[发明专利]用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法及装置

权利要求书

1.一种用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控装置，其特征在于，包括：

红外温度传感器(13)，所述的红外温度传感器(13)通过夹具II(12)固定在温度检测位置；

控制系统，所述的控制系统控制连接红外温度传感器(13)及包括焊接机器人(7)在内的焊接系统；

其中，控制系统包括：对红外温度传感器(13)中温度传感信号进行滤波和标度转换的温度采集仪(11)；将温度以动态曲线的形式显示且通过温度控制仪(9)输出控制信号的计算机(10)；还包括用于输出和接收控制信号，控制包括焊接机器人(7)在内的焊接系统的机器人控制柜(8)；

焊接系统包括：焊接机器人(7)、夹持在焊接机器人(7)末端的等离子焊枪(5)；还包括由送丝机(6)和送丝嘴(3)组成的送丝装置、固定送丝嘴在等离子焊枪上的夹具I(4)、固定钢质圆筒(2)以及与焊接机器人(7)配合共同完成堆焊过程的变位机(1)。

2.根据权利要求1所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控装置，其特征在于，所述红外温度传感器采用非接触红外测温。

3.根据权利要求1所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控装置，其特征在于，所述的温度采集仪(11)将红外温度传感器(13)采集的温度信号进行转换并实时显示在显示器上；当一道焊缝完成后，机器人控制柜(8)输出控制信号，计算检测温度与预设温度的差值ΔT，当|ΔT|>T₀时，计算机(10)输出控制信号给机器人控制柜(8)，调整焊接电流，增大或减小热输入，保证堆焊界面熔深一致。

4.一种用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，调整夹具II(12)，将红外温度传感器(13)移动到温度测量位置，在焊接过程中实时采集焊枪对应位置圆筒内壁的温度信息，并经温度采集仪(11)进行滤波、标度转换，然后传递到计算机(10)，显示温度数值和温度的动态变化曲线；

步骤2，完成一道堆敷，即变位机(1)转动一圈后，机器人控制柜(8)将控制信号经温度采集仪(11)转换后输入到计算机(10)；

步骤3，计算机(10)接到机器人控制柜(8)发出的控制信号后，计算机(10)开始计算检测温度与预设温度的差值ΔT，若|ΔT|>T₀，T₀为10-50℃，计算机(10)计算新的焊接电流并发出控制信号通过温度控制仪(9)的转换调制后传递给机器人控制(8)柜的输入端口，按照计算结果控制焊机调整焊接电流，同时执行下一道堆敷指令；

步骤4，重复执行步骤2至3，直至完成堆敷。

5.根据权利要求4所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，步骤1中，所述的温度测量位置为：温度检测点位于与焊枪(5)垂直位置基板背面，红外温度传感器(13)使用夹具II(12)固定在圆筒轴线水平位置，垂直位置10mm范围内可调，具体位置根据圆筒(2)厚度调节，检测方向与水平方向的夹角为30°，红外温度传感器(13)与温度检测点之间的距离为380mm-400mm。

6.根据权利要求4所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，预设温度为1000-1400℃。

7.根据权利要求4所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，k＝0.1～0.5，具体数值根据焊接材料和圆筒厚度来定。

8.根据权利要求4所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，T₀＝10-50℃，取不使成型变差的最大值，具体数值根据焊接材料和圆筒厚度来定。

9.根据权利要求4所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，钢质圆筒(2)的厚度小于等于10mm。

10.根据权利要求4所述的用于非熔化极电弧圆筒堆焊时内壁温度监控方法，其特征在于，所述的钢质圆筒(2)材料为中碳钢、304不锈钢和高合金钢。