[实用新型]一种水下激光焊接综合控制系统

说明书

本实用新型提供了一种水下激光焊接综合控制系统，包括移动气罩(11)、送丝机(13)、激光源控制柜(7)、气控箱(14)、水冷机(8)、控制器(4)、储存器(3)、图像处理器(6)、工控机(5)、监控主机(1)、水下全景摄像机(2)、水平位移传感器(9)、垂直距离传感器(12)、固定机架(10)、激光焊接头(71)、局部观察摄像机(15)。本系统提高了控制精度和焊接质量，减轻了操作人员的工作量、降低了人工操作的误差和轨迹偏移；本系统通过控制激光焊接头可对水池底钢覆面裂缝进行焊接修复，可彻底解决泄漏问题，避免了原临时封堵等应对措施带来的有效期短、施工不便等问题。

技术领域

本实用新型涉及工业焊接自动化技术领域，特别是一种水下激光焊接设备的控制系统。

背景技术

核电厂的乏燃料水水池底部和四周均用钢覆面覆盖，其焊缝数量多且焊缝长度大。焊缝处于15米水深下无法进行在役检查，长期运行后，会因焊缝发生应力腐蚀及缺陷等原因而导致乏燃料水池泄漏。

由于大部分电站乏燃料水池采用单池设计不具备腾空水池开展维修条件，且因水水池底部辐射剂量高，人员维修困难，部分国外电厂只能采用了聚合物进行临时封堵，因此发展水下焊接自动化系统具有较强的现实需求和意义。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水下激光焊接综合控制系统，包括移动气罩(11)、送丝机(13)、激光源控制柜(7)、气控箱(14)、水冷机(8)、控制器(4)、储存器(3)、图像处理器(6)、工控机(5)、监控主机(1)、水下全景摄像机(2)、水平位移传感器(9)、垂直距离传感器(12)、固定机架(10)、激光焊接头(71)、局部观察摄像机(15)；

所述监控主机(1)显示并调整所述控制器(4)内的所有工艺参数，并展示所述局部观察摄像机(15)所摄照片、经所述图像处理器(6)处理后的图片和所述移动气罩(11) 的移动轨迹；所述水下全景摄像机(2)固定在所述固定机架(10)上，拍摄所述固定机架 (10)正下方水池底照片；所述储存器(3)用于存储实时参数和图像；所述控制器(4) 可实时调整所述移动气罩(11)位置的水下焊接；所述工控机(5)可对处理后的图像进行图像识别和焊接路径规划；所述图像处理器(6)可以进行图像处理；通过图像识别算法识别后生成所述移动气罩(11)的焊接修补路径，并将所述焊接修补路径参数传入所述控制器(4)；所述激光源控制柜(7)为独立于所述控制器(4)的控制单元，所述激光源控制柜(7)可自主控制激光的输出和为其提供冷却的所述水冷机(8)的运行；所述激光源控制柜(7)与控制器(4)实时通讯，亦可通过控制器(4)对激光源控制柜(7)的运行参数进行调整；所述水冷机(8)对激光提供冷却；所述移动气罩(11)固定在所述固定机架(10)上，所述固定机架(10)的轴向运动装置根据安装在所述固定机架(10)上的所述水平位移传感器(9)和所述垂直距离传感器(12)的反馈信号对移动气罩(11)提供定向、定值的位移；所述移动气罩(11)由所述气控箱(14)进行高压充气以排开池水，所述移动气罩(11)内部的所述激光焊接头(71)与所述送丝机(13)配合进行焊接；所述局部观察摄像机(15)安装在所述移动气罩(11)内和所述激光焊接头(71)的上方。

优选的，所述监控主机(1)包含显示器和输入设备，具有人机交互界面。

优选的，所述控制器(4)为PLC系统，分为激光控制子系统(41)、固定机架控制子系统(42)、移动气罩控制子系统(43)。

优选的，所述图像处理器(6)经过所述工控机(5)形成以所述固定机架(10)的支腿为X\Y坐标系的水池底裂缝与周边具有较高对比度的固定机架(10)正下方水池底全景照片。

优选的，所述局部观察摄像机(15)内设置冷光照明，并采用自动光圈和自动遮光电焊镜片。