直縫管是用熱軋或冷軋鋼或鋼帶卷焊制成的鋼管在焊接設(shè)備上進(jìn)行直縫焊接得到的管子,由于鋼管的焊接處成一條直線故而得名。直縫管按照不同的材料以及后道生產(chǎn)工序的不同,大致分為以下幾類:
碳鋼管、鋁管、銅管、不銹鋼管
在直縫管中,有些焊接精度要求比較高的,設(shè)備很難保證焊接精度,人工反應(yīng)速度慢,焊偏了才能觀察到再去調(diào)整,補(bǔ)焊麻煩且容易造成報廢。
創(chuàng)想針對于兩種不同焊接方式做了不同解決方案。
氬弧焊我們采用傳統(tǒng)跟蹤方式,檢測板材成型的地方,實時檢測采集焊縫偏差數(shù)據(jù)并反饋,33ms一次的焊縫數(shù)據(jù)反饋,遠(yuǎn)超人工手調(diào)反應(yīng)速度,讓焊接出來的焊縫更美觀,同時也避免了補(bǔ)焊麻煩和報廢問題。
對于激光焊我們采用了全新的同軸跟蹤方式,用視覺焊縫跟蹤器替換掉了激光頭上原有的相機(jī),跟蹤器直接安裝在激光頭上,安裝調(diào)試方便快捷,焊縫自動糾偏的同時,還能保留原有觀看焊接圖像的功能,功能多樣還實用。
焊縫自動跟蹤焊設(shè)備主要分為四個部分:電氣控制單元、機(jī)械傳動單元、焊縫跟蹤單元,顯控單元。實現(xiàn)設(shè)備由手動跟蹤到自動跟蹤的轉(zhuǎn)換。減少操作步驟,提高生產(chǎn)效率,改善焊接質(zhì)量。焊縫自動跟蹤設(shè)備單元和選型情況如下表。
焊縫自動跟蹤焊設(shè)備系統(tǒng)組成圖如下圖所示:
如下圖所示,設(shè)備包含跟蹤器,人機(jī)界面,微嵌屏,PLC 控制柜,驅(qū)動器, 跟蹤滑臺,擺動滑臺,控制盒。激光焊縫跟蹤器通過激光發(fā)射與接收,經(jīng)過內(nèi)部算法處理得到焊縫圖像與偏差信號。焊縫圖像通過網(wǎng)口傳送給顯示屏,顯示屏顯示圖像。伺服編碼器計算旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)脈沖數(shù),轉(zhuǎn)換成行走距離,發(fā)給 PLC 用于實現(xiàn)多層多道。跟蹤器檢測出的正確焊縫位置數(shù)據(jù),通過以太網(wǎng)通訊發(fā)給 PLC,經(jīng)過 PLC 運算處理轉(zhuǎn)化成脈沖信號發(fā)送給驅(qū)動器,從而調(diào)正焊槍位置。
設(shè)備控制流程
1. 高低和左右滑臺實現(xiàn)偏移量高低左右補(bǔ)償。
2. 絕緣桿實現(xiàn)跟蹤器與設(shè)備絕緣,保證設(shè)備穩(wěn)定運行
控制盒圖示
人機(jī)界面如上圖所示,在控制盒上可進(jìn)行如下操作:
1.查看跟蹤設(shè)備是否運行正常設(shè)置控制參數(shù)。
2.手動左右上下移動跟蹤滑臺。
3.手自動切換。
4.通過圖像觀察檢測效果,便于調(diào)試以及問題分析。
5.通過顯示屏進(jìn)入標(biāo)定界面可標(biāo)定跟蹤器與焊槍的相對位置。
6.通訊及運行狀態(tài)燈指示。
1.按下機(jī)柜電源開關(guān),給機(jī)柜上電;
2.按下控制盒的啟動按鈕,滑臺將會自動運行到焊接位置,;
3.按下跟蹤按鈕,相機(jī)啟動并開始跟蹤,當(dāng)綠燈亮起時(對準(zhǔn)時)表示對準(zhǔn);
5.再按下原設(shè)備的啟動按鈕,并起弧焊接,直到接收到原設(shè)備的結(jié)束信號,則自動停止跟蹤和焊接;
6.焊槍按照原定程序運行;
7.全程如出現(xiàn)意外,按下停止,可重新啟動工作,待系統(tǒng)運行到斷弧位置后,跟蹤按鈕打開,焊接打開即可再次工作。
適配焊接機(jī)器人和焊接專機(jī)提高了焊接生產(chǎn)率和穩(wěn)定了焊接質(zhì)量,而更重要的是使焊工遠(yuǎn)離了有害的工作環(huán)境,減輕或消除了職業(yè)病的危害.
可實現(xiàn)實時糾正焊縫偏差,智能實時跟蹤,精確引導(dǎo)焊槍自動焊接;
可有效解決焊縫偏差帶來的問題,確保焊縫成形完美。