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    激光焊縫跟蹤傳感器
    解決方案
    Solution
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    螺旋管焊接解決方案
    螺旋管焊接解決方案


    行業情況


    螺旋管也稱螺旋鋼管或者螺旋焊管,是將低碳素結構鋼或低合金結構鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度卷成管坯,然后將管縫焊接起來制成的,焊接方式主要為埋弧焊。

    螺旋管主要用于石油、天然氣的輸送管線。

    板材經過清銑、遞送、板邊預彎等工藝后,先進行內焊使管子成型,然后進行外焊加固焊道,內外焊合稱為成型工藝。

    在傳統螺旋管焊接過程中,一般存在以下問題:

    1. 人眼觀測精度不高:一般大于1mm。

    2. 人工人影速度慢:響應時間大于1秒。

    3. 人眼易于疲勞:長時間盯著看容易造成視覺和心里疲勞。

    4. 每臺設備都要有專人調整,用工量大,人工成本高。

    5. 內外焊工人焊縫對準位置不同以及內焊焊道觀察角度不同,導致重合度不高。

    6. 夜班人工容易犯困,精神狀態不佳,一旦焊偏,補焊非常麻煩。


    解決方案


    針對此類問題,創想螺旋管自動跟蹤系統可解決:

    1. 焊道外觀連續,無急轉彎,內外焊精度高;

    2. 可以避免焊偏問題,節約補焊成本;

    3. 可以降低人工勞作強度,提升自動化水平,降低用工成本;

    4. 全天候24小時工作,不會疲勞;


    設備介紹


    焊縫自動跟蹤焊設備主要分為四個部分:電氣控制單元、機械傳動單元、焊縫跟蹤單元,顯控單元。實現設備由手動跟蹤到自動跟蹤的轉換。減少操作步驟,提高生產效率,改善焊接質量。焊縫自動跟蹤設備單元和選型情況如下表。



    系統組成


    焊縫自動跟蹤焊設備系統組成圖如下圖所示:




    系統控制流程


    如圖 下圖所示,設備包含激光跟蹤器,人機界面,微嵌屏,PLC 控制柜,驅動器, 跟蹤滑臺,擺動滑臺,控制盒。激光焊縫跟蹤器通過激光發射與接收,經過內部算法處理得到焊縫圖像與偏差信號。焊縫圖像通過網口傳送給顯示屏,顯示屏顯示圖像。伺服編碼器計算旋轉電機的旋轉脈沖數,轉換成行走距離,發給 PLC 用于實現多層多道。跟蹤器檢測出的正確焊縫位置數據,通過以太網通訊發給 PLC,經過 PLC 運算處理轉化成脈沖信號發送給驅動器,從而調正焊槍位置、擺幅寬度,與焊接速度。


    設備控制流程



    機械部分安裝

    機械結構安裝


    1. 高低和左右滑臺實現偏移量高低左右補償。

    2. 擺動滑臺實現焊縫自適應擺動

    3. 前進滑臺實現焊接速度調整

    4. 絕緣桿實現跟蹤器與設備絕緣,保證設備穩定運行


    人機界面

    控制盒圖示


    人機界面如圖上所示,在控制盒上可進行如下操作:

    1.查看跟蹤設備是否運行正常設置控制參數。

    2.手動左右上下移動跟蹤滑臺。

    3.手自動切換。

    4.通過圖像觀察檢測效果,便于調試以及問題分析。

    5.通過顯示屏進入標定界面可標定跟蹤器與焊槍的相對位置。

    6.通訊及運行狀態燈指示。


    軟件部分設計




    1.按下機柜電源開關,給機柜上電;

    2.按下控制盒的啟動按鈕,滑臺將會自動運行到焊接位置,;

    3.按下跟蹤按鈕,相機啟動并開始跟蹤,當綠燈亮起時(對準時)表示對準;

    5.再按下原設備的啟動按鈕,并起弧焊接,直到接收到原設備的結束信號,則自動停止跟蹤和焊接;

    6.焊槍按照原定程序運行;

    7.全程如出現意外,按下停止,可重新啟動工作,待系統運行到斷弧位置后,跟蹤按鈕打開,焊接打開即可再次工作。


    創想智控智能傳感器

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    可有效解決焊縫偏差帶來的問題,確保焊縫成形完美。








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