[发明专利]一种管管焊接焊枪旋转轴倾角自适应调节系统

摘要

本发明公开了一种管管焊接焊枪旋转轴倾角自适应调节系统，用于锅炉制造过程中锅筒与对流管焊接存在偏差时，自适应调节焊枪旋转轴倾角以满足管管焊接的技术要求。该系统首先利用基于ELSA传感器进行对流管位置及轮廓识别，运用ELSA算法对对流管的横截面图像信息进行图像边缘检测，得到ELSA传感器采集的管管焊接中对流管的横截面图像的中心点O；运动控制器利用获取的O点坐标控制焊接小车和滑架的伸出长度；焊枪旋转轴倾角自适应调节机构利用弹簧增加机构调节的自由度，使焊枪旋转轴与对流管的中心轴重合；导电螺线管的通电与断电、滑架的伸长与收缩控制整个焊接过程中焊枪旋转轴倾角的自适应调节精度。

主权项

1.一种管管焊接焊枪旋转轴倾角自适应调节系统，其特征是：包括ELSA传感器、焊枪旋转轴倾角自适应调节机构及运动控制器；该管管焊接焊枪旋转轴倾角自适应调节系统利用ELSA传感器采集管管焊接中对流管的横截面图像并得到横截面图像的中心点O；运动控制器通过读取对流管的横截面图像的中心点信息确定对流管位置并通过焊枪旋转轴倾角自适应调节机构末端定位杆调节焊枪旋转轴的倾角；该ELSA传感器主要基于视觉传感器与ELSA算法；视觉传感器用于采集管管焊接中对流管的横截面图像，ELSA算法对对流管的横截面图像信息进行图像边缘检测，并利用图像梯度性质，在ELSA传感器采集管管焊接中对流管的横截面图像的（x,y）位置处寻找边缘的强度和方向，建立梯度向量，分别在横向位置和纵向位置检测梯度向量变化率最大的（x，y）坐标值，分别连接横向位置和纵向位置两个梯度向量变化率最大的两个点，连线交点O的坐标为ELSA传感器采集管管焊接中对流管的横截面图像的中心位置坐标；该焊枪旋转轴倾角自适应调节机构包括焊接导轨、焊接小车、伺服转盘、90°转臂、ELSA传感器、滑架、支撑工件、弹簧、焊枪支架、定位杆、焊枪、支撑筒及导电螺线管；滑架用来调整焊枪旋转轴倾角自适应调节机构的伸出的长度；通过控制导电螺线管是否通电以及电流大小来调节导电螺线管的磁性大小；支撑工件用来提供焊接焊枪旋转轴自适应调节机构旋转过程中所需的刚度；定位杆用来确定焊枪旋转轴自适应调节机构的倾角；弹簧用来提供焊枪旋转轴倾角自适应调节过程中所需的自由度。