摘要:焊接是一個(gè)影響不銹鋼連續(xù)焊管產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序，對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制不僅能滿足質(zhì)量要求，還能有效地減輕焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度。文章介紹漢高機(jī)械供應(yīng)的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)在漢高不銹鋼制管機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用，并介紹了該系統(tǒng)的使用和調(diào)試方法。
關(guān)鍵詞:焊接跟蹤 焊縫跟跟蹤 不銹鋼制管機(jī) 應(yīng)用 調(diào)試
正文：
目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)用不銹鋼焊管行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，客戶對(duì) 產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)中的過(guò)程控制 越來(lái)越嚴(yán)。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高競(jìng)爭(zhēng)力，漢高機(jī)械的很多客戶，國(guó)內(nèi)一些比較大型的知名的焊管商都在向漢高機(jī)械咨詢關(guān)于不銹鋼焊管焊接自動(dòng)跟蹤的技術(shù)。由于當(dāng)時(shí)漢高機(jī)械還未擁有成熟的焊接自動(dòng)跟蹤技術(shù)，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的高端焊管商也只能選擇從國(guó)外進(jìn)口，如久立特材，就采用了英國(guó)Meta公司的激光焊縫跟 蹤系統(tǒng)。
為了提高焊管質(zhì)量和漢高不銹鋼制管機(jī)的整體性能，漢高機(jī)械引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，與國(guó)內(nèi)知名機(jī)器視覺(jué)與工業(yè)控制領(lǐng)域的佼佼者合作，研發(fā)了不銹鋼焊管焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。這種系統(tǒng)成功在客戶現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，用于氬弧焊 或等離子焊接的不銹鋼焊管連續(xù)生產(chǎn)線，保證了產(chǎn)品質(zhì) 量的一致性，有效降低了焊接操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)主要功能是對(duì)有縫不銹鋼管的焊接進(jìn)行自動(dòng)跟蹤與矯正，解決目前人力成本日益提高，人工操作時(shí)的視覺(jué)疲勞帶來(lái)的焊接質(zhì)量問(wèn)題。系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能視覺(jué)技術(shù)，融合光機(jī)電技術(shù)為一體，目前國(guó)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)同類產(chǎn)品。本系統(tǒng)由視覺(jué)采集系統(tǒng)捕捉焊縫與鎢棒的焊接視頻，再運(yùn)用視覺(jué)技術(shù)計(jì)算鎢棒的偏移量，進(jìn)而控制機(jī)電裝置實(shí)時(shí)矯正鎢針位置，達(dá)到鋼管焊接自動(dòng)跟蹤的目的，從而保障焊接質(zhì)量、提高成材率。
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括主要部件為系統(tǒng)控制箱、焊接視頻捕獲裝置、焊槍移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
1.系統(tǒng)控制箱
系統(tǒng)主板、開(kāi)關(guān)電源、電氣控制與驅(qū)動(dòng)、聲光報(bào)警，輸入輸出接口等主要模塊安裝在控制箱內(nèi)，其外設(shè)包括觸摸顯示屏、電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈、電機(jī)左右微調(diào)按鍵、各類插座（220V電源插座、鼠標(biāo)孔、12V工業(yè)攝像機(jī)電源插口、電機(jī)接口）
2.專用焊接視頻捕獲裝置
根據(jù)氬弧焊弧光光譜特點(diǎn)，定制專用焊接視覺(jué)捕捉裝置，獲取鎢棒熔池及焊縫實(shí)況細(xì)節(jié)。
3.焊槍移動(dòng)機(jī)構(gòu)
根據(jù)視覺(jué)識(shí)別出的焊槍偏差，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，經(jīng)絲桿聯(lián)動(dòng)、帶動(dòng)焊槍移動(dòng)矯正與焊縫的偏差。
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)性能特點(diǎn)：非接觸式，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行無(wú)磨損；識(shí)別精度高；可視化效果，鎢棒熔池焊縫圖像三位一體；穩(wěn)定性好，采用嵌入式系統(tǒng)，比基于PC機(jī)控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；人性化的界面，操作界面的設(shè)計(jì)基于窗口方式，使用簡(jiǎn)單，無(wú)需專業(yè)技術(shù)人員即可操作運(yùn)行
