鈦-鋼復合板的拼焊裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，包括焊接機器人、等離子焊槍、雙目CCD近紅外視覺傳感裝置、焊接參數采集儀裝置、工控機，等離子焊槍固定于焊接機器人小臂法蘭，雙目CCD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數采集裝置分別通過信號控制線與工控機連接；本發明采用等離子束流熔敷焊接方法，能量更加集中，減小了熱輸入并顯著提高了復合板拼接的工作效率；等離子束流穩定性更高，易于保證復合板拼接的一次成形，避免了傳統焊接方法產生缺陷導致的補焊，接頭組織更為均勻，力學性能更為優異；且本發明采用雙目CCD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數采集裝置，可快速提取熔池特征參數，精確控制熔深，實現復合板全熔透拼焊的要求。
【專利說明】鈦-鋼復合板的拼焊裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于復合板焊接【技術領域】，特別是一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置。
【背景技術】
[0002]目前，復合板拼焊主要采用手工電弧焊、手工TIG焊、手工MIG焊和少量自動TIG、MIG焊接，缺乏大批量基板和覆板、管焊接專用生產裝備，在板材拼焊中存在易于產生組對錯邊、組對間隙大、坡口誤差大、易于嚴重氧化、出現嚴重變形等，嚴重影響了爆炸復合材料生產質量和效率。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種能夠自動控制熔深、提高了爆炸復合材料焊接的質量和效率的鈦-鋼復合板的拼焊裝置。
[0004]實現本發明目的的技術解決方案為:
[0005]一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，包括焊接機器人、等離子焊槍、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置、焊接參數采集儀裝置、工控機，等離子焊槍固定于焊接機器人小臂法蘭，雙目CCD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數采集裝置分別通過信號控制線與工控機連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置由兩組CXD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CXD近紅外視覺傳感裝直包括復合濾光片、鏡頭、CCD攝像機和圖像米集卡，復合濾光片、鏡頭、CCD攝像機冋軸，C⑶攝像機與圖像采集卡連接；雙目CXD近紅外視覺傳感裝置固定于等離子焊槍上，焊接參數采集儀裝置包括電流傳感器、電壓傳感器、數據采集卡、信號放大電路。
[0006]本發明與現有技術相比，其顯著優點:
[0007]1、本發明采用等離子束流熔敷焊接方法，能量更加集中，減小了熱輸入并顯著提高了復合板拼接的工作效率；等離子束流穩定性更高，易于保證復合板拼接的一次成形，避免了傳統焊接方法產生缺陷導致的補焊，接頭組織更為均勻，力學性能更為優異；
[0008]2、本發明采用雙目CXD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數采集裝置，可快速提取熔池特征參數，精確控制熔深，實現復合板全熔透拼焊的要求。
[0009]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]本發明一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，包括焊接機器人1、等離子焊槍2、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3、焊接參數采集儀裝置4、工控機5，等離子焊槍2固定于焊接機器人I小臂法蘭，雙目CCD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數采集裝置4分別通過信號控制線與工控機5連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3由兩組CXD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CCD近紅外視覺傳感裝置包括復合濾光片、鏡頭、CCD攝像機和圖像采集卡，復合濾光片、鏡頭、CXD攝像機同軸，CXD攝像機與圖像采集卡連接；雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3固定于等離子焊槍2上，焊接參數采集儀裝置4包括電流傳感器、電壓傳感器、數據采集卡、信號放大電路。
[0012]所述的雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3與離子焊槍2成40°?70°夾角，兩組CXD近紅外視覺傳感裝置在熔池后方成40°?60°夾角。
[0013]所述的圖像采集卡安裝于工控機5的PCI插槽上。
[0014]實施例:
[0015]一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，包括焊接機器人1、等離子焊槍2、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3、焊接參數采集儀裝置4、工控機5，等離子焊槍2固定于焊接機器人I小臂法蘭，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數采集裝置4分別通過信號控制線與工控機5連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3由兩組CCD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CXD近紅外視覺傳感裝置包括復合濾光片、鏡頭、CCD攝像機和圖像采集卡，復合濾光片、鏡頭、CXD攝像機同軸，CXD攝像機與圖像采集卡連接；雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3固定于等離子焊槍2上，焊接參數采集儀裝置4包括電流傳感器、電壓傳感器、數據采集卡、信號放大電路。
[0016]雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3與離子焊槍2成60°夾角，兩組C⑶近紅外視覺傳感裝置在熔池后方成50°夾角。
[0017]先將待焊復合板進行表面化學清理和機械清理，除去表面的油污和氧化物；然后采用焊接機器人I對鋼基板一側實施等離子焊接，采用CCD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數采集儀裝置4對熔深的參數進行采集，并輸入工控機5，通過工控機5進行控制，以確保基板一側完全熔透(精度達到±0.2mm);將鈦-鋼復合板翻轉180°，對鈦覆板一側進行等離子弧焊接，同樣采用CCD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數采集儀裝置4對熔深的參數進行采集，并輸入工控機5，通過工控機5進行控制，以確保熔透效率與精度(精度達到±0.05mm)。
[0018]焊接時將雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3與等離子焊槍2以60°角固定，隨焊槍同步運動，利用圖像采集卡將采集到的熔池特征圖像輸入工控機5;參數傳感主要通過連接在焊機電源線上的電壓傳感器實現，傳感結果最終同樣輸入工控機5 ;在基于Labview編寫的焊接過程控制軟件(此為本領域常規技術)中，同時顯示焊接熔池動態特征圖像和參數波形圖像，軟件據此提取熔深等熔池特征參量，根據自帶數據庫中等離子弧焊工藝參數與接頭熔深關系模型，推算接頭熔深并進行反饋調整，確保焊接全熔透精度要求。
【權利要求】
1.一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，其特征在于:包括焊接機器人(I)、等離子焊槍(2)、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置(3)、焊接參數采集儀裝置(4)、工控機(5)，等離子焊槍(2)固定于焊接機器人(I)小臂法蘭，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置(3)和焊接參數采集裝置(4)分別通過信號控制線與工控機(5)連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置(3)由兩組CXD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CXD近紅外視覺傳感裝置包括復合濾光片、鏡頭、CXD攝像機和圖像采集卡，復合濾光片、鏡頭、CCD攝像機同軸，CCD攝像機與圖像采集卡連接；雙目CCD近紅外視覺傳感裝置(3 )固定于等離子焊槍(2 )上，焊接參數采集儀裝置(4 )包括電流傳感器、電壓傳感器、數據采集卡、信號放大電路。
2.根據權利要求1所述的一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，其特征在于:所述的雙目CCD近紅外視覺傳感裝置(3)與離子焊槍(2)成40°?70°夾角，兩組C⑶近紅外視覺傳感裝置在熔池后方成40°?60°夾角。
3.根據權利要求1所述的一種鈦-鋼復合板的拼焊裝置，其特征在于:所述的圖像采集卡安裝于工控機(5)的PCI插槽上。
【文檔編號】B23K10/02GK103464881SQ201310365522
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】史和生, 王克鴻, 強偉, 周琦, 史航, 彭勇, 楊文芬 申請人:南京理工大學, 南京潤邦金屬復合材料有限公司