一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣管道焊接技術領域，尤其涉及管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]激光電弧復合焊技術具有焊接速度快、焊接熔深大、橋接能力好、焊縫力學性能好、一次焊層厚、節(jié)約焊材等優(yōu)點，是大口徑長距離管道自動全位置焊接技術研宄領域的發(fā)展方向。在激光電弧復合焊焊接過程中，有時會產生較強的焊渣飛濺，尤其在全位置焊接時的6:00位置，飛濺的焊渣受重力作用會對激光焊炬的聚焦鏡保護鏡片產生嚴重的飛濺污染，當聚焦光路中的保護鏡片沾染焊渣時，微小的焊渣灰塵，即使焊渣灰塵直徑在0.1mm以下也會急劇吸收焊接激光的能量，使激光的光束質量嚴重下降，從而影響焊接質量。進一步地，附著在聚焦鏡保護鏡片上的焊渣灰塵吸收激光的能量后溫度急劇上升，導致聚焦鏡保護鏡片熔化并變形，形成更大的能量吸收點，造成惡性循環(huán)。
[0003]現(xiàn)有技術中，通過在激光聚焦鏡保護鏡片前設計橫向高壓氣體氣簾，吹走飛濺的焊渣，但該方法只適用于純激光焊炬，不適合復合焊炬。主要是因為純激光焊接飛濺較小，可以采用較高的氣簾氣壓來達到防止焊渣飛濺。
[0004]而在激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)中，只有4MPa以上的氣簾氣壓才能有效吹走焊渣飛濺(包括6:00位置)，而此時由于氣簾的氣流流速過大，擾亂了電弧焊的保護氣流，造成焊縫成型時出現(xiàn)蜂窩或者氣孔的現(xiàn)象，導致焊接質量不合格。如果降低氣簾的壓強小于2MPa時，保護氣流可以不受影響，但由于氣簾的壓強過低，氣流太小不能有效吹走焊渣灰塵，聚焦保護鏡片依然被焊渣飛濺污染，需要頻繁更換保護鏡片。這樣，不僅增加焊接成本而且嚴重影響焊接質量和焊接效率。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明實施例提供了一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術中，焊接時電弧焊炬的保護氣流易受干擾，導致焊縫成型時出現(xiàn)蜂窩或氣孔的技術問題。
[0006]本發(fā)明提供一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0007]激光傳感器，所述激光傳感器采集焊縫的第一位置圖像信息及第二位置圖像信息;
[0008]圖像處理計算機，所述圖像處理計算機用于根據(jù)所述第一位置圖像信息及所述第二位置圖像信息計算所述焊縫的橫向偏差、縱向偏差；
[0009]將所述橫向偏差轉換為橫向偏差電壓量，將所述縱向偏差轉換為縱向偏差電壓量，根據(jù)超前延時量進行延時計算后，將所述橫向偏差電壓量及所述縱向偏差電壓量發(fā)送至控制器；
[0010]控制器，所述控制器用于根據(jù)所述橫向偏差電壓量修正所述橫向偏差，根據(jù)所述縱向偏差電壓量修正所述縱向偏差；
[0011]執(zhí)行器，所述執(zhí)行器用于根據(jù)修正后的所述橫向偏差、所述縱向偏差控制所述復合焊焊炬與所述焊縫保持精準對中狀態(tài)后，進行焊接；
[0012]導流板，所述導流板用于在焊接過程中，改變壓縮空氣氣流方向，消除所述氣流對電弧焊保護氣體的干擾，避免出現(xiàn)焊接氣孔，保證焊接質量。
[0013]上述方案中，所述第一位置圖像信息具體包括:所述復合焊焊炬的初始焊接位置的圖像信息；
[0014]所述第二位置圖像信息具體包括:在預設周期內，所述復合焊焊炬到達焊接位置的圖像信息。
[0015]上述方案中，所述圖像處理計算機用于根據(jù)所述第一位置圖像信息及所述第二位置圖像信息計算所述焊縫的橫向偏差、縱向偏差包括:
[0016]所述圖像處理計算機對所述第一位置圖像信息及所述第二位置圖像信息進行濾波、二值化、閾值分割和邊緣檢測處理，利用數(shù)字圖像處理算法擬合出與焊縫具有比例關系的焊縫圖像，根據(jù)結構光原理確定所述焊縫的橫向偏差及所述焊縫的縱向偏差。
[0017]上述方案中，所述圖像處理計算機將所述橫向偏差轉換為橫向偏差電壓量，將所述縱向偏差轉換為縱向偏差電壓量包括:
