一種焊接控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種焊接控制系統(tǒng)，包括：工業(yè)相機(jī)、微控制器和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，微控制器預(yù)存儲(chǔ)有熔池中心與焊縫中心的預(yù)設(shè)偏差值，工業(yè)相機(jī)和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與微控制器連接，工業(yè)相機(jī)對(duì)熔池、焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將當(dāng)前采集到的圖像傳送給微控制器，微控制器對(duì)獲得的當(dāng)前采集圖像進(jìn)行分析處理，計(jì)算獲得熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值，并將當(dāng)前偏差值與預(yù)設(shè)偏差值進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前偏差值超過預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，微控制器向焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸出糾偏指令，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依據(jù)獲得的糾偏指令調(diào)節(jié)焊頭的位置，使熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值低于預(yù)設(shè)偏差值從而減小焊接誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種焊接控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種焊接控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在TIG (Tungsten Inert Gas Weiding,鶴極惰性氣體保護(hù)焊)鋼管焊接中，影響鋼管焊接的主要因素在于熔池是否能夠準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)鋼管的焊縫，以往都是靠工作人員在焊接過程中通過衰減片觀察熔池，根據(jù)偏差手工調(diào)節(jié)焊槍的位置，因此，焊接誤差較大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種焊接控制系統(tǒng)，以減小焊接誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]一種焊接控制系統(tǒng)，包括:微控制器、工業(yè)相機(jī)和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述微控制器預(yù)存儲(chǔ)有熔池中心與焊縫中心的預(yù)設(shè)偏差值；
[0005]所述工業(yè)相機(jī)和所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與所述微控制器連接；
[0006]所述工業(yè)相機(jī)對(duì)熔池、焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將當(dāng)前采集到的圖像傳送給所述微控制器，所述微控制器對(duì)獲得的所述圖像進(jìn)行分析處理，計(jì)算獲得熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值，并將所述當(dāng)前偏差值與所述預(yù)設(shè)偏差值進(jìn)行比較，當(dāng)所述當(dāng)前偏差值超過所述預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，所述微控制器向所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸出糾偏指令，所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依據(jù)獲得的所述糾偏指令調(diào)節(jié)焊槍的位置，使所述熔池中心與所述焊縫中心的所述當(dāng)前偏差值低于所述預(yù)設(shè)偏差值。
[0007]優(yōu)選的，還包括:報(bào)警器；
[0008]所述報(bào)警器與所述微控制器連接，當(dāng)所述當(dāng)前偏差值超過所述預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，所述微控制器控制所述報(bào)警器報(bào)警。
[0009]優(yōu)選的，還包括:顯示器；
[0010]所述顯示器分別與所述工業(yè)相機(jī)、所述微控制器連接，所述顯示器顯示所述工業(yè)相機(jī)采集的圖像以及所述微控制器分析處理后獲得的圖像。
[0011]優(yōu)選的，所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)；
[0012]所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與所述微控制器、所述步進(jìn)電機(jī)連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收所述微控制器輸出的糾偏指令，并依據(jù)所述糾偏指令驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)焊頭位置。
[0013]優(yōu)選的，所述報(bào)警器為蜂鳴器或報(bào)警燈。
[0014]優(yōu)選的，所述微控制器為可編程邏輯器件或單片機(jī)。
[0015]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種焊接控制系統(tǒng)，包括:工業(yè)相機(jī)、微控制器和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，微控制器預(yù)存儲(chǔ)有熔池中心與焊縫中心的預(yù)設(shè)偏差值，工業(yè)相機(jī)和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與微控制器連接，工業(yè)相機(jī)對(duì)熔池、焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將當(dāng)前采集到的圖像傳送給微控制器，微控制器對(duì)獲得的當(dāng)前采集圖像進(jìn)行分析處理，計(jì)算獲得熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值，并將當(dāng)前偏差值與預(yù)設(shè)偏差值進(jìn)行比較，當(dāng)當(dāng)前偏差值超過預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，微控制器向焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸出糾偏指令，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依據(jù)獲得的糾偏指令調(diào)節(jié)焊頭的位置，使熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值低于預(yù)設(shè)偏差值。因此，本發(fā)明通過自動(dòng)調(diào)整焊槍的位置，控制熔池中心與焊縫中心的偏差低于預(yù)設(shè)偏差值，從而有效減少了焊接誤差，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種焊接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的另一種焊接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種焊接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:微控制器
O1、工業(yè)相機(jī)02和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03，微控制器OI內(nèi)預(yù)存儲(chǔ)有熔池中心與焊縫中心的預(yù)設(shè)偏
差值;
[0021]工業(yè)相機(jī)02和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03分別與微控制器01連接；
[0022]工業(yè)相機(jī)02對(duì)熔池、焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將當(dāng)前采集到的圖像傳送給微控制器01，微控制器01對(duì)獲得的圖像進(jìn)行分析處理，計(jì)算獲得熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值，并將所述當(dāng)前偏差值與預(yù)設(shè)偏差值進(jìn)行比較，當(dāng)所述當(dāng)前偏差值超過所述預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，微控制器01向焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03輸出糾偏指令，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03依據(jù)獲得的所述糾偏指令調(diào)節(jié)焊槍的位置，使所述熔池中心與所述焊縫中心的所述當(dāng)前偏差值低于所述預(yù)設(shè)偏差值。
