一种智能焊缝方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊缝方法，特别是一种能实时扫描、自动焊缝的智能焊缝方法。
【背景技术】
[0002]在电站锅炉、压力容器行业，需要针对管与鳍片焊接的进行生产加工。如图1所示，其为管与鳍片的焊缝示意图。其中，两管之间的间隙为所需要焊接的焊缝A。
[0003]然而现有机器焊接设备在焊接过程中，时时刻刻都需要操作工观察焊缝的位置，并需要人工及时有效的调整焊枪，以使焊枪能跟上焊缝轨迹，保证焊接质量。人工对焊缝轨迹的观察或焊缝出现了偏差，人工是做不到精确观察且不能提前做到预判，即使是人工手动调节，也会出现调节滞后及调整不精确的问题。
[0004]而现有自动焊接设备，需要人工手动干预管对鳍片焊接，其具体存在以下的缺陷:
[0005]1、要求焊接管排必须水平放置，仅对管排的直段部分可实现焊接，对管子弯曲、管子高度变化、管子变径的管排不能进行焊接，只能另外通过人工手动补焊完成。
[0006]2、现有焊接设备主要通过焊枪微调十字架机械机构进行焊枪的调整。焊接运行过程中焊缝的位置和焊枪调整只能通过人工观察焊缝轨迹并手动进行调节焊枪微调十字架机构，精确度差，误差大，而且很难一次调节到位，需要反复调节才能使焊枪到达合适的位置，这种调节方式就会滞后及不准确了。
[0007]3、焊接管排的每条焊缝的顺序只能是人工手动移动工作站，不能预先编辑焊接顺序。
[0008]4、2个工作站需要2名操作工人实时跟踪监控，需要根据实际焊缝位置手动调节焊枪微调十字架的调节手柄，使焊枪到达合适位置，这样工人每分每秒处于紧张状态，负荷就明显加重。
[0009]5、现有的焊接设备的电气控制以PLC核心，无法做到精准定位控制，误差大；不能实现产品CAD图形导入功能。
【发明内容】
[0010]本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种智能化视觉跟踪焊缝方法，既改善了焊接质量，又减轻工人负担、减少操作工人及提高生产效率。
[0011]本发明是通过以下的技术方案实现的:一种智能焊缝方法，包括以下步骤:
[0012]步骤1:实时检测该焊缝位置；
[0013]步骤2:根据焊缝位置信息生成焊枪运动轨迹；
[0014]步骤3:根据焊枪运动轨迹驱动该焊枪对焊缝进行焊接。
[0015]相比于现有技术，本发明实时扫描焊缝及处理运算数据，做到一边扫描，一边生成焊枪运动轨迹。这样就可以实现同步扫描，同步焊接，没有预扫描时间，最大化提高焊接效率。
[0016]其次，本发明能处理管子弯曲、管子高度变化、管子变径部分复杂管排的焊接，并一次性焊接完成，无需额外人工手动补焊。
[0017]再次，本发明能根据实际焊缝位置自动微调焊枪位置，工人无需实时跟踪监控，工作强度大大降低。
[0018]作为本发明的进一步改进，在所述步骤I中，通过CCD视觉传感器对该焊缝位置进行实时检测。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述步骤2中，通过工控电脑接收CCD视觉传感器发送的焊缝位置信息，并进行计算生成对应的焊枪运动轨迹。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述步骤3中，通过第一数控装置接收工控电脑的焊枪运动轨迹数据信息，控制该焊枪以该运动轨迹进行运动。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述第一数控装置在驱动该焊枪运动时，包括以下步骤:
[0022]步骤31:通过焊枪微调十字架运动控制机构接收第一数控装置的控制命令；
[0023]步骤32:焊枪微调十字架运动控制机构根据该控制命令调整所述焊枪的运动轨迹。
[0024]作为本发明的进一步改进，所述焊枪微调十字架运动控制机构包括水平移动轴、竖直移动轴、旋转移动轴、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机；
[0025]所述第一伺服电机与该水平移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该水平移动轴转动，从而驱动该焊枪进行水平移动；
