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激光焊接跟踪(激光焊接焊缝跟踪)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-31 11:34   点击:110  编辑:admin   手机版

1. 激光焊接焊缝跟踪

有技术含量。集装箱波纹板主要采用手工焊接,焊接质量难以控制,同时由于焊接过程中焊接规范无法实现有效跟踪调整,使不同坡段的焊缝成型质量有明显的不同,所以说有很高的技术含量。

2. 氩弧焊焊缝跟踪

几乎所有的焊接方法都可以用于焊接不锈钢,不过因为不锈钢种类的不同而有所不同。目前常用的不锈钢熔化焊方法包括手工电弧焊、埋弧自动焊、钨极惰性气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊等,另外,电子束焊和激光焊有时也被采用。

(1)手工电弧焊

手工电弧焊是用手工操作电弧焊条进行焊接的一种焊接方法。手工电弧焊时,利用焊条和工件之间产生电弧将焊条和工件局部加热到熔化状态,焊条端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合在一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池液态金属逐步冷却结晶形成焊缝。不锈钢的手工电弧焊,应用最广泛,可用于各类不锈钢的焊接。其特点是手工电弧焊的热影响区较小,易于保证质量,设备简单,操作灵活,适应各种焊接位置与不同板厚的工艺要求。现在,不锈钢焊条也基本能够满足各类不锈钢的焊接要求,在焊条选用上几乎不受限制。

缺点是生产效率低;劳动条件差;对焊工的要求较高,在许多场合下,焊工必须具备相当的资格;有些材料的焊接熔敷金属还达不到使用要求,如超高纯不锈钢;工件厚度一般在1mm以下的薄板不适于手工电弧焊。

(2)埋弧自动焊是将焊接电弧用一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖在下面。电弧光不外露的一种焊接方法。目前主要用于奥氏体不锈钢中厚板的焊接,其特点是焊接电流大,熔深大,工件的坡口可较小;焊接速度快,生产效率高;焊缝金属凝固较慢,液体金属与熔化的焊剂间有较多的时间进行冶金反应,减少了焊缝中产生气孔的可能性;焊缝成型美观, 工作环境好,操作容易,对焊工的要求相对简单。

缺点是焊接热输入量大,热影响区宽大,焊缝组织粗大;选材时要特别考虑到焊丝与焊剂的配合;焊接位置只能是平焊位置;不能直接观察电弧与坡口的相对位置,必须有自动跟踪装置。

(3)钨极惰性气体保护电焊

钨极惰性气体保护焊(英文简称TIG焊)可分为手工焊、半自动焊和自动焊三种。TIG焊中的钨极氩弧焊在

不锈钢中应用相当普遍。它适应于全位置焊接,一般不产生飞溅,焊缝成型美观。特别适应薄件的焊接,在许多厚件的坡口焊接时,常用GIG打底,避免了手工电

弧焊易产生裂纹和清渣困难的缺点。惰性气体能有效地隔绝空气,它本身又不溶于金属,不和金属反应,能保证不锈钢的化学成分要求。

缺点是熔深浅,熔敷速度小,生产效率低,生产成本较高。

(4)熔化极气体保护焊

熔化极气体保护弧焊(GMAW)采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属,并向焊接区输送保护气体,使电弧、熔化的焊丝、熔池

及附近的母材金属免受周围空气的侵害。连续送进的焊丝金属不断熔化并过渡到熔池,与熔化的母材金属融合形成焊缝金属,从而使工件相互连接起来。熔化极气体

保护焊可自动焊,也可半自动焊。

熔化极气体保护焊又分为熔化极惰性气体保护焊(MIG)、熔化极氧化性混合气体保护焊(MAG)、CO2气体保护焊和药芯焊丝气休保护焊。

熔化极惰性气体保护焊(MIG)在不锈钢的焊接中应用较为普遍,通常采用惰性气体的氩、氦或它们的混合气体作为焊接区的保护气体,由于焊丝外表没有涂料

层,电流可大大提高,因而母材熔深大,焊丝熔化速度快,熔敷率高,与钨极氩弧焊相比,可大大提高生产效率。尤其适用于中厚板的焊接。

(5)等离子弧焊

等离子弧是一种压缩电弧,由于弧断面被压缩较小,因而能量集中、温度高、焰流速度大,因此等离子弧焊在一定母材厚度范围内能充分熔透,尤其适合不锈钢钢管

纵缝的焊接。等离子弧焊的焊接速度较TIG焊快,电弧挺直性好,热影响大小,能够焊接很薄的工件,最薄可达0.025mm.

