一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气管道焊接技术领域，尤其涉及管道全位置激光电弧复合焊焊接系统。
【背景技术】
[0002]激光电弧复合焊技术具有焊接速度快、焊接熔深大、桥接能力好、焊缝力学性能好、一次焊层厚、节约焊材等优点，是大口径长距离管道自动全位置焊接技术研宄领域的发展方向。在激光电弧复合焊焊接过程中，有时会产生较强的焊渣飞溅，尤其在全位置焊接时的6:00位置，飞溅的焊渣受重力作用会对激光焊炬的聚焦镜保护镜片产生严重的飞溅污染，当聚焦光路中的保护镜片沾染焊渣时，微小的焊渣灰尘，即使焊渣灰尘直径在0.1mm以下也会急剧吸收焊接激光的能量，使激光的光束质量严重下降，从而影响焊接质量。进一步地，附着在聚焦镜保护镜片上的焊渣灰尘吸收激光的能量后温度急剧上升，导致聚焦镜保护镜片熔化并变形，形成更大的能量吸收点，造成恶性循环。
[0003]现有技术中，通过在激光聚焦镜保护镜片前设计横向高压气体气帘，吹走飞溅的焊渣，但该方法只适用于纯激光焊炬，不适合复合焊炬。主要是因为纯激光焊接飞溅较小，可以采用较高的气帘气压来达到防止焊渣飞溅。
[0004]而在激光电弧复合焊焊接系统中，只有4MPa以上的气帘气压才能有效吹走焊渣飞溅(包括6:00位置)，而此时由于气帘的气流流速过大，扰乱了电弧焊的保护气流，造成焊缝成型时出现蜂窝或者气孔的现象，导致焊接质量不合格。如果降低气帘的压强小于2MPa时，保护气流可以不受影响，但由于气帘的压强过低，气流太小不能有效吹走焊渣灰尘，聚焦保护镜片依然被焊渣飞溅污染，需要频繁更换保护镜片。这样，不仅增加焊接成本而且严重影响焊接质量和焊接效率。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，用于解决现有技术中，焊接时电弧焊炬的保护气流易受干扰，导致焊缝成型时出现蜂窝或气孔的技术问题。
[0006]本发明提供一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，所述系统包括:
[0007]激光传感器，所述激光传感器采集焊缝的第一位置图像信息及第二位置图像信息;
[0008]图像处理计算机，所述图像处理计算机用于根据所述第一位置图像信息及所述第二位置图像信息计算所述焊缝的横向偏差、纵向偏差；
[0009]将所述横向偏差转换为横向偏差电压量，将所述纵向偏差转换为纵向偏差电压量，根据超前延时量进行延时计算后，将所述横向偏差电压量及所述纵向偏差电压量发送至控制器；
[0010]控制器，所述控制器用于根据所述横向偏差电压量修正所述横向偏差，根据所述纵向偏差电压量修正所述纵向偏差；
[0011]执行器，所述执行器用于根据修正后的所述横向偏差、所述纵向偏差控制所述复合焊焊炬与所述焊缝保持精准对中状态后，进行焊接；
[0012]导流板，所述导流板用于在焊接过程中，改变压缩空气气流方向，消除所述气流对电弧焊保护气体的干扰，避免出现焊接气孔，保证焊接质量。
[0013]上述方案中，所述第一位置图像信息具体包括:所述复合焊焊炬的初始焊接位置的图像信息；
[0014]所述第二位置图像信息具体包括:在预设周期内，所述复合焊焊炬到达焊接位置的图像信息。
[0015]上述方案中，所述图像处理计算机用于根据所述第一位置图像信息及所述第二位置图像信息计算所述焊缝的横向偏差、纵向偏差包括:
[0016]所述图像处理计算机对所述第一位置图像信息及所述第二位置图像信息进行滤波、二值化、阈值分割和边缘检测处理，利用数字图像处理算法拟合出与焊缝具有比例关系的焊缝图像，根据结构光原理确定所述焊缝的横向偏差及所述焊缝的纵向偏差。
[0017]上述方案中，所述图像处理计算机将所述横向偏差转换为横向偏差电压量，将所述纵向偏差转换为纵向偏差电压量包括:
[0018]所述图像处理计算机根据第一转换系数将所述横向偏差转换为对应的第一像素点，将所述第一像素点转换为所述横向偏差电压量；
[0019]根据第二转换系数将所述纵向偏差转换为对应的第二像素点，将所述第二像素点转换为所述纵向偏差电压量。
[0020]上述方案中，所述第一转换系数为:1mm的所述横向偏差对应100个所述第一像素点，100个所述第一像素点对应IV所述横向偏差电压量；
[0021]所述第二转换系数为:1mm的所述纵向偏差对应100个所述第二像素点，100个所述第二像素点对应IV所述纵向偏差电压量。
[0022]上述方案中，所述导流板的材质包括:铜板、铝板。
[0023]上述方案中，所述导流板的一端为直线型，所述导流板的另一端为弧形。
[0024]上述方案中，所述导流板上设置有与激光聚焦点同心的第一圆孔。
[0025]本发明提供了一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，所述系统包括:激光传感器，所述激光传感器采集焊缝的第一位置图像信息及第二位置图像信息；图像处理计算机，所述图像处理计算机用于根据所述第一位置图像信息及所述第二位置图像信息计算所述焊缝的横向偏差、纵向偏差；将所述横向偏差转换为横向偏差电压量，将所述纵向偏差转换为纵向偏差电压量，根据超前延时量进行延时计算后，将所述横向偏差电压量及所述纵向偏差电压量发送至控制器；控制器，所述控制器用于根据所述横向偏差电压量修正所述横向偏差，根据所述纵向偏差电压量修正所述纵向偏差；执行器，所述执行器用于根据修正后的所述横向偏差、所述纵向偏差控制所述复合焊焊炬与所述焊缝保持精准对中状态后，进行焊接；导流板，所述导流板用于在焊接过程中，改变压缩空气气流方向，消除所述气流对电弧焊保护气体的干扰，避免出现焊接气孔，保证焊接质量；如此，可在焊接过程中，通过导流板引导压缩空气气流的流动方向，消除焊缝成型出现蜂窝、气孔的现象，提高焊接质量。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例提供的管道全位置激光电弧复合焊焊接系统整体结构示意图；
[0027]图2为本发明实施例提供的导流板的结构示意图；
[0028]图3为本发明实施例提供的防护板的结构示意图；
[0029]图4为本发明实施例提供的图像处理计算机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了解决激光电弧复合焊在焊接过程中，复合焊炬的保护气流易受干扰，导致焊缝成型出现蜂窝或气孔的技术问题，本发明提供了一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，所述系统包括:激光传感器，所述激光传感器采集焊缝的第一位置图像信息及第二位置图像信息；图像处理计算机，所述图像处理计算机用于根据所述第一位置图像信息及所述第二位置图像信息计算所述焊缝的横向偏差、纵向偏差；将所述横向偏差转换为横向偏差电压量，将所述纵向偏差转换为纵向偏差电压量，根据超前延时量进行延时计算后，将所述横向偏差电压量及所述纵向偏差电压量发送至控制器；控制器，所述控制器用于根据所述横向偏差电压量修正所述横向偏差，根据所述纵向偏差电压量修正所述纵向偏差；执行器，所述执行器用于根据修正后的所述横向偏差、所述纵向偏差控制所述复合焊焊炬与所述焊缝保持精准对中状态后，进行焊接；导流板，所述导流板用于在焊接过程中，改变压缩空气气流方向，消除所述气流对电弧焊保护气体的干扰，避免出现焊接气孔，保证焊接质量。
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