一种焊接控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种焊接控制系统，包括：工业相机、微控制器和焊枪调节机构，其中，微控制器预存储有熔池中心与焊缝中心的预设偏差值，工业相机和焊枪调节机构分别与微控制器连接，工业相机对熔池、焊缝及其附近区域进行图像采集，并将当前采集到的图像传送给微控制器，微控制器对获得的当前采集图像进行分析处理，计算获得熔池中心与焊缝中心的当前偏差值，并将当前偏差值与预设偏差值进行比较，当当前偏差值超过预设偏差值时，微控制器向焊枪调节机构输出纠偏指令，焊枪调节机构依据获得的纠偏指令调节焊头的位置，使熔池中心与焊缝中心的当前偏差值低于预设偏差值从而减小焊接误差，提高产品质量。
【专利说明】一种焊接控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接【技术领域】，更具体地说，涉及一种焊接控制系统。
【背景技术】
[0002]在TIG (Tungsten Inert Gas Weiding,鹤极惰性气体保护焊)钢管焊接中，影响钢管焊接的主要因素在于熔池是否能够准确对准钢管的焊缝，以往都是靠工作人员在焊接过程中通过衰减片观察熔池，根据偏差手工调节焊枪的位置，因此，焊接误差较大，影响产品质量。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种焊接控制系统，以减小焊接误差，提高产品质量。
[0004]一种焊接控制系统，包括:微控制器、工业相机和焊枪调节机构，其中所述微控制器预存储有熔池中心与焊缝中心的预设偏差值；
[0005]所述工业相机和所述焊枪调节机构分别与所述微控制器连接；
[0006]所述工业相机对熔池、焊缝及其附近区域进行图像采集，并将当前采集到的图像传送给所述微控制器，所述微控制器对获得的所述图像进行分析处理，计算获得熔池中心与焊缝中心的当前偏差值，并将所述当前偏差值与所述预设偏差值进行比较，当所述当前偏差值超过所述预设偏差值时，所述微控制器向所述焊枪调节机构输出纠偏指令，所述焊枪调节机构依据获得的所述纠偏指令调节焊枪的位置，使所述熔池中心与所述焊缝中心的所述当前偏差值低于所述预设偏差值。
[0007]优选的，还包括:报警器；
[0008]所述报警器与所述微控制器连接，当所述当前偏差值超过所述预设偏差值时，所述微控制器控制所述报警器报警。
[0009]优选的，还包括:显示器；
[0010]所述显示器分别与所述工业相机、所述微控制器连接，所述显示器显示所述工业相机采集的图像以及所述微控制器分析处理后获得的图像。
[0011]优选的，所述焊枪调节机构包括:步进电机驱动器和步进电机；
[0012]所述步进电机驱动器分别与所述微控制器、所述步进电机连接，所述步进电机驱动器接收所述微控制器输出的纠偏指令，并依据所述纠偏指令驱动所述步进电机调节焊头位置。
[0013]优选的，所述报警器为蜂鸣器或报警灯。
[0014]优选的，所述微控制器为可编程逻辑器件或单片机。
[0015]从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种焊接控制系统，包括:工业相机、微控制器和焊枪调节机构，其中，微控制器预存储有熔池中心与焊缝中心的预设偏差值，工业相机和焊枪调节机构分别与微控制器连接，工业相机对熔池、焊缝及其附近区域进行图像采集，并将当前采集到的图像传送给微控制器，微控制器对获得的当前采集图像进行分析处理，计算获得熔池中心与焊缝中心的当前偏差值，并将当前偏差值与预设偏差值进行比较，当当前偏差值超过预设偏差值时，微控制器向焊枪调节机构输出纠偏指令，焊枪调节机构依据获得的纠偏指令调节焊头的位置，使熔池中心与焊缝中心的当前偏差值低于预设偏差值。因此，本发明通过自动调整焊枪的位置，控制熔池中心与焊缝中心的偏差低于预设偏差值，从而有效减少了焊接误差，提高了产品质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明实施例公开的一种焊接控制系统的结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例公开的另一种焊接控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]参见图1，本发明实施例公开了一种焊接控制系统的结构示意图，包括:微控制器
O1、工业相机02和焊枪调节机构03，微控制器OI内预存储有熔池中心与焊缝中心的预设偏
差值;
[0021]工业相机02和焊枪调节机构03分别与微控制器01连接；
[0022]工业相机02对熔池、焊缝及其附近区域进行图像采集，并将当前采集到的图像传送给微控制器01，微控制器01对获得的图像进行分析处理，计算获得熔池中心与焊缝中心的当前偏差值，并将所述当前偏差值与预设偏差值进行比较，当所述当前偏差值超过所述预设偏差值时，微控制器01向焊枪调节机构03输出纠偏指令，焊枪调节机构03依据获得的所述纠偏指令调节焊枪的位置，使所述熔池中心与所述焊缝中心的所述当前偏差值低于所述预设偏差值。
[0023]其中，微控制器01对获得的工业相机02传送的图像进行分析处理，具体为:删除所述图像中的附近区域部分，仅保留熔池和焊缝部分。
