本發(fā)明屬于焊接技術領域，尤其涉及一種法蘭盤自動套準系統(tǒng)，進一步涉及一種球形殼體上自動化焊接法蘭盤時，進行法蘭盤的自動化定位的系統(tǒng)。

背景技術：

在球形殼體上焊接法蘭是非常普遍的，尤其是在一些艙體或者儲存罐上。但是如何實現(xiàn)在球形殼體上自動化焊接法蘭盤是比較困難的，其實現(xiàn)自動化的關鍵是在焊接前實現(xiàn)球形殼體上法蘭盤孔與要焊接的法蘭盤的自動同心定位。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種法蘭盤自動套準系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在自動化焊接前殼體法蘭盤孔與被焊接的法蘭實現(xiàn)自動同心定位，以實現(xiàn)在球形殼體上法蘭盤焊接的自動化的前期準備。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種法蘭盤自動套準系統(tǒng)，包括：自動套準圖像采集裝置、變位機；所述自動套準圖像采集裝置具有三套，采用三點定位，均布安裝于焊接工裝臺下方用于采集所要焊接球狀殼體的位置狀態(tài)；所述變位機具有z軸方向的上下運動、y軸方向的前后運動、x軸方向的左右運動、z軸的旋轉運動、繞x軸的翻轉運動五個自由度，所述五個運動自由度通過控制系統(tǒng)可實現(xiàn)聯(lián)動控制；

其中，在球形殼體上焊接法蘭盤前,通過自動套準圖像采集裝置采集球形殼體的位置信息并把位置信息傳遞給圖像處理系統(tǒng)進行圖像處理位置匹配，處理結果反饋到變位機，由五自由度的變位機自動調(diào)整球形殼體的位置以實現(xiàn)被焊接的法蘭與殼體上要焊接法蘭位置的圓孔位置同心，以便球形殼體法蘭盤全自動化焊接。

作為優(yōu)選，所述自動套準圖像采集裝置包括：單軸驅動器、攝像頭、伺服電機，通過伺服電機帶動單軸驅動器，所述單軸驅動器上安裝有攝像頭，所屬攝像頭內(nèi)部集成十字定位光標。

作為優(yōu)選，所述變位機與三套自動套準圖像采集裝置形成閉環(huán)控制回路，焊接前在殼體上要焊接法蘭盤的孔的周圍特定位置做出三個十字標記，所述攝像頭內(nèi)部集成十字定位光標與殼體上的十字標記進行重合匹配，匹配信息通過圖像數(shù)據(jù)處理后把結果反饋給變位機以實現(xiàn)變位機閉環(huán)控制。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：本發(fā)明可有效解決球形殼體上法蘭盤孔與要焊接的法蘭盤的自動同心定位的問題，本發(fā)明系統(tǒng)可靠，原理簡單，并且可以針對不同直徑尺寸的法蘭方便控制自動套準圖像采集裝置系統(tǒng)中攝像頭位置，并能到達預期的設計效果，方法實現(xiàn)簡單可靠

附圖說明

圖1為法蘭盤自動套準系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為自動套準系統(tǒng)的自動套準后狀態(tài)圖；

圖3為自動套準圖像采集裝置的均布安裝圖；

圖4為自動套準圖像采集的結構組成圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的，技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細的描述。

如圖1至4所示，本發(fā)明實施例提供一種法蘭盤自動套準系統(tǒng)，包括：自動套準圖像采集裝置3、變位機5。

所述自動套準圖像采集裝置3包括：單軸驅動器9、攝像頭7、連接架6、攝像頭支架8、伺服電機10，通過伺服電機10帶動單軸驅動器9，所述單軸驅動器9上通過攝像頭支架8安裝有攝像頭7，所屬攝像頭7內(nèi)部集成十字定位光標；所述自動套準圖像采集裝置3具有三套，通過連接架6均布安裝于焊接工裝臺2下方用于采集所要焊接球狀殼體1的位置狀態(tài)。

所述變位機5具有z軸方向的上下運動、y方向的前后運動、x方向的左右運動、z軸的旋轉運動、繞x軸的翻轉運動五個自由度。

在球形殼體1上焊接法蘭盤前，通過自動套準圖像采集裝置3采集球形殼體的位置信息并把位置信息傳遞給圖像處理系統(tǒng)進行圖像處理位置匹配，處理結果反饋到變位機5，由五自由度的變位機5自動調(diào)整球形殼體1的位置以實現(xiàn)被焊接的法蘭與殼體上要焊接法蘭位置的圓孔位置同心并對齊，以便球形殼體法蘭盤全自動化焊接。

所述變位機5與三套自動套準圖像采集裝置3形成閉環(huán)控制回路，焊接前在殼體1上要焊接法蘭盤的孔的周圍特定位置做出三個十字標記，法蘭盤固定在法蘭盤固定架4上，所述攝像頭7內(nèi)部集成十字定位光標與殼體1上標記的十字標記進行重合匹配，匹配信息通過圖像數(shù)據(jù)處理后把結果反饋給變位機5以實現(xiàn)變位機5閉環(huán)控制。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開一種法蘭盤自動套準系統(tǒng)，包括：自動套準圖像采集裝置、變位機；所述自動套準圖像采集裝置具有三套，均布安裝于焊接工裝臺下方用于采集所要焊接球狀殼體的位置狀態(tài)；所述變位機具有Z軸方向的上下運動、Y軸方向的前后運動、X軸方向的左右運動、Z軸的旋轉運動、繞X軸的翻轉運動五個自由度，所述五個運動自由度通過控制系統(tǒng)可實現(xiàn)聯(lián)動控制；在球形殼體上焊接法蘭盤前,通過自動套準圖像采集裝置采集球形殼體的位置信息并把位置信息傳遞給圖像處理系統(tǒng)進行圖像處理位置匹配，處理結果反饋到變位機，變位機自動調(diào)整球形殼體的位置以實現(xiàn)被焊接的法蘭與殼體上要焊接法蘭位置的圓孔位置同心，以便球形殼體法蘭盤全自動化焊接。

技術研發(fā)人員：陳樹君;李德保;黃寧;薛忠明
受保護的技術使用者：北京工業(yè)大學
技術研發(fā)日：2017.05.21
技術公布日：2017.09.08