2M头同轴电缆可视化自动焊接装置设计

谢蓓敏　王頔　蔡继兴

摘要：电力系统中，2M头与同轴电缆的焊接工艺一直是难以解决的问题，传统的手动焊接方法成品率较低，且极容易造成虚焊以及焊接不牢等现象出现，不仅造成产品的浪费，更严重时将影响到电力系统的稳定运行。通过研制一套2M头与同轴电缆自动焊接装置，通过可视化界面全程自动控制同轴电缆与2M头的焊接过程，可极大提高焊接精密度和成品率，解决手动焊接时所造成的虚焊以及焊接不牢等弊端，为电力系统的稳定运行提供有力保障。

关键词：2M头；同轴电缆；自动焊接

中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

1 设计原则

1）全自动/半自动可调。整个焊接过程可实现全自动控制，无需手动操作，同时也可根据实际需要，手动更改设置，实现半自动控制，提高操作灵活性。

2）便携性。系统体积较小，且重量较轻，具有良好的便携性，可在现场操作。

3）可视化操作。整个焊接过程可通过电子显示屏观察到，并可对焊接点进行局部放大，避免肉眼观察产生的误差。

4）采用精密焊接工艺。整个焊接过程将采用电动控制，避免手动操作带来的误差，提高焊接精度。

5）实时检测功能。系统将集成一套实时检测装置，可在焊接过程完成后实时检测焊接是否成功。

2 主要研究内容

1）机械结构设计

同轴电缆与2M头的硬配合主要通过程控送线器结构实现，采用三度空间方位调节，使得同轴电缆与2M头之间的接触不需经过操作者的双手，即可实现稳定可靠地接触。焊接头与焊锡的对接功能采用机械液压传动方式[1-2]，其系统内部工作原理图如图1所示。

2）图像采集系统设计

图像采集系统主要负责焊接状态的实时显示和状态判断功能，嵌入系统通过图像采集驱动电路控制带自动聚焦功能的摄像头，利用两个锁存器分别锁存状态和图像数据，处理器通过两个I/O端口分别读取[3-4]，其控制原理图如图2所示。

3 结论

2M头同轴电缆可视化焊接系统可广泛应用于电力系统中同轴电缆接头焊接的各个环节。该套系统的应用可极大缩短焊接时间（焊接时间<30s），工作效率提高达数倍以上，由于其具备较高的精密度和一次成型率（一次成型率>95%），可极大程度的降低成本，减少不必要的资金浪费。系统集成的检测模块可同时在线检测线路导通状态，免去离线检测带来的时间和劳动成本增加

参考文献

[1]陈善本，林涛等.智能化焊接机器人技术.北京：机械工业出版社，2009.4-5

[2] 劉世强.传感技术在自动焊接中的应用.传感技术，2010，Vol.12（3）：28-29

[3] 黄文怡.基于图像传感技术的自动焊接系统.哈尔滨：哈尔滨理工大学，2007，15-16

[4]R.C.GonZaleZ，R.E.Woods 著.数字图像处理（第二版）.阮秋琦，阮宇智等译.北京：电子工业出版社，2003，18～19