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
額定功率：180W
識(shí)別速率：40ms
識(shí)別精度：0.01mm
工作溫度：0°~?60°
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的安裝和初步調(diào)試
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的安裝比較簡(jiǎn)單，可根據(jù)用戶手冊(cè)完成。系統(tǒng)應(yīng)安裝在焊接工位附近，減少干擾，便于操作和觀察焊縫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。第一，在連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)與伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)，要注意驅(qū)動(dòng)器與所在軸電機(jī)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，避免連接錯(cuò)誤。激光傳感器安 裝應(yīng)牢固，沒(méi)有振動(dòng)，并接近熔池，必要時(shí)可以一定的角度傾斜(不超過(guò)15為宜)，以最大程度地接近熔池，提高跟蹤精度。 需要指出的是，在連續(xù)焊接生產(chǎn)線上，由于傳感器 工作時(shí)間較長(zhǎng)，其冷卻應(yīng)采用冷水，可就近用焊槍循環(huán) 冷卻水作為水源，不必為傳感器配置專用的冷卻水裝置。第二， 初步調(diào)試 系統(tǒng)安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查，包括電源 是否符合要求，機(jī)械裝置是否牢固，冷卻水是否正常等。 系統(tǒng)檢查完成后，可通電作進(jìn)一步的調(diào)試，主要是檢查焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)工作是否正常和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng) 作是否正確。 將傳感器置于焊縫上方，觀察控制箱上觸摸屏上的 圖像，能初步識(shí)別出工件焊縫附近的輪廓，說(shuō)明傳感器 工作正常。 用手操盒操作，按上、下、左、右按鈕，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作 順暢且方向正確，各行程限位有效。如方向不對(duì)或限位安裝位置錯(cuò)誤，可按實(shí)際情況調(diào)整。 第三，使用前調(diào)整 開(kāi)啟系統(tǒng)，待激光條紋出現(xiàn)后，先把焊槍和焊點(diǎn)調(diào) 整到正確的位置上，再對(duì)傳感器進(jìn)行上下左右的微調(diào)，使得顯示屏界面上出現(xiàn)清晰的分析圖像(以分析圖像位于 方框的正中央為最佳)，同時(shí)，觀察圖像，確保系統(tǒng)成功 分析出焊縫(圖像中心出現(xiàn)黃色的小十字代表分析成功)。 如果無(wú)論怎樣進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整都不能成功分析出焊縫，則需要用電腦進(jìn)行重新設(shè)置。 第四，對(duì)于初次使用或不能用手動(dòng)調(diào)整方法成功分析出 焊縫的情形，則必須用應(yīng)用焊接自動(dòng)跟蹤軟件進(jìn)行設(shè) 置與調(diào)試，其操作方法可參考焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的使用手冊(cè)中的軟件設(shè)置步驟進(jìn)行。聯(lián)機(jī)通訊時(shí)可采用自制的普通網(wǎng)線， 設(shè)置相關(guān)的IP地址便可。 對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)的焊管機(jī)組，我們?cè)谶x擇焊縫類型時(shí)， 應(yīng)選擇“BUTT”類型，操作使用鼠標(biāo)依次點(diǎn)擊軟件窗口相 關(guān)按鈕，選擇過(guò)程如下:焊縫設(shè)置、選擇標(biāo)準(zhǔn)焊縫、對(duì)接焊縫。由于某種原因，焊縫類型或參數(shù)不能很好地被系統(tǒng)分析出來(lái)，我們可以應(yīng)用軟件的專家功能，這點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中非常重要。
焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)在我公司的不銹鋼制管機(jī)上的運(yùn)用，證明其操作調(diào)試簡(jiǎn)單、工作可靠，水平和垂直方向的跟蹤精度都在0.1 mm 內(nèi)，跟蹤精度完全滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
參考來(lái)源：http://m.dongfangzj.com/Product-27-1.html
廣東順德漢高機(jī)械有限公司
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