[0023]其中，微控制器01對(duì)獲得的工業(yè)相機(jī)02傳送的圖像進(jìn)行分析處理，具體為:刪除所述圖像中的附近區(qū)域部分，僅保留熔池和焊縫部分。
[0024]焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03調(diào)節(jié)焊槍的位置，具體調(diào)節(jié)焊槍的焊頭的位置，焊頭可以為鎢針。
[0025]綜上可以看出，本發(fā)明提供的焊接控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熔池中心與焊縫中心偏差的自動(dòng)調(diào)節(jié)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)手工調(diào)節(jié)而言，本發(fā)明有效避免了由于人為原因帶來的調(diào)節(jié)誤差，因此，減少了焊接誤差，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)代替手工調(diào)節(jié)，還大大減少偏差調(diào)節(jié)的反應(yīng)時(shí)間，所以降低了工作人員暴露于焊接弧光下的時(shí)間，有效減少了弧光對(duì)人體的傷害。
[0026]其中，工業(yè)相機(jī)02的圖像采集頻率可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，例如大于等于20幀/秒。
[0027]微控制器01可以為觸摸屏控制器，在觸摸屏控制器的操作界面上可以顯示有電源開關(guān)、電源指示燈、自動(dòng)指示燈、手動(dòng)自動(dòng)切換等等。
[0028]優(yōu)選的，焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03調(diào)節(jié)的最小距離可以為0.01毫米，最快調(diào)節(jié)速度可以小
于等于2秒。
[0029]焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)03可以包括:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)(圖1中未示出)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與微控制器01、步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收微控制器01輸出的糾偏指令，并依據(jù)所述糾偏指令驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)焊頭位置。
[0030]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)可以為雷賽M542。
[0031]步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)可以為57BYGH250C，扭矩≥1.5Nm。
[0032]為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例公開了另一種焊接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可以包括:報(bào)警器04 ；
[0033]報(bào)警器04與微控制器01連接，當(dāng)當(dāng)前偏差值超過預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，微控制器01控制報(bào)警器04報(bào)警。
[0034]其中，工作人員可以根據(jù)報(bào)警器04是否報(bào)警隨時(shí)了解熔池中心與焊縫中心的偏
差范圍。
[0035]報(bào)警器04可以為聲音報(bào)警，例如蜂鳴器，或是燈光報(bào)警，例如報(bào)警燈。
[0036]為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，還可以包括:顯示器05 ；
[0037]顯示器05分別與工業(yè)相機(jī)02、微控制器01連接，顯示器05可以顯示工業(yè)相機(jī)02采集的圖像以及微控制器01分析處理后獲得的圖像。
[0038]因此，通過顯示器05可以實(shí)時(shí)對(duì)熔池、焊縫及其附近區(qū)域的焊接場(chǎng)景進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于微控制器01分析處理后獲得的圖像中僅含有熔池和焊縫，所以為方便觀察熔池中心與焊縫中心的位置，可以用紅線對(duì)熔池中心位置進(jìn)行標(biāo)注，用綠線對(duì)焊縫中心位置進(jìn)行標(biāo)注。
[0039]顯示器05還可以顯示有熔池中心與焊縫中心的偏差值、流水線編號(hào)、系統(tǒng)日期等
坐寸ο
[0040]其中，顯示器05的型號(hào)可以為L(zhǎng)XB-L15。
[0041]上述各個(gè)實(shí)施例中，微控制器01可以為可編程邏輯器件或單片機(jī)。
[0042]綜上可以看出，本發(fā)明提供的焊接控制系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了熔池中心與焊縫中心偏差的自動(dòng)調(diào)節(jié)，有效減少了焊接誤差，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且，還可以將熔池、焊縫及其附件區(qū)域進(jìn)行顯示，當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，以便工作人員采取有效措施，避免不必要事故的發(fā)生。
[0043]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0044]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:微控制器、工業(yè)相機(jī)和焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述微控制器預(yù)存儲(chǔ)有熔池中心與焊縫中心的預(yù)設(shè)偏差值； 所述工業(yè)相機(jī)和所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與所述微控制器連接； 所述工業(yè)相機(jī)對(duì)熔池、焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將當(dāng)前采集到的圖像傳送給所述微控制器，所述微控制器對(duì)獲得的所述圖像進(jìn)行分析處理，計(jì)算獲得熔池中心與焊縫中心的當(dāng)前偏差值，并將所述當(dāng)前偏差值與所述預(yù)設(shè)偏差值進(jìn)行比較，當(dāng)所述當(dāng)前偏差值超過所述預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，所述微控制器向所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸出糾偏指令，所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依據(jù)獲得的所述糾偏指令調(diào)節(jié)焊槍的位置，使所述熔池中心與所述焊縫中心的所述當(dāng)前偏差值低于所述預(yù)設(shè)偏差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:報(bào)警器； 所述報(bào)警器與所述微控制器連接，當(dāng)所述當(dāng)前偏差值超過所述預(yù)設(shè)偏差值時(shí)，所述微控制器控制所述報(bào)警器報(bào)警。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:顯示器； 所述顯示器分別與所述工業(yè)相機(jī)、所述微控制器連接，所述顯示器顯示所述工業(yè)相機(jī)采集的圖像以及所述微控制器分析處理后獲得的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)； 所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與所述微控制器、所述步進(jìn)電機(jī)連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收所述微控制器輸出的糾偏指令，并依據(jù)所述糾偏指令驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)焊頭位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警器為蜂鳴器或報(bào)警燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的焊接控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器為可編程邏輯器件或單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】B23K9/32GK103722273SQ201310722970
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】張明達(dá), 王彬潔, 毛以平 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江奉化市供電公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司