直縫管是用熱軋或冷軋鋼或鋼帶卷焊制成的鋼管在焊接設備上進(jìn)行直縫焊接得到的管子，由于鋼管的焊接處成一條直線(xiàn)故而得名。直縫管按照不同的材料以及后道生產(chǎn)工序的不同，大致分為以下幾類(lèi)：
碳鋼管、鋁管、銅管、不銹鋼管
在直縫管中，有些焊接精度要求比較高的，設備很難保證焊接精度，人工反應速度慢，焊偏了才能觀(guān)察到再去調整，補焊麻煩且容易造成報廢。
創(chuàng )想針對于兩種不同焊接方式做了不同解決方案。
氬弧焊我們采用傳統跟蹤方式，檢測板材成型的地方，實(shí)時(shí)檢測采集焊縫偏差數據并反饋，33ms一次的焊縫數據反饋，遠超人工手調反應速度，讓焊接出來(lái)的焊縫更美觀(guān)，同時(shí)也避免了補焊麻煩和報廢問(wèn)題。
對于激光焊我們采用了全新的同軸跟蹤方式，用視覺(jué)焊縫跟蹤器替換掉了激光頭上原有的相機，跟蹤器直接安裝在激光頭上，安裝調試方便快捷，焊縫自動(dòng)糾偏的同時(shí)，還能保留原有觀(guān)看焊接圖像的功能，功能多樣還實(shí)用。
焊縫自動(dòng)跟蹤焊設備主要分為四個(gè)部分：電氣控制單元、機械傳動(dòng)單元、焊縫跟蹤單元，顯控單元。實(shí)現設備由手動(dòng)跟蹤到自動(dòng)跟蹤的轉換。減少操作步驟，提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量。焊縫自動(dòng)跟蹤設備單元和選型情況如下表。
焊縫自動(dòng)跟蹤焊設備系統組成圖如下圖所示：
如下圖所示，設備包含跟蹤器，人機界面，微嵌屏，PLC 控制柜，驅動(dòng)器， 跟蹤滑臺，擺動(dòng)滑臺，控制盒。激光焊縫跟蹤器通過(guò)激光發(fā)射與接收，經(jīng)過(guò)內部算法處理得到焊縫圖像與偏差信號。焊縫圖像通過(guò)網(wǎng)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(fā)給 PLC 用于實(shí)現多層多道。跟蹤器檢測出的正確焊縫位置數據，通過(guò)以太網(wǎng)通訊發(fā)給 PLC，經(jīng)過(guò) PLC 運算處理轉化成脈沖信號發(fā)送給驅動(dòng)器，從而調正焊槍位置。
設備控制流程
1. 高低和左右滑臺實(shí)現偏移量高低左右補償。
2. 絕緣桿實(shí)現跟蹤器與設備絕緣，保證設備穩定運行
控制盒圖示
人機界面如上圖所示，在控制盒上可進(jìn)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(dòng)左右上下移動(dòng)跟蹤滑臺。
3．手自動(dòng)切換。
4．通過(guò)圖像觀(guān)察檢測效果，便于調試以及問(wèn)題分析。
5．通過(guò)顯示屏進(jìn)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(tài)燈指示。
1.按下機柜電源開(kāi)關(guān)，給機柜上電；
2.按下控制盒的啟動(dòng)按鈕，滑臺將會(huì )自動(dòng)運行到焊接位置，；
3.按下跟蹤按鈕，相機啟動(dòng)并開(kāi)始跟蹤，當綠燈亮起時(shí)（對準時(shí)）表示對準；
5.再按下原設備的啟動(dòng)按鈕，并起弧焊接，直到接收到原設備的結束信號，則自動(dòng)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(dòng)工作，待系統運行到斷弧位置后，跟蹤按鈕打開(kāi)，焊接打開(kāi)即可再次工作。
適配焊接機器人和焊接專(zhuān)機提高了焊接生產(chǎn)率和穩定了焊接質(zhì)量,而更重要的是使焊工遠離了有害的工作環(huán)境,減輕或消除了職業(yè)病的危害.
可實(shí)現實(shí)時(shí)糾正焊縫偏差，智能實(shí)時(shí)跟蹤，精確引導焊槍自動(dòng)焊接；
可有效解決焊縫偏差帶來(lái)的問(wèn)題，確保焊縫成形完美。
