一种法兰盘自动套准系统的制作方法

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种法兰盘自动套准系统，进一步涉及一种球形壳体上自动化焊接法兰盘时，进行法兰盘的自动化定位的系统。

背景技术：

在球形壳体上焊接法兰是非常普遍的，尤其是在一些舱体或者储存罐上。但是如何实现在球形壳体上自动化焊接法兰盘是比较困难的，其实现自动化的关键是在焊接前实现球形壳体上法兰盘孔与要焊接的法兰盘的自动同心定位。

技术实现要素：

鉴于上述中的问题，本发明的目的在于提供一种法兰盘自动套准系统，可以实现在自动化焊接前壳体法兰盘孔与被焊接的法兰实现自动同心定位，以实现在球形壳体上法兰盘焊接的自动化的前期准备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种法兰盘自动套准系统，包括：自动套准图像采集装置、变位机；所述自动套准图像采集装置具有三套，采用三点定位，均布安装于焊接工装台下方用于采集所要焊接球状壳体的位置状态；所述变位机具有z轴方向的上下运动、y轴方向的前后运动、x轴方向的左右运动、z轴的旋转运动、绕x轴的翻转运动五个自由度，所述五个运动自由度通过控制系统可实现联动控制；

其中，在球形壳体上焊接法兰盘前,通过自动套准图像采集装置采集球形壳体的位置信息并把位置信息传递给图像处理系统进行图像处理位置匹配，处理结果反馈到变位机，由五自由度的变位机自动调整球形壳体的位置以实现被焊接的法兰与壳体上要焊接法兰位置的圆孔位置同心，以便球形壳体法兰盘全自动化焊接。

作为优选，所述自动套准图像采集装置包括：单轴驱动器、摄像头、伺服电机，通过伺服电机带动单轴驱动器，所述单轴驱动器上安装有摄像头，所属摄像头内部集成十字定位光标。

作为优选，所述变位机与三套自动套准图像采集装置形成闭环控制回路，焊接前在壳体上要焊接法兰盘的孔的周围特定位置做出三个十字标记，所述摄像头内部集成十字定位光标与壳体上的十字标记进行重合匹配，匹配信息通过图像数据处理后把结果反馈给变位机以实现变位机闭环控制。

本发明的优点及有益效果是：本发明可有效解决球形壳体上法兰盘孔与要焊接的法兰盘的自动同心定位的问题，本发明系统可靠，原理简单，并且可以针对不同直径尺寸的法兰方便控制自动套准图像采集装置系统中摄像头位置，并能到达预期的设计效果，方法实现简单可靠

附图说明

图1为法兰盘自动套准系统的结构示意图；

图2为自动套准系统的自动套准后状态图；

图3为自动套准图像采集装置的均布安装图；

图4为自动套准图像采集的结构组成图。

具体实施方式

为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的描述。

如图1至4所示，本发明实施例提供一种法兰盘自动套准系统，包括：自动套准图像采集装置3、变位机5。

所述自动套准图像采集装置3包括：单轴驱动器9、摄像头7、连接架6、摄像头支架8、伺服电机10，通过伺服电机10带动单轴驱动器9，所述单轴驱动器9上通过摄像头支架8安装有摄像头7，所属摄像头7内部集成十字定位光标；所述自动套准图像采集装置3具有三套，通过连接架6均布安装于焊接工装台2下方用于采集所要焊接球状壳体1的位置状态。

所述变位机5具有z轴方向的上下运动、y方向的前后运动、x方向的左右运动、z轴的旋转运动、绕x轴的翻转运动五个自由度。

在球形壳体1上焊接法兰盘前，通过自动套准图像采集装置3采集球形壳体的位置信息并把位置信息传递给图像处理系统进行图像处理位置匹配，处理结果反馈到变位机5，由五自由度的变位机5自动调整球形壳体1的位置以实现被焊接的法兰与壳体上要焊接法兰位置的圆孔位置同心并对齐，以便球形壳体法兰盘全自动化焊接。

所述变位机5与三套自动套准图像采集装置3形成闭环控制回路，焊接前在壳体1上要焊接法兰盘的孔的周围特定位置做出三个十字标记，法兰盘固定在法兰盘固定架4上，所述摄像头7内部集成十字定位光标与壳体1上标记的十字标记进行重合匹配，匹配信息通过图像数据处理后把结果反馈给变位机5以实现变位机5闭环控制。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种法兰盘自动套准系统，包括：自动套准图像采集装置、变位机；所述自动套准图像采集装置具有三套，均布安装于焊接工装台下方用于采集所要焊接球状壳体的位置状态；所述变位机具有Z轴方向的上下运动、Y轴方向的前后运动、X轴方向的左右运动、Z轴的旋转运动、绕X轴的翻转运动五个自由度，所述五个运动自由度通过控制系统可实现联动控制；在球形壳体上焊接法兰盘前,通过自动套准图像采集装置采集球形壳体的位置信息并把位置信息传递给图像处理系统进行图像处理位置匹配，处理结果反馈到变位机，变位机自动调整球形壳体的位置以实现被焊接的法兰与壳体上要焊接法兰位置的圆孔位置同心，以便球形壳体法兰盘全自动化焊接。

技术研发人员：陈树君;李德保;黄宁;薛忠明
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2017.05.21
技术公布日：2017.09.08