激光測量系統(tǒng)在電阻焊接管子和管道生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、激光測量系統(tǒng)在電阻焊接管子和管道生產(chǎn)中的應(yīng)用基于電阻焊(ERW)的鋼管生產(chǎn)是生產(chǎn)高質(zhì)量管子、管道產(chǎn)品的最常用的方法之一。正如其名字所表示的那樣，此焊接過程利用鋼管材料對電流的電阻率來進(jìn)行。鋼帶首先通過一系列的軋輥形成圓管或者其他的形狀，當(dāng)鋼帶接近封閉的時候，鋼帶的邊緣通過傳導(dǎo)加熱或者物理電接觸被加熱到近乎于其熔點(diǎn)。熱鋼帶邊緣然后通過一組壓力輥被擠壓在一起。這就形成了一個焊縫，將兩個熱邊緣擠壓在一起，在此過程中一些材料被擠壓到焊縫的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，它們通過氣刨來移除。該加工過程圖示如下。圖 1- 管子成型圖 2 焊接之后的管子圖 3 氣刨之后的管子盡管軋管機(jī)在運(yùn)行過程中基本上穩(wěn)定，但是有可能在各種成

2、型階段以及焊接階段，鋼帶產(chǎn)生移動，其移動的結(jié)果之一是兩個鋼帶邊緣形成焊縫的位置可能變化。這通常在電阻焊制管中不會是問題，由于焊接過程并不依賴于焊縫位置的精確已知。 但是另一個不想得到的結(jié)果是兩個鋼帶邊緣可能不一定對直，這被稱為錯邊，如下面的圖形所示。錯邊導(dǎo)致在鋼管在氣刨之后其壁會減薄。這是非常所不希望的，因此錯邊量是一個非常重要質(zhì)量參數(shù)，因此在線測量錯邊量是非常有用的，尤其是管子尺寸變化，軋輥的位置必須進(jìn)行調(diào)整以獲得穩(wěn)定的操作過程之后尤為如此。Figure 4 帶有錯邊的管子成型Figure 5 帶有錯邊的焊縫Figure 6 錯邊對管子壁厚的影響激光視覺系統(tǒng)提供了一個優(yōu)異的工具軟件來測量錯邊

3、量。激光視覺傳感頭是一個緊湊的、堅(jiān)固的單元，包含了一個激光條紋投影器和一個微型攝像機(jī)。傳感器可以安裝在焊接頭的前面或者后面，這取決于管子成型的過程細(xì)節(jié)。通過三角結(jié)構(gòu)光原理，傳感器中的攝像機(jī)獲取管子的三維片段。此三維片段在PC機(jī)中被分析，錯邊量被精確的測量。此外，PC顯示并提供一個信息性屏幕，以及原始的視頻信號，以此可以看出管子的穩(wěn)定性、成型可以連續(xù)監(jiān)測。下面的圖7顯示了Meta公司安裝在軋輥機(jī)上的高頻電阻熱方法生產(chǎn)管子的激光傳感器。在此例子中，傳感器安裝在焊后，原因是實(shí)際的錯邊量可以在此點(diǎn)容易測量。傳感器絲毫不被高頻焊接電流影響。一個鋼套用來保護(hù)傳感頭，其本身包括了一個水冷套和內(nèi)部空氣凈化。此

4、外，一個外部空氣通風(fēng)口被用來保持傳感頭前部的塑料窗口沒有煙塵和液體，這些是在ERW生產(chǎn)過程中通常伴隨產(chǎn)生的。 圖7帶有激光傳感器的焊接區(qū)域圖8是激光傳感器的近視圖，傳感頭生成的可見的激光條紋可以清晰地在管子上觀察到。這指示出傳感頭的測量位置。圖8傳感頭的近視圖從激光傳感器給出的原始信號通過一個專用的軟件在快速的PC機(jī)內(nèi)采集并分析。系統(tǒng)可以提供各種型式的顯示屏幕。下圖顯示了一個屏幕拷貝。圖9顯示了一個原始的以及處理之后的視頻窗口，以及連續(xù)的錯邊測量右側(cè)的視頻窗口顯示了原始的視頻圖像信號，焊道的位置可以清晰地看到。左側(cè)的窗口清晰地顯示了PC機(jī)對同樣的圖像進(jìn)行處理之后的圖像。紅色線是激光條紋中心的提

5、取的位置。短的垂直綠和藍(lán)色線代表了焊道的邊緣。這些位置被用于計(jì)算焊道的寬度和錯邊量。這些測量數(shù)值被右側(cè)原始圖像的下方。關(guān)于此系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請聯(lián)系:Meta Vision Systems LtdOakfield HouseOakfield Industrial EstateEynshamOxfordshire OX29 4TH, UK.tel: +44 1865 887900fax: +44 1865 887901email: infometa-mvs.co.ukwebsite: www.meta-mvs.co.uk珠海市金寶熱融焊接技術(shù)有限公司地址：珠海市九洲大道蘭埔白石路105號二樓西郵編：519000 電話：0756 - 8509695、8508516、66806