[实用新型]一种直缝埋弧焊自动控制焊缝形貌的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及直缝埋弧焊技术，具体涉及一种 直缝埋弧焊自动控制焊缝形貌的装置。

背景技术

焊接作为传统制造业中重要的加工工艺，在工业生产中发挥着非常重 要的作用。由于现代科学技术的飞速发展和诸多因素的推动，焊接制造工 艺正经历着从手工焊接到自动焊接的过渡，将焊接过程采用自动化、数字 化、智能化控制，可以极大的提高生产效率、改善焊接安全条件和保证焊 接质量，所以自动化焊接是焊接领域的必然发展方向。

随着焊接工艺的不断提高和成本优势，根据国际和国内市场需求，直 缝埋弧焊管取代螺旋焊管铺设油、气管线是大势所趋。焊缝形貌是焊接质 量、焊接工艺参数合理性及焊接参数控制稳定性的直接反应，在现有的自 动化焊接生产中，特别是在高速焊接条件下，直缝埋弧焊管存在着焊缝成 形控制问题，表现为焊缝成形不稳定、易于产生余高偏大、内外焊熔深分 配不合理、焊偏量过大等质量问题，严重影响到管线的表面质量和防腐要 求，增加了管线的后续工作，阻碍了直缝埋弧焊焊管生产效率和经济性的 提高。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种直缝埋弧焊自动控制 焊缝形貌的装置，该装置能够采集焊接过程中的数据并对焊接工艺参数进 行优化，有效控制焊缝成形，大大减少了焊缝成形不稳定、余高偏大、内 外焊熔深分配不合理、焊偏量过大等一系列质量问题，显著提高焊接质量， 提高直缝埋弧焊焊管生产效率和经济性。

本实用新型的具体技术方案是：

一种直缝埋弧焊自动控制焊缝形貌的装置，包括前后依次设置的焊枪 1和刮渣装置2，关键点是，所述的焊枪1前端设置有第一图像采集系统4， 刮渣装置2的后端设置有第二图像采集系统5，本装置还设置有数据处理系 统3，第一图像采集系统和第二图像采集系统均与数据处理系统3输入端相 连接，数据处理系统3输出端分别与焊枪1和刮渣装置2连接。

所述的第一图像采集系统和第二图像采集系统均为激光视觉传感器， 激光视觉传感器包括CCD摄像机和激光发射器，且CCD摄像机镜头前设有 光学滤片。

所述的数据处理系统3为CPU，CPU还连接有数据存储模块及通信模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将焊前坡口图像经过数据处理 系统进行处理，从而可以实现坡口的量化对比，用以实现最优化工艺参数 的选取，最终指导焊枪进行焊接作业，焊后焊缝的形貌图像也会经数据处 理系统进行处理，该处理后的数据可以为如何进行焊接工艺参数的修正提 供依据，从而指导下一次的焊接操作，本实用新型使用图像采集系统对焊 前坡口和韩后焊缝的图像进行采集，并通过数据处理系统进行处理量化， 该系统的建立使得焊枪和刮渣装置的工作参数能够提前得到指导，并且还 能在工作过程中对不完善的地方进行修正，焊接的焊缝逐渐趋于高质量， 避免了人工指导的不稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型在工作时的原理示意图。

图3是具体实施例中进行曲线拟合的坡口示意图。

图4是具体实施例中神经网络反向传播算法结构图。

附图中，1、焊枪，2、刮渣装置，3、数据处理系统，4、第一图像采 集系统，5、第二图像采集系统，6、焊前坡口，7、焊后焊缝。

具体实施方式

本实用新型涉及一种直缝埋弧焊自动控制焊缝形貌的装置，所述的装 置包括前后依次设置的焊枪1和刮渣装置2，所述的焊枪1前端设置有第一 图像采集系统4，刮渣装置2的后端设置有第二图像采集系统5，本装置还 设置有数据处理系统3，第一图像采集系统4和第二图像采集系统5均与数 据处理系统3输入端相连接，数据处理系统3输出端分别与焊枪1和刮渣 装置2连接，数据处理系统3中预设有焊接参数数据库，利用该装置进行 直缝埋弧焊焊缝形貌的自动控制，所述的第一图像采集系统4和第二图像 采集系统5分别进行焊前坡口6图像和焊后焊缝7图像的采集并传送至数 据处理系统3进行处理，数据处理系统3根据预设的焊接参数数据库选取 最优的焊接工艺参数，最终实现直缝埋弧焊焊缝形貌的控制。