[实用新型]大直径焊管焊缝跟踪装置

说明书

本实用新型属于焊管生产技术领域，具体涉及大直径焊管焊缝跟踪装置。针对现有的焊缝跟踪装置，其激光跟踪传感器与焊枪位于焊管同一侧，激光跟踪传感器使用寿命受限的不足，采用如下技术方案：大直径焊管焊缝跟踪装置，包括激光跟踪传感器、PLC控制器和焊枪传动执行机构，焊枪传动执行机构包括由伺服电机驱动的焊枪平移滑台和焊枪高度滑台，所述焊枪平移滑台设置于焊管一侧，该跟踪装置还包括设置于焊管另一侧的由伺服电机驱动的传感器平移滑台，所述激光跟踪传感器安装在传感器平移滑台上。本实用新型的大直径焊管焊缝跟踪装置，改善激光跟踪传感器的工作环境，提高激光跟踪传感器的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于焊管生产技术领域，具体涉及大直径焊管焊缝跟踪装置。

背景技术

焊缝跟踪装置是焊管精焊机组的重要组成部分，直接关系到焊管的焊接质量。焊缝跟踪包括焊缝平移跟踪和焊枪高度跟踪两部分。其中平移跟踪用于保证焊接在坡口的中心位置进行，高度跟踪用于保证焊丝的干伸长保持不变，控制电弧稳定燃烧。焊缝跟踪装置主要包括激光跟踪传感器、PLC控制器和焊枪传动执行机构等。精焊内、外焊的焊枪分别安装在焊枪传动执行机构的内、外焊的二维驱动滑板上，随着驱动滑板移动实现对焊缝的跟踪。驱动滑板分为平移滑板和高度滑板，分别控制焊枪的位置跟踪与高度跟踪。

一般情况下，激光跟踪传感器与焊枪安装在同一个滑板上，激光跟踪传感器与焊枪一起运行，跟踪装置检测到的偏差可以近似等于焊枪的实际偏差。但是，由于激光跟踪传感器与焊枪在同一滑板上且位于焊管同一侧，激光跟踪传感器长期处于高温、高粉尘的环境中，尤其是当激光跟踪传感器内置于焊管内部时，其使用寿命受到较大影响。

发明内容

本实用新型针对现有的焊缝跟踪装置，其激光跟踪传感器与焊枪安装在同一个滑板上且位于焊管同一侧，激光跟踪传感器使用寿命受限的不足，提供一种大直径焊管焊缝跟踪装置，其使用寿命大大延长。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：大直径焊管焊缝跟踪装置，包括激光跟踪传感器、PLC控制器和焊枪传动执行机构，PLC控制器分别与激光跟踪传感器和焊枪传动执行机构通信连接，激光跟踪传感器具有激光光源、过滤透镜和摄像机，焊枪传动执行机构包括由伺服电机驱动的焊枪平移滑台和焊枪高度滑台，所述焊枪平移滑台设置于焊管一侧，该跟踪装置还包括设置于焊管另一侧的由伺服电机驱动的传感器平移滑台，所述激光跟踪传感器安装在传感器平移滑台上。

本实用新型的大直径焊管焊缝跟踪装置，其设有额外的传感器平移滑台，激光跟踪传感器与焊枪设置于不同的滑台上，焊枪设置于焊管的一侧，激光跟踪传感器设置于焊管的另一侧，从而改善激光跟踪传感器的工作环境，提高激光跟踪传感器的使用寿命。在这种跟踪方式下，安装在传感器平移滑台上的激光跟踪传感器通过对外焊缝进行检测，将跟踪信号传送给PLC控制器，PLC控制器经过计算，发出命令控制传感器平移滑台运行，传感器平移滑台带动激光跟踪传感器移动，保证了对焊缝位置的定位与跟踪。焊枪平移滑台并非限制焊枪在水平面移动，而是限制焊枪在一个平面内移动，焊枪移动平面可以是水平面，也可以是与水平面成一定角度的面。

作为优选，所述焊枪传动执行机构包括内焊枪传动执行机构，所述传感器平移滑台设置于焊管外侧并与内焊枪位置对应。在焊管的生产中，不论是直缝焊管还是螺旋焊管，需要有内焊和外焊两道工序。焊管内侧相比外侧，环境更加恶劣，将原本与内焊枪共同设置于焊管内侧的内焊激光跟踪传感器设置在焊管外侧，改善内焊激光跟踪传感器的工作环境。对于外焊枪和外焊激光跟踪传感器，其仍可共同设置于焊管外侧；当内外焊距离较远时，内焊对外焊影响较小，对外焊激光跟踪传感器的工作环境影响较小，也可将外焊激光跟踪传感器设置于焊管内侧。

作为改进，所述传感器平移滑台和焊枪平移滑台上均设有用于采集跟踪偏差位置信号的编码器，所述编码器均通信连接PLC控制器。通过设置编码器，编码器检测伺服电机的转动圈数，可以实现跟踪偏差位置信号的采集。在传感器平移滑台实现对内焊点外侧焊缝进行跟踪时，内焊枪所在的内焊枪高度滑台也根据传感器平移滑台的偏差信号进行同步运行，保证内焊枪对焊缝的跟踪。