[0018]所述圖像處理計算機根據(jù)第一轉換系數(shù)將所述橫向偏差轉換為對應的第一像素點，將所述第一像素點轉換為所述橫向偏差電壓量；
[0019]根據(jù)第二轉換系數(shù)將所述縱向偏差轉換為對應的第二像素點，將所述第二像素點轉換為所述縱向偏差電壓量。
[0020]上述方案中，所述第一轉換系數(shù)為:1mm的所述橫向偏差對應100個所述第一像素點，100個所述第一像素點對應IV所述橫向偏差電壓量；
[0021]所述第二轉換系數(shù)為:1mm的所述縱向偏差對應100個所述第二像素點，100個所述第二像素點對應IV所述縱向偏差電壓量。
[0022]上述方案中，所述導流板的材質包括:銅板、鋁板。
[0023]上述方案中，所述導流板的一端為直線型，所述導流板的另一端為弧形。
[0024]上述方案中，所述導流板上設置有與激光聚焦點同心的第一圓孔。
[0025]本發(fā)明提供了一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:激光傳感器，所述激光傳感器采集焊縫的第一位置圖像信息及第二位置圖像信息；圖像處理計算機，所述圖像處理計算機用于根據(jù)所述第一位置圖像信息及所述第二位置圖像信息計算所述焊縫的橫向偏差、縱向偏差；將所述橫向偏差轉換為橫向偏差電壓量，將所述縱向偏差轉換為縱向偏差電壓量，根據(jù)超前延時量進行延時計算后，將所述橫向偏差電壓量及所述縱向偏差電壓量發(fā)送至控制器；控制器，所述控制器用于根據(jù)所述橫向偏差電壓量修正所述橫向偏差，根據(jù)所述縱向偏差電壓量修正所述縱向偏差；執(zhí)行器，所述執(zhí)行器用于根據(jù)修正后的所述橫向偏差、所述縱向偏差控制所述復合焊焊炬與所述焊縫保持精準對中狀態(tài)后，進行焊接；導流板，所述導流板用于在焊接過程中，改變壓縮空氣氣流方向，消除所述氣流對電弧焊保護氣體的干擾，避免出現(xiàn)焊接氣孔，保證焊接質量；如此，可在焊接過程中，通過導流板引導壓縮空氣氣流的流動方向，消除焊縫成型出現(xiàn)蜂窩、氣孔的現(xiàn)象，提高焊接質量。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例提供的管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)整體結構示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實施例提供的導流板的結構示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實施例提供的防護板的結構示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明實施例提供的圖像處理計算機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了解決激光電弧復合焊在焊接過程中，復合焊炬的保護氣流易受干擾，導致焊縫成型出現(xiàn)蜂窩或氣孔的技術問題，本發(fā)明提供了一種管道全位置激光電弧復合焊焊接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:激光傳感器，所述激光傳感器采集焊縫的第一位置圖像信息及第二位置圖像信息；圖像處理計算機，所述圖像處理計算機用于根據(jù)所述第一位置圖像信息及所述第二位置圖像信息計算所述焊縫的橫向偏差、縱向偏差；將所述橫向偏差轉換為橫向偏差電壓量，將所述縱向偏差轉換為縱向偏差電壓量，根據(jù)超前延時量進行延時計算后，將所述橫向偏差電壓量及所述縱向偏差電壓量發(fā)送至控制器；控制器，所述控制器用于根據(jù)所述橫向偏差電壓量修正所述橫向偏差，根據(jù)所述縱向偏差電壓量修正所述縱向偏差；執(zhí)行器，所述執(zhí)行器用于根據(jù)修正后的所述橫向偏差、所述縱向偏差控制所述復合焊焊炬與所述焊縫保持精準對中狀態(tài)后，進行焊接；導流板，所述導流板用于在焊接過程中，改變壓縮空氣氣流方向，消除所述氣流對電弧焊保護氣體的干擾，避免出現(xiàn)焊接氣孔，保證焊接質量。
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