3. 激光焊接焊缝跟踪系统

激光焊机的优点

  1、速度快、深度大、变形小。

  2、能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单。例如,激光通过电磁场,光束不会偏移;激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

  3、可焊接难熔材料如钛、石英等,并能对异性材料施焊,效果良好。

  4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。

  5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

  6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。

  7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。

  激光焊机的缺点

  1、要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易造成焊接缺憾。

  2、激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大。

4. 激光焊接焊缝检测

 电弧跟踪是先寻位再焊接,激光跟踪是边寻位边焊接,效率方面激光要快的多,而且电弧跟踪的精度也没有激光高,所以太精密的产品不适合用电弧跟踪。但电弧跟踪的成本要比出激光跟踪的低好几倍,所以要根据产品的实际情况来选择焊缝跟踪系统。

5. 焊缝跟踪技术

肯定的。就是摄像头看的。摄像加各种感应器。和追踪系统

6. 激光跟踪焊接的焊缝识别

焊接速度过快,小孔后部指向中心的液态金属来不及重新分布,在焊缝两侧形成凹陷现象。

一般处理方法:适当地增加激光热输入量,降低焊接速度,减缓熔池冷却。

7. 接触式焊缝跟踪

1、 将塑料件放在底座中调整气压在2Kg左右,利用焊头升降开关来使上下摸对准。

2、 选择适合的焊头与塑料件之间的距离锁紧机架固定把手。

3、 调整限位螺栓使焊头下降压紧塑料件之后仍有0.2mm左右的空间。(对于焊接深度要求较高的塑料件,此空间相应加大)。

4、 调整焊接、保压时间、气压、试焊样件。

5、 观察样件,如发现焊接不均匀,则需要细调底座的平衡,一般原则为焊接部位熔接越厉害,则应调低,在底座相反位置垫上纸片等抬高底座对应位置,使塑料件与焊头吻合良好。

6、超声波焊接(附记):影响塑料件超声加工的因素如下:

(1)、接触面的设计 (2)、焊接线的设计 (3)塑料材质

(4)塑料件外形和尺寸

(5)焊接面与焊头之间距离

(6)焊头的设计

(7)焊头的振幅

(8)校模的准确性

(9)焊接压力、时间参数的选择

8. 激光焊接焊缝跟踪传感器

激光焊接跟踪工作原理

焊接跟踪传感器头部包括一个CCD摄像机和一个或两个半导体激光器。激光器作为结构光源,以预定的角度将激光条纹投影到传感器下部的工件表面。摄像机直接观察在传感器下部的条纹。摄像机前部是一个光学滤光片,允许激光通过但是滤去所有其他的光,例如焊接电弧。传感器因此能够非常接近焊接电弧。

传感器通常以预先设定的距离(超前)安装在焊枪前部,因此它可以观察焊缝。传感器本体到工件的距离也就是安装高度取决于所安装的传感器型号。当焊枪在焊缝上方正确的定位后,焊缝应该接近条纹的中心,这才能使得摄像机观察到激光条纹和焊缝。

由于激光条纹是以一定的角度投影的,如果工件同传感器距离太近,激光条纹的位置就相对靠前。反过来,如果工件同传感器距离远一些,工件表面激光条纹的位置相对靠后。摄像机观察激光条纹的位置,传感器能够测量距离工件的垂直距离。从条纹的形状上看,传感器也能够测量表面的轮廓和焊缝在条纹上的位置,这就允许传感器测量焊缝的横向位置。

从摄像机观察到的图像被控制器处理,图像首先被获取并形成数字化的激光条纹图像。然后软件使用特定的设置来将条纹分成形成焊缝的许多条线。从这些线的位置,系统可以测量焊缝的位置,并将其转化成以mm计算的距离。这种转化是使用在传感头中存储的校准数据完成的。当系统正在进行跟踪时,焊接速度和前视距离被用来计算延迟时间。这就保证焊枪而不是传感器沿着焊缝行进。应该指出的是控制策略提供了平滑的前视距离以保证形成平滑的焊缝。因此如果传感器在路径上遇到了一个台阶的变化,他将会提供一个平滑的响应,如下图所示。

传感器关键部件包含:CCD摄像机和滤光片、半导体激光器和光学元件、监测温度的微处理器、存储的校准数据。

温度监控器在冷却系统万一失效时对激光器提供保护。如果激光器在超过限度的温度下应用,则其寿命会显著的降低。

校准数据的存储使得传感头完全可以互换。而无需额外费用和修改。从而,保证了在传感器损坏或者失效时的最小停机时间。

焊接过程的烟尘和飞溅是通过一个黑色铜制防溅挡板来保护传感头的光学元件。这种防溅挡板安装有一个清晰可更换的塑料片,当有污垢在其表面时,该塑料片必须定期更换。

传感器必须通过焊接保护气体或者空气冷却(清洁、干燥和无油),将电子元件的温度维持在50℃以下,并且防止烟尘,保护光学元件。使用的气体流量典型的为5L/min.如果有必要,可以使用一个水冷的安装板来对传感头提供额外冷却。反过来,如果半导体激光器的温度低于+5℃,则可选加热器就应该安装在传感器上。

9. 激光焊接焊缝跟踪系统厂家

苏州全视智能光电有限公司是一家面向工业领域的计算机识别初创公司,拥有数字光学重建和人工智能处理器两大核心技术,专注于 3D 智能光电传感器的研发制造,以及焊缝跟踪、三维引导、 在线检测、在线测量等系统的技术服务与解决方案。已经获得国内多个大型系统集成商长期订单。

公司定位于开放式、定制化、高性比的光电传感器设备与技术服务厂商。 开放 建立生态系统,和方案商一起为客户提供解决方案和部署,不和做解决方案的公司冲突。提供一体化解决方法,尽可能简化客户开发,但开放所有数据接口给系统集成,满足快速开发更满足差异化应用。

甚至客户的算法/应用可以内嵌到传感器内。 定制化 提供一体化解决方法,但不做系统解决方案,与集成商互补合作。 高性能比 有高级的技术储备和高端定制产品,但更关注客户成本,为客户提供高性价比产品

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