新型的不銹鋼管道焊接系統(tǒng)集成了激光視覺焊接和檢測技術(shù)。該系統(tǒng)主要包括以下組件：坡口加工站應(yīng)用的坡口視覺檢測設(shè)備（見圖2-25a），合金鋼管焊接時背部用來控制和監(jiān)視清理艙室參數(shù)的視覺清渣設(shè)備（見圖2-25b），焊接工作站應(yīng)用的根焊道視覺檢測設(shè)備（見圖2-25c），以及具有自適應(yīng)焊接控制技術(shù)的視覺外焊機（見圖2-25d）。四種組件均采用激光視覺技術(shù)同時工作，從而將管道自動焊接工藝的質(zhì)量和速度提高到前所未有的水平。

1. 坡口視覺檢測設(shè)備

       在視覺系統(tǒng)工藝中，坡口檢測是第一步。該智能設(shè)備可以在加工完坡口后，精確地測量尺寸。如果檢測到不符合標準的坡口，可以立即進行坡口再加工，在進入施工場地前可及時發(fā)現(xiàn)問題。

       2. 視覺清渣設(shè)備

       當使用耐腐蝕合金的鋼管時，背部清理是一個必需的工序，可以防止氧化并確保焊縫性能。該設(shè)備全自動化，可以實時控制和監(jiān)視清理艙室內(nèi)的參數(shù)，任何重要參數(shù)超出限定值就會自動報警。這樣就替代了以前必須移出清渣機，然后再塞入一個獨立檢測工具的情況。

       3. 根焊道視覺檢測設(shè)備

       該設(shè)備集成到對口器上，當使用內(nèi)焊機時可以對根焊道在線檢測。它安裝了一套激光傳感器和高分辨率的彩色照相機，可以獲取根焊道的輪廓和圖像并存儲。因此發(fā)現(xiàn)的任何缺陷都可以在同一個工作站內(nèi)進行修復(fù)，避免了更多焊道完成后再進行修復(fù)的問題。

       4. 自動視覺外焊機

       管道激光視覺自動焊機應(yīng)用激光視覺技術(shù)，首次實現(xiàn)油氣管道施工的自適應(yīng)焊接，有效提高了根焊焊縫質(zhì)量。這是一個重大的技術(shù)突破，它向坡口內(nèi)發(fā)射一束激光條紋，非常詳盡地讀出焊縫區(qū)的特征，分析判斷出對口的錯邊量和間隙大小，然后指導(dǎo)雙焊嘴焊機根據(jù)對口情況在運動中進行自適應(yīng)控制。該系統(tǒng)允許在更高速度下實時跟蹤，實時閉環(huán)控制，調(diào)整運動速度、送絲速度和擺動寬度，從而實現(xiàn)管道全位置焊接的自適應(yīng)控制，對工藝的控制可以實現(xiàn)優(yōu)化焊道厚度，確保穩(wěn)定的填充量。

       該系統(tǒng)采用脈沖MIG和電弧跟蹤，在提高焊縫質(zhì)量的同時，提高了窄間隙坡口管子接頭的焊接效率，現(xiàn)場的適應(yīng)性非常強。而且，全數(shù)字的監(jiān)視和控制確保了每一焊道質(zhì)量。PDA交互界面實現(xiàn)了在任何地點都能對焊接參數(shù)進行編程，然后無線下載到現(xiàn)場應(yīng)用的焊機，可以在焊接過程中改變焊接參數(shù)，也可以上傳性能數(shù)據(jù)，用于QC分析和判斷焊縫是否符合規(guī)范。

       該系統(tǒng)還可以檢測坡口和根焊道，而不用等待超聲波檢測的結(jié)果，通過這種焊前和焊后的在線檢測報告，可以對缺陷立即返修，將停工時間縮至最短，這對于海洋工程極其重要，確保工程比以前更快完工，進而降低總的焊接費用。而且還可以實現(xiàn)計算機輸出所有焊縫的檢測報告，便于施工方和業(yè)主的永久保存。

       將激光視覺技術(shù)應(yīng)用于管道自動焊機，通過對焊縫跟蹤，實現(xiàn)了管道自動焊接的自適應(yīng)控制，提高了焊接效率和焊縫質(zhì)量。縮短了焊工調(diào)整焊槍的時間，還可以有效提高焊縫質(zhì)量，減少返修焊接的次數(shù)。

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