开，采集所取得的数据和当下运动位置，速度，精准度无关，确保数据的可靠性
。
[0008]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0009]一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，包括环体工件
>、
设置在环体工件上方的焊枪
、
视觉采集装置
、
用于驱动环体工件沿着其长度方向运动以及以环体工件中心轴为圆心转动的驱动器
、
用于驱动视觉采集装置的第一驱动模组
、
用于驱动焊枪的第二驱动模组
、
用于接收视觉采集装置的信号并控制驱动器
、
第一驱动模组
、
第二驱动模组的控制模组；
[0010]所述系统的焊接方法包括以下步骤：
[0011]步骤一
、
将待焊接的环体工件夹持在驱动器上，同时将视觉采集装置
、
焊枪分别安装到第一驱动模组和第二驱动模组上；
[0012]步骤二
、
将焊枪和视觉采集装置移动至环体工件的待焊接处；
[0013]步骤三
、
视觉采集装置识别
、
跟踪焊接位置，并反馈给控制模组；
[0014]步骤四
、
控制模组控制焊枪移动至焊接位置，并开始持续焊接；
[0015]步骤五
、
在焊接过程中，驱动器夹持环体工件转动一定角度，视觉采集装置识别该角度的焊接位置，直至焊接完成
。
[0016]进一步，步骤五中设定环体工件旋转一定角度为一个节拍，当环体工件旋转时，驱动器控制环体工件按照节拍进行运动，且在运动一个节拍时，驱动器产生一个脉冲信号传输至控制模组，控制模组储存该运动节拍的信号，并向第二驱动模组下发上一节拍的信号，移动焊枪位置到前
n
个节拍识别的焊接位置
。
[0017]进一步，所述环体工件以其焊接处的截面中心点为圆心，将焊接处表面均分为
360
份，设定每旋转1‑5°
为一个节拍
。
[0018]进一步，所述第一驱动模组和第二驱动模组包括用于驱动焊枪
/
视觉采集装置升降的
Y
轴驱动组件和用于驱动焊枪
/
视觉采集装置沿着环体工件长度方向运动的
X
轴驱动组件，且
X
轴驱动组件安装在
Y
轴驱动组件上
。
[0019]进一步，所述
Y
轴驱动组件包括固定支架
、
安装在固定支架上的第一传动组件，所述
X
轴驱动组件包括与第一传动组件连接的安装板
、
安装在安装板远离第一传动组件一侧的第二传动组件以及与第二传动组件传动连接的
L
形连接部，所述
L
形连接部的底端一侧安装有安装臂，且安装臂的另一端与焊枪
/
视觉采集装置连接
。
[0020]进一步，所述
L
形连接部靠近安装臂的一端穿设有弧形的调节槽和贯穿的安装槽，所述安装臂的底端固设有转轴和调节滑块，所述转轴转动连接在安装槽内，且调节滑块与调节槽滑动连接
。
[0021]进一步，所述第二驱动模组中安装臂远离
L
型连接部的一端通过固定件与焊枪连接
。
[0022]进一步，所述视觉采集装置包括用于拍摄图像的摄像头以及安装在摄像头上方用于发出射线的发射器，且发射器的射线方向与摄像头的拍摄方向之间具有一定角度，用于识别摄像头与焊接位置之间的高度数值
。
[0023]进一步，步骤五中所述视觉采集装置识别该角度的焊接位置，具体步骤为：
[0024]步骤
5.1、
摄像头根据节拍触发拍照，同时发生器发出可见光射线，摄像头获取到可见光射线的反射信号，并经过机器视觉运算取得此时刻节拍位置的焊缝位置
X,Y
坐标，并将数据传输至控制模组；
[0025]步骤
5.2
节拍到达后，控制模组分别分发此拍照时刻前
n
个节拍的
X
和
Y
数据给驱动模组，储存当前时刻视觉采集系统上传来的
X,Y
数据在控制模组；
[0026]步骤
5.3、
节拍到达后，
X
轴驱动组件及
Y
轴驱动组件根据分发的数据带动焊枪进行快速移动
。
[0027]本专利技术与现有技术相比较，具有以下有益效果：
[0028]1.
本专利技术使用视觉采集系统和移动焊枪之间独立，使得采集和运动控制分开，采集所取得的数据和当下运动位置，速度，精准度无关，确保数据的可靠性
。
[0029]2.
本专利技术采集和运动之间的分开，互不干扰，使得静止状态下的采集得到的数据更加精准，运动更加平滑
。
[0030]3.
本专利技术采用节拍型控制后，采集跟踪点和焊枪点之间的安装距离远近不再对跟踪效果产生影响，保证了跟踪精度
。
附图说明
[0031]图1为一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统的结构示意图
。
[0032]图2为一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统中驱动模组
。
[0033]图中：
1、
环体工件；
2、
焊枪；
3、
视觉采集装置；
4、
第一驱动模组；
5、
第二驱动模组；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，其特征在于：包括环体工件
(1)、
设置在环体工件
(1)
上方的焊枪
(2)、
视觉采集装置
(3)、
用于驱动环体工件
(1)
沿着其长度方向运动以及以环体工件
(1)
中心轴为圆心转动的驱动器
、
用于驱动视觉采集装置
(3)
的第一驱动模组
(4)、
用于驱动焊枪
(2)
的第二驱动模组
(5)、
用于接收视觉采集装置
(3)
的信号并控制驱动器
、
第一驱动模组
(4)、
第二驱动模组
(5)
的控制模组；所述系统的焊接方法包括以下步骤：步骤一
、
将待焊接的环体工件
(1)
夹持在驱动器上，同时将视觉采集装置
(3)、
焊枪
(2)
分别安装到第一驱动模组
(4)
和第二驱动模组
(5)
上；步骤二
、
将焊枪
(2)
和视觉采集装置
(3)
移动至环体工件
(1)
的待焊接处；步骤三
、
视觉采集装置
(3)
识别
、
跟踪焊接位置，并反馈给控制模组；步骤四
、
控制模组控制焊枪
(2)
移动至焊接位置，并开始持续焊接；步骤五
、
在焊接过程中，驱动器夹持环体工件
(1)
转动一定角度，视觉采集装置
(3)
识别该角度的焊接位置，直至焊接完成
。2.
根据权利要求1所述的一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，其特征在于：步骤五中设定环体工件
(1)
旋转一定角度为一个节拍，当环体工件
(1)
旋转时，驱动器控制环体工件
(1)
按照节拍进行运动，且在运动一个节拍时，驱动器产生一个脉冲信号传输至控制模组，控制模组储存该运动节拍的信号，并向第二驱动模组
(5)
下发上一节拍的信号，移动焊枪
(2)
位置到前
n
个节拍识别的焊接位置
。3.
根据权利要求2所述的一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，其特征在于：所述环体工件
(1)
以其焊接处的截面中心点为圆心，将焊接处表面均分为
360
份，设定每旋转1‑5°
为一个节拍
。4.
根据权利要求1所述的一种节拍型氩弧焊焊缝跟踪引导系统，其特征在于：所述第一驱动模组
(4)
和第二驱动模组
(5)
包括用于驱动焊枪
(2)/
视觉采集装置
(3)
升降的
Y
轴驱动组件
(6)
和用于驱动焊枪
(2)/
视觉采集装置
(3)
沿着环体工件
(1)
长度方向运动的<...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭崇荣，张强，谢忠效，
申请(专利权)人：杭州光涵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：