激光自動(dòng)送絲焊接系統(tǒng)

鋁、鋼等金屬材料的激光焊接試驗(yàn)與加工。 2100433B

1.激光參數(shù)輸出功率 3000W 2.調(diào)制頻率 ≤50kHz 3.功率穩(wěn)定性 ±1%(MAX±3%) 4.波長(zhǎng) 1070nm 5.光纖輸出 1路 6.光纖芯徑 100um 7.光學(xué)參數(shù) BPP*3.3-4 8.光纖長(zhǎng)度 20m 9.機(jī)械臂展 ≥1650mm 10.重復(fù)精度 ±0.04mm 11.試件厚度 ≤4mm。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)專(zhuān)利目的

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》的目的在于提供一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，利用激光焊縫跟蹤技術(shù)應(yīng)用在焊接設(shè)備上，確保更高的焊縫質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)技術(shù)方案

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》包括可進(jìn)行行走及焊接的焊接小車(chē)和焊縫跟蹤單元；焊縫跟蹤單元，包括激光傳感器頭和激光控制箱，可檢測(cè)及識(shí)別待焊接工件的焊縫并提供焊縫的檢測(cè)參數(shù)值；激光傳感器頭包括激光傳感器和攝像機(jī)，可攝取含有激光標(biāo)記的圖像檢測(cè)信號(hào)，提前地識(shí)別焊縫延伸的方向和偏差量以及焊縫的高度；激光控制箱可接收激光傳感器頭的圖像檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)圖像檢測(cè)信號(hào)計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)值，檢測(cè)參數(shù)值包括焊縫在焊接小車(chē)行走方向上的左右偏差量以及焊縫的高度偏差量；焊接小車(chē)內(nèi)置有焊接調(diào)整單元，以根據(jù)焊縫跟蹤單元的檢測(cè)參數(shù)值調(diào)整當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置及焊槍高度；焊接調(diào)整單元包括小車(chē)控制器、焊接電源及焊槍?zhuān)笜尶筛鶕?jù)小車(chē)控制器的指令調(diào)整擺動(dòng)中心以及調(diào)整高度；小車(chē)控制器接收當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的檢測(cè)參數(shù)值，并讀取焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量，將焊縫的左右偏差量與焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量進(jìn)行比對(duì)計(jì)算，得到左右偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行擺動(dòng)中心調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置調(diào)整；小車(chē)控制器將當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊縫高度偏差量與焊槍實(shí)時(shí)高度位置變量比對(duì)計(jì)算，得到高度偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行高度調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊槍高度調(diào)整。

其中，焊接小車(chē)上設(shè)置有十字滑臺(tái)，十字滑臺(tái)上設(shè)置有焊槍和激光傳感器頭，激光傳感器頭位于焊槍的前方位置。

作為一選項(xiàng)，焊接調(diào)整單元的焊接位置調(diào)整過(guò)程的內(nèi)容如下：

初始化焊接位置的參數(shù)變量，參數(shù)變量包括焊縫的左右偏差量、焊槍擺動(dòng)中心位置量、擺動(dòng)中心調(diào)整量、擺動(dòng)電機(jī)螺距及擺動(dòng)電機(jī)齒輪比； 讀取當(dāng)前焊槍的擺動(dòng)中心位置，存入擺動(dòng)中心位置量； 接收焊縫的左右偏差量； 判斷左右調(diào)整方向：定義在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于左邊時(shí)左右偏差量為負(fù)，在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于右邊時(shí)左右偏差量為正；分析左右偏差量，若左右偏差量為正則向右邊偏移，若左右偏差量為負(fù)則向左邊偏移； 根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算擺動(dòng)中心調(diào)整量； 控制擺動(dòng)中心作出調(diào)整。 作為一選項(xiàng)，焊槍高度調(diào)整過(guò)程的內(nèi)容如下： 初始化高度位置各個(gè)參數(shù)變量，包括高度偏差量、高度調(diào)整量、高度電機(jī)螺距、高度電機(jī)齒輪比及高度位置變量； 實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前焊槍的高度位置，存入高度位置變量； 讀取焊槍的高度偏差量； 判斷高度調(diào)整方向，其中，高度偏差量具有正負(fù)數(shù)，定義在高度方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度比預(yù)設(shè)高度低時(shí)高度偏差量為正數(shù)，反之則為負(fù)數(shù)； 根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算高度調(diào)整量； 執(zhí)行高度位置調(diào)整。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)改善效果

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》根據(jù)跟蹤單元的實(shí)時(shí)提前監(jiān)控，實(shí)時(shí)計(jì)算，得出焊槍的高度和水平兩個(gè)方向的偏差量，焊接小車(chē)做出相應(yīng)的調(diào)整，達(dá)到焊槍始終保持在焊縫的中心和適當(dāng)?shù)纳舷挛恢茫瑢?shí)現(xiàn)基于激光跟蹤的焊接應(yīng)用。

斷續(xù)送絲又稱(chēng)點(diǎn)滴送絲是指焊接時(shí)，焊絲末端始終處于氬氣保護(hù)區(qū)內(nèi)，將熔滴送入熔池是靠手臂和手腕的動(dòng)作。這種操作方法動(dòng)作要輕，焊絲不能脫離氬氣的保護(hù)區(qū)。

送絲是焊接過(guò)程中非常重要的一個(gè)操作環(huán)節(jié)，手工氬弧焊焊接的送絲方法多采用焊工手指捻動(dòng)焊絲來(lái)完成送絲過(guò)程，焊工操作送絲時(shí)非常不方便，因此，手工送絲準(zhǔn)確性差、一致性差、送絲不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致了焊接生產(chǎn)效率低下，焊接成型一致性差。另外，焊工手持焊絲長(zhǎng)度有限，長(zhǎng)時(shí)間焊接時(shí)需要頻繁拿取焊絲，焊接效率較低，且每段焊絲焊接完成時(shí)都會(huì)留存一小段焊絲無(wú)法使用，造成了浪費(fèi)。

新型TWA-I型自動(dòng)送絲機(jī)是一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械化送絲裝置，其主要應(yīng)用于手工焊接自動(dòng)送絲、自動(dòng)氬弧焊自動(dòng)送絲、等離子焊自動(dòng)送絲和激光焊自動(dòng)送絲。系統(tǒng)采用微電腦控制，步進(jìn)減速電機(jī)傳動(dòng)，送絲精度高，可重復(fù)性好。