效率，所述系统还设置有防护板7;其中，
[0067]如图3所示，所述防护板7为“L”型金属板，所述防护板7包括:第一金属板71及第二金属板72 ;其中，
[0068]所述第一金属板71为长方形，所述长方形的长为100mm，所述长方形的宽为64mm。所述第一金属板71上设置有安装孔，所述安装孔包括三排，以调整所述第一金属板71的安装高度。
[0069]所述第二金属板72为正方形，所述正方形的边长为64mm，所述第二金属板72上设置有与所述激光焊炬51聚焦点同心的第二圆孔。
[0070]具体地，焊接前，将所述防护板7安装在激光焊炬51的激光头处，并可通过公式h=d/D*H计算所述防护板7的安装高度h ;其中，
[0071]所述d为所述第二圆孔的直径；所述H为激光焊炬51的焦距。所述第二圆孔的直径 d 为 7.3 ?7.5mm。
[0072]进一步地，本实施例提供的焊接系统还可以实现自动化焊接质量的在线监测，提高监测效率及质量，降低漏检率，为焊接质量提供参考数据。。具体地，所述系统还包括:红外热像仪8及图像采集卡9 ;其中，所述述红外热像仪8用于在焊接过程中，摄录所述焊点的熔池红外热成像数据及焊缝成型过程。
[0073]具体地，在焊接过程中，当所述红外热成像仪8将所述熔池红外热成像数据及焊缝成型过程摄录完成后，所述图像采集卡9具体用于:采集所述熔池红外热成像数据及焊缝成型过程，将所述熔池红外热成像数据焊缝成型过程发送至图像处理计算机2。
[0074]如图4所示，所述图像处理计算机2包括:图像处理器41、质量分析器42以及存储器43 ;其中，
[0075]在焊接过程中，当所述图像处理计算机2接收到熔池红外热成像数据后，所述图像处理器41具体用于:对所述熔池红外热成像数据进行分析，获取焊接参数，将所述焊接参数发送至所述质量分析器42。
[0076]当所述质量分析器42接收到所述焊接参数时，具体用于:将所述焊接参数与预设的焊接标准相比较，自动获取焊点质量评估结果；并对检测异常的焊点的时间、坐标进行记录，将所述异常的焊点的时间、坐标发送至存储器43。
[0077]所述存储器43用于存储所述熔池红外热成像数据、所述焊接成型过程的图像数据以及所述异常焊点的时间、坐标数据。
[0078]这里，当所述图像处理计算机4检测到所述焊点的焊接参数不满足所述焊接标准时，还用于:提取所述焊点的焊接时间、焊接位置信息，分析所述焊点的焊接时间及所述焊接位置存在的缺陷，为焊接质量检测提供参考数据。
[0079]当操作人员需要离线分析时，所述图像处理计算机4还用于:
[0080]读取所述存储器43中存储的所述熔池红外热成像数据，对所述熔池红外热成像数据进行离线分析，生成离线分析报告；并通过帧播放所述熔池红外热成像过程及焊接成型过程，为不同材料、不同参数的焊接工艺提供数据参考。
[0081]本发明提供的管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，通过导流板6改变压缩空气气流方向，消除压缩空气气流对电弧焊保护气的干扰，消除焊接气孔，保证焊接质量，提高焊接效率，节约焊接成本。
[0082]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，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； 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。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，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: 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。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，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: 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； 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。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，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； 所述第二转换系数为:lrnm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。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导流板的材质包括:铜板、铝板。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述导流板的一端为直线型，所述导流板的另一端为弧形。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导流板上设置有与激光聚焦点同心的第一圆孔。
【专利摘要】本发明提供一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统，包括：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；图像处理计算机根据第一位置图像信息及第二位置图像信息计算焊缝的横向偏差、纵向偏差；将横向偏差转换为横向偏差电压量，将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，将横向偏差电压量及纵向偏差电压量发送至控制器；控制器根据横向偏差电压量修正横向偏差，根据纵向偏差电压量修正纵向偏差；执行器根据修正后的横向偏差、纵向偏差控制复合焊焊炬与焊缝保持精准对中状态后，进行焊接；导流板在焊接过程中，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。
【IPC分类】B23K26-348, B23K26-70
【公开号】CN104741790
【申请号】CN201510145992
【发明人】檀朝彬, 曾惠林, 贾世民, 皮亚东, 王新生, 张倩, 刘然, 姜艳鹏
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月30日