[0026]所述第二伺服电机与该竖直移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该竖直移动轴转动，从而驱动该焊枪进行竖直移动；
[0027]所述第三伺服电机与该旋转移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该旋转移动轴转动，从而驱动该焊枪进行旋转移动。
[0028]作为本发明的进一步改进，还包括步骤4:第一数控装置通过视觉微调十字架运动控制机构驱动CCD视觉传感器的运动。
[0029]作为本发明的进一步改进，所述视觉微调十字架运动控制机构包括第二水平移动轴、第二竖直移动轴、第四伺服电机和第五伺服电机；
[0030]所述第四伺服电机与该第二水平移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该第二水平移动轴转动，从而驱动该CCD视觉传感器进行水平移动；
[0031]所述第五伺服电机与该第二竖直移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该第二竖直移动轴转动，从而驱动该CXD视觉传感器进行竖直移动。
[0032]作为本发明的进一步改进，还包括步骤5:通过第二数控装置编辑焊接顺序，控制该焊枪根据预先编辑好的焊接顺序进行焊接。
[0033]作为本发明的进一步改进，在步骤I之前，包括步骤:通过所述触屏操作台输入焊接工艺参数设定，并在焊接过程中根据视觉检测的数据并通过视觉处理软件的计算，可自动调节焊接电流、电压、送丝速度及焊接速度。
[0034]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
【附图说明】
[0035]图1是现有技术中为管与鳍片的焊缝示意图。
[0036]图2是本发明的智能焊缝方法的步骤流程图。
[0037]图3是本发明的智能焊缝系统的连接框图。
[0038]图4是本发明中C⑶视觉传感器检测焊缝的示意图。
[0039]图5是本发明的焊枪微调十字架运动控制机构的结构示意图。
[0040]图6是本发明的视觉微调十字架运动控制机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]请参阅图2，其为本发明的智能焊缝方法的步骤流程图。本发明提供了一种智能焊缝方法，其包括以下步骤:
[0042]S1:通过所述触屏操作台输入焊接工艺参数设定，并在焊接过程中根据视觉检测的数据并通过视觉处理软件的计算，可自动调节焊接电流、电压、送丝速度及焊接速度。
[0043]S2:通过C⑶视觉传感器对该焊缝位置进行实时检测。
[0044]S3:通过工控电脑接收CXD视觉传感器发送的焊缝位置信息，并进行计算生成对应的焊枪运动轨迹。
[0045]S4:通过第一数控装置接收工控电脑的焊枪运动轨迹数据信息，控制该焊枪以该运动轨迹进行运动。具体的，所述第一数控装置在驱动该焊枪运动时，包括以下步骤:
[0046]S41:通过焊枪微调十字架运动控制机构接收第一数控装置的控制命令；
[0047]S42:焊枪微调十字架运动控制机构根据该控制命令调整所述焊枪的运动轨迹。
[0048]S5:第一数控装置通过视觉微调十字架运动控制机构驱动CCD视觉传感器的运动。
[0049]S6:通过第二数控装置编辑焊接顺序，控制该焊枪根据预先编辑好的焊接顺序进行焊接。
[0050]相比于现有技术，本发明实时扫描焊缝及处理运算数据，做到一边扫描，一边生成焊枪运动轨迹。这样就可以实现同步扫描，同步焊接，没有预扫描时间，最大化提高焊接效率。其次，本发明能处理管子弯曲、管子高度变化、管子变径部分复杂管排的焊接，并一次性焊接完成，无需额外人工手动补焊。再次，本发明能根据实际焊缝位置自动微调焊枪位置，工人无需实时跟踪监控，工作强度大大降低。
[0051]另外，为了更好地实现上述的智能焊缝方法，本发明还提供了一种能够用于实现上述方法的智能焊缝系统。具体请参阅图3，其为本发明的智能焊缝系统的连接框图。
[0052]本发明还提供了一种智能焊缝系统，包括CCD视觉传感器1、工控电脑2、第一数控装置3、焊枪微调十字架运动控制机构4、焊枪5、视觉微调十字架运动控制机构6、第二数控装置7、龙门架运动控制机构8和触屏操作台9。
[0053]所述CCD视觉传感器I用于对焊缝进行实时扫描，并将该扫描信息发送至工控电脑
2。请同时参阅图4，其为本发明中CCD视觉传感器检测焊缝的示意图。所