激光测量系统在电阻焊接管子和管道生产中的应用讲解

1、激光测量系统在电阻焊接管子和管道生产中的应用基于电阻焊（ERW）的钢管生产是生产高质量管子、管道产品的最常用的方法之一。正如其名字 所表示的那样，此焊接过程利用钢管材料对电流的电阻率来进行。钢带首先通过一系列的轧辊形成圆管或者其他的形状，当钢带接近封闭的时候，钢带的边缘通 过传导加热或者物理电接触被加热到近乎于其熔点。热钢带边缘然后通过一组压力辊被挤压在 一起。这就形成了一个焊缝，将两个热边缘挤压在一起，在此过程中一些材料被挤压到焊缝的 外侧和内侧，它们通过气刨来移除。该加工过程图示如下。图1-管子成型图2-焊接之后的管子图3-气刨之后的管子尽管轧管机在运行过程中基本上稳定，但是有可能在各种成

2、型阶段以及焊接阶段，钢带产生移 动，其移动的结果之一是两个钢带边缘形成焊缝的位置可能变化。这通常在电阻焊制管中不会 是问题，由于焊接过程并不依赖于焊缝位置的精确已知。但是另一个不想得到的结果是两个钢带边缘可能不一定对直，这被称为错边，如下面的图形所 示。错边导致在钢管在气刨之后其壁会减薄。这是非常所不希望的，因此错边量是一个非常重 要质量参数，因此在线测量错边量是非常有用的，尤其是管子尺寸变化，轧辊的位置必须进行 调整以获得稳定的操作过程之后尤为如此。Figure 4 -带有错边的管子成型Figure 5 -带有错边的焊缝Figure 6 -错边对管子壁厚的影响激光视觉系统提供了一个优异的工具

3、软件来测量错边量。激光视觉传感头是一个紧凑的、坚固 的单元，包含了一个激光条纹投影器和一个微型摄像机。传感器可以安装在焊接头的前面或者 后面，这取决于管子成型的过程细节。通过三角结构光原理，传感器中的摄像机获取管子的三维片段。此三维片段在PC机中被分析,错边量被精确的测量。此外，PC显示并提供一个信息性屏幕，以及原始的视频信号，以此可以看出管子的稳定性、成型可以连续监测。下面的图7显示了 Meta公司安装在轧辊机上的高频电阻热方法生产管子的激光传感器。在此例 子中，传感器安装在焊后，原因是实际的错边量可以在此点容易测量。传感器丝毫不被高频焊 接电流影响。一个钢套用来保护传感头，其本身包括了一个

4、水冷套和内部空气净化。此外，一 个外部空气通风口被用来保持传感头前部的塑料窗口没有烟尘和液体，这些是在ERW生产过程中通常伴随产生的。图7 带有激光传感器的焊接区域air blow offlnductio n7 Coillaser卞 sensor head laser stripelaser head protective housing图8是激光传感器的近视图，传感头生成的可见的激光条纹可以清晰地在管子上观察到。这指 示出传感头的测量位置。图8传感头的近视图pc机内采集并分析。系统可以提供从激光传感器给出的原始信号通过一个专用的软件在快速的 各种型式的显示屏幕。下图显示了一个屏幕拷贝。Ste

5、elit Already1 OnSuccessfd assigned E ngfish language glrtigs Su匚卽 LQ4BedViiahle;Sysva- File: 51181?_51wlH ofldtedStop AnalysisFrofile MaasurementsWidthMismatch:Depth:O.OD mmD.QD mmD.QD mmHot RolledCold r Roll&dZinc CoaledOUirTypeAutoJoin! Profile: Hardware SveiuSensorFrameGrabberMismaicli ToleranceA

6、tmutElapsed TimeUh：0m：6sPeramElergSensor CantroE I Exit图9-显示了一个原始的以及处理之后的视频窗口，以及连续的错边测量右侧的视频窗口显示了原始的视频图像信号，焊道的位置可以清晰地看到。左侧的窗口清晰地 显示了 PC机对同样的图像进行处理之后的图像。红色线是激光条纹中心的提取的位置。短的垂 直绿和蓝色线代表了焊道的边缘。这些位置被用于计算焊道的宽度和错边量。这些测量数值被 右侧原始图像的下方。关于此系统的详细信息，请联系Meta Visio n Systems Ltd Oakfield House Oakfield In dustrial Estate Eyn sham Oxfordshire 0X29 4TH, UK.tel: +44 1865 887900fax: +44 1865 887901email: infometa-mvs.co.ukwebsite: www.meta-mvs.co.uk珠海市金宝热融焊接技术有限公司地址：珠海市九洲大道兰埔白石路105号二楼西邮编：519000电话：0756 - 8509695、8508516、6680610、6602419、