[0024]焊枪调节机构03调节焊枪的位置，具体调节焊枪的焊头的位置，焊头可以为钨针。
[0025]综上可以看出，本发明提供的焊接控制系统实现了熔池中心与焊缝中心偏差的自动调节，相对于现有技术手工调节而言，本发明有效避免了由于人为原因带来的调节误差，因此，减少了焊接误差，提高了产品质量。同时，自动调节代替手工调节，还大大减少偏差调节的反应时间，所以降低了工作人员暴露于焊接弧光下的时间，有效减少了弧光对人体的伤害。
[0026]其中，工业相机02的图像采集频率可以根据实际需要进行设定，例如大于等于20帧/秒。
[0027]微控制器01可以为触摸屏控制器，在触摸屏控制器的操作界面上可以显示有电源开关、电源指示灯、自动指示灯、手动自动切换等等。
[0028]优选的，焊枪调节机构03调节的最小距离可以为0.01毫米，最快调节速度可以小
于等于2秒。
[0029]焊枪调节机构03可以包括:步进电机驱动器和步进电机(图1中未示出)，步进电机驱动器分别与微控制器01、步进电机连接，步进电机驱动器接收微控制器01输出的纠偏指令，并依据所述纠偏指令驱动所述步进电机调节焊头位置。
[0030]步进电机驱动器的型号可以为雷赛M542。
[0031]步进电机的型号可以为57BYGH250C，扭矩≥1.5Nm。
[0032]为进一步优化上述技术方案，参见图2，本发明实施例公开了另一种焊接控制系统的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，还可以包括:报警器04 ；
[0033]报警器04与微控制器01连接，当当前偏差值超过预设偏差值时，微控制器01控制报警器04报警。
[0034]其中，工作人员可以根据报警器04是否报警随时了解熔池中心与焊缝中心的偏
差范围。
[0035]报警器04可以为声音报警，例如蜂鸣器，或是灯光报警，例如报警灯。
[0036]为进一步优化上述技术方案，还可以包括:显示器05 ；
[0037]显示器05分别与工业相机02、微控制器01连接，显示器05可以显示工业相机02采集的图像以及微控制器01分析处理后获得的图像。
[0038]因此，通过显示器05可以实时对熔池、焊缝及其附近区域的焊接场景进行监测。由于微控制器01分析处理后获得的图像中仅含有熔池和焊缝，所以为方便观察熔池中心与焊缝中心的位置，可以用红线对熔池中心位置进行标注，用绿线对焊缝中心位置进行标注。
[0039]显示器05还可以显示有熔池中心与焊缝中心的偏差值、流水线编号、系统日期等
坐寸ο
[0040]其中，显示器05的型号可以为LXB-L15。
[0041]上述各个实施例中，微控制器01可以为可编程逻辑器件或单片机。
[0042]综上可以看出，本发明提供的焊接控制系统不仅实现了熔池中心与焊缝中心偏差的自动调节，有效减少了焊接误差，提高了产品质量，而且，还可以将熔池、焊缝及其附件区域进行显示，当有异常情况发生时，以便工作人员采取有效措施，避免不必要事故的发生。
[0043]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0044]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种焊接控制系统，其特征在于，包括:微控制器、工业相机和焊枪调节机构，其中所述微控制器预存储有熔池中心与焊缝中心的预设偏差值； 所述工业相机和所述焊枪调节机构分别与所述微控制器连接； 所述工业相机对熔池、焊缝及其附近区域进行图像采集，并将当前采集到的图像传送给所述微控制器，所述微控制器对获得的所述图像进行分析处理，计算获得熔池中心与焊缝中心的当前偏差值，并将所述当前偏差值与所述预设偏差值进行比较，当所述当前偏差值超过所述预设偏差值时，所述微控制器向所述焊枪调节机构输出纠偏指令，所述焊枪调节机构依据获得的所述纠偏指令调节焊枪的位置，使所述熔池中心与所述焊缝中心的所述当前偏差值低于所述预设偏差值。
2.根据权利要求1所述的焊接控制系统，其特征在于，还包括:报警器； 所述报警器与所述微控制器连接，当所述当前偏差值超过所述预设偏差值时，所述微控制器控制所述报警器报警。
3.根据权利要求1所述的焊接控制系统，其特征在于，还包括:显示器； 所述显示器分别与所述工业相机、所述微控制器连接，所述显示器显示所述工业相机采集的图像以及所述微控制器分析处理后获得的图像。
4.根据权利要求1所述的焊接控制系统，其特征在于，所述焊枪调节机构包括:步进电机驱动器和步进电机； 所述步进电机驱动器分别与所述微控制器、所述步进电机连接，所述步进电机驱动器接收所述微控制器输出的纠偏指令，并依据所述纠偏指令驱动所述步进电机调节焊头位置。
5.根据权利要求2所述的焊接控制系统，其特征在于，所述报警器为蜂鸣器或报警灯。
6.根据权利要求1至5任一项所述的焊接控制系统，其特征在于，所述微控制器为可编程逻辑器件或单片机。
【文档编号】B23K9/32GK103722273SQ201310722970
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】张明达, 王彬洁, 毛以平 申请人:国家电网公司, 国网浙江奉化市供电公司, 国网浙江省电力公司宁波供电公司