螺旋管也稱螺旋鋼管或者螺旋焊管，是將低碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成的，焊接方式主要為埋弧焊。
螺旋管主要用于石油、天然氣的輸送管線。
板材經(jīng)過清銑、遞送、板邊預(yù)彎等工藝后，先進(jìn)行內(nèi)焊使管子成型，然后進(jìn)行外焊加固焊道，內(nèi)外焊合稱為成型工藝。
在傳統(tǒng)螺旋管焊接過程中，一般存在以下問題：
1. 人眼觀測精度不高：一般大于1mm。
2. 人工人影速度慢：響應(yīng)時(shí)間大于1秒。
3. 人眼易于疲勞：長時(shí)間盯著看容易造成視覺和心里疲勞。
4. 每臺(tái)設(shè)備都要有專人調(diào)整，用工量大，人工成本高。
5. 內(nèi)外焊工人焊縫對(duì)準(zhǔn)位置不同以及內(nèi)焊焊道觀察角度不同，導(dǎo)致重合度不高。
6. 夜班人工容易犯困，精神狀態(tài)不佳，一旦焊偏，補(bǔ)焊非常麻煩。
針對(duì)此類問題，創(chuàng)想螺旋管自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可解決：
1. 焊道外觀連續(xù)，無急轉(zhuǎn)彎，內(nèi)外焊精度高；
2. 可以避免焊偏問題，節(jié)約補(bǔ)焊成本；
3. 可以降低人工勞作強(qiáng)度，提升自動(dòng)化水平，降低用工成本；
4. 全天候24小時(shí)工作，不會(huì)疲勞；
焊縫自動(dòng)跟蹤焊設(shè)備主要分為四個(gè)部分：電氣控制單元、機(jī)械傳動(dòng)單元、焊縫跟蹤單元，顯控單元。實(shí)現(xiàn)設(shè)備由手動(dòng)跟蹤到自動(dòng)跟蹤的轉(zhuǎn)換。減少操作步驟，提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量。焊縫自動(dòng)跟蹤設(shè)備單元和選型情況如下表。
焊縫自動(dòng)跟蹤焊設(shè)備系統(tǒng)組成圖如下圖所示：
如圖 下圖所示，設(shè)備包含激光跟蹤器，人機(jī)界面，微嵌屏，PLC 控制柜，驅(qū)動(dòng)器， 跟蹤滑臺(tái)，擺動(dòng)滑臺(tái)，控制盒。激光焊縫跟蹤器通過激光發(fā)射與接收，經(jīng)過內(nèi)部算法處理得到焊縫圖像與偏差信號(hào)。焊縫圖像通過網(wǎng)口傳送給顯示屏，顯示屏顯示圖像。伺服編碼器計(jì)算旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，轉(zhuǎn)換成行走距離，發(fā)給 PLC 用于實(shí)現(xiàn)多層多道。跟蹤器檢測出的正確焊縫位置數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)通訊發(fā)給 PLC，經(jīng)過 PLC 運(yùn)算處理轉(zhuǎn)化成脈沖信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器，從而調(diào)正焊槍位置、擺幅寬度，與焊接速度。
設(shè)備控制流程
機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝
1. 高低和左右滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)偏移量高低左右補(bǔ)償。
2. 擺動(dòng)滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊縫自適應(yīng)擺動(dòng)
3. 前進(jìn)滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊接速度調(diào)整
4. 絕緣桿實(shí)現(xiàn)跟蹤器與設(shè)備絕緣，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行
控制盒圖示
人機(jī)界面如圖上所示，在控制盒上可進(jìn)行如下操作：
1．查看跟蹤設(shè)備是否運(yùn)行正常設(shè)置控制參數(shù)。
2．手動(dòng)左右上下移動(dòng)跟蹤滑臺(tái)。
3．手自動(dòng)切換。
4．通過圖像觀察檢測效果，便于調(diào)試以及問題分析。
5．通過顯示屏進(jìn)入標(biāo)定界面可標(biāo)定跟蹤器與焊槍的相對(duì)位置。
6．通訊及運(yùn)行狀態(tài)燈指示。
1.按下機(jī)柜電源開關(guān)，給機(jī)柜上電；
2.按下控制盒的啟動(dòng)按鈕，滑臺(tái)將會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到焊接位置，；
3.按下跟蹤按鈕，相機(jī)啟動(dòng)并開始跟蹤，當(dāng)綠燈亮起時(shí)（對(duì)準(zhǔn)時(shí)）表示對(duì)準(zhǔn)；
5.再按下原設(shè)備的啟動(dòng)按鈕，并起弧焊接，直到接收到原設(shè)備的結(jié)束信號(hào)，則自動(dòng)停止跟蹤和焊接；
6.焊槍按照原定程序運(yùn)行；
7.全程如出現(xiàn)意外，按下停止，可重新啟動(dòng)工作，待系統(tǒng)運(yùn)行到斷弧位置后，跟蹤按鈕打開，焊接打開即可再次工作。
適配焊接機(jī)器人和焊接專機(jī)提高了焊接生產(chǎn)率和穩(wěn)定了焊接質(zhì)量,而更重要的是使焊工遠(yuǎn)離了有害的工作環(huán)境,減輕或消除了職業(yè)病的危害.
可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)糾正焊縫偏差，智能實(shí)時(shí)跟蹤，精確引導(dǎo)焊槍自動(dòng)焊接；
可有效解決焊縫偏差帶來的問題，確保焊縫成形完美。
