本发明涉及一种激光复合自动焊接用坡口铣削量精准控制的多传感器多方向自校验的控制系统，属于板材加工。
背景技术：
1、激光复合焊接拼版装置是一种高效优质的加工技术，与传统的焊接加工方法相比，具有加工速度快，减少工艺流程，产品一致性高，大幅减轻生产人员工作强度等技术优点。但激光电弧复合焊接对板材加工精度和板材拼接缝隙有很高的技术要求特别是在长板拼板焊接方面更为明显，传统专用坡口铣边机虽然精度较高但是不适合在流水线上联动使用，这样会大大降低加工效率。但在实际生产中，为方便流水线生产节省场地提高效率常常将坡口铣削头集成在拼版焊接的活动梁中间使用，由于没有使用一套专门的铣削量控制系统而往往采用固定到铣刀头和固定板材的常规铣削方式，这种方式往往因板材不平整，板材固定方式压力不均衡，造成局部应力过大铣削后端面不平整，铣削量不统一板材拼接一起后焊接缝隙不一致，进而造成后期焊接成型不标准的尴尬情况。因此可实现对板材铣削量的精准控制以达到符合焊接要求的铣削设备就显得尤为重要，而往往采用人工测量对刀调整又无法精确计算，同时又大大降低了生产效率。
技术实现思路
1、针对传统专用坡口铣边机不适用于流水线，而现有流水线采用坡口铣削头集成在拼版焊接的活动梁中间使用，存在铣削量无法精确控制的问题，本发明提供一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置。该控制装置能实现在铣削过程中自动控制v型铣刀头高低升降调整铣削破口深度和铣刀头横向运动调整铣削量大小，实现铣削后的板材坡口具有较高的一致性。
2、本发明所述一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置，包括铣刀头1、铣刀头运动执行机构2、传感器支架3、红外测距传感器4、激光位置传感器5和扫描激光发射装置6；
3、铣刀头运动执行机构2设置于流水线上，建立空间直角坐标系，x轴为流水线运行方向，y轴为待回工板材7靠近或远离流水线的方向，z轴为纵向，
4、铣刀头1设置于铣刀头运动执行机构2上，铣刀头运动执行机构2包括y轴横向运动机构2-1和z轴纵向运动机构2-2，分别用于驱动铣刀头1沿y轴和z轴两个方向移动；
5、扫描激光发射装置6设置于待加工板材7的夹持机构上，扫描激光发射装置6位于待加工板材7的上方，扫描激光发射装置6用于在待加工板材7上表面沿x轴方向打出一系列光斑形成一条加工参考线，所述加工参考线指示位置为焊接坡口顿边位置；
6、铣刀头运动执行机构2上设置有传感器支架3，所述传感器支架3设置于铣刀头1的流水线运行方向前端一侧，且传感器支架3的横板悬于待加工板材7上方；
7、红外测距传感器4和激光位置传感器5设置于传感器支架3的横板上，红外测距传感器4用于监测与待加工板材7上表面的z轴距离，该信息用于z轴纵向运动机构2-2调整铣刀头1的z轴纵向位置的依据，以控制焊接坡口的深度；
8、激光位置传感器5与铣刀头1加工侧的y轴位置相匹配，激光位置传感器5用于监测加工参考线在本体传感器上的相对位置，并作为加工参考线与铣刀头1加工侧的y轴偏差，该y轴偏差信息用于y轴横向运动机构2-1调整铣刀头1的y轴横位置的依据，进而控制吃刀量。
9、优选地，还包括焊接坡口深度校验单元，所述焊接坡口深度校验单元包括线激光视觉标定传感器8，所述线激光视觉标定传感器设置铣刀头运动执行机构2上，所述线激光视觉标定传感器8设置于铣刀头1的流水线运行方向后端一侧，线激光视觉标定传感器8用于监测已加工完的焊接坡口的顿边高度，进而获得焊接坡口深度信息，该信息作为z轴反馈量供z轴纵向运动机构2-2进一步调节铣刀头1的z轴纵向位置的依据。
10、优选地，还包括y轴偏差自校验单元，y轴偏差自校验单元设置于铣刀头运动执行机构2上，所述y轴偏差自校验单元设置于铣刀头1的流水线运行方向后端一侧；所述y轴偏差自校验单元包括两个校验激光位置传感器9，两个校验激光位置传感器9对称设置于待加工板材7的上方和下方，两个校验激光位置传感器9同时监控加工参考线的位置是否为焊接坡口顿边位置，进而确定是否按加工参考线指示进行铣削，并将获得的偏差信息作为y轴横向运动机构2-1进一步调整铣刀头1的y轴横位置的依据。
11、优选地，激光位置传感器5采用激光二象限光电探测器。
12、优选地，红外测距传感器4采用型号为gp2y0a21yk0f的红外测距传感器。
13、本发明的有益效果：(1)非接触式检测，没有磨损，使用寿命长。(2)自校验，可随着铣削过程检测铣削效果动态调节铣削过程，有效提高铣削精度。(3)采用常规原件，结构简单，成本低。(4)受外界影响小可靠性高。(5)精度高，特别是在长板材坡口使用避免了因机械累计造成的误差。(6)使用方便直观(扫描激光在板材映射可直接观看要铣削位置)无需复杂调整，傻瓜式操作。
1.一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置，其特征在于，包括铣刀头(1)、铣刀头运动执行机构(2)、传感器支架(3)、红外测距传感器(4)、激光位置传感器(5)和扫描激光发射装置(6)；
2.根据权利要求1所述一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置，其特征在于，还包括焊接坡口深度校验单元，所述焊接坡口深度校验单元包括线激光视觉标定传感器(8)，所述线激光视觉标定传感器设置铣刀头运动执行机构(2)上，所述线激光视觉标定传感器(8)设置于铣刀头(1)的流水线运行方向后端一侧，线激光视觉标定传感器(8)用于监测已加工完的焊接坡口的顿边高度，进而获得焊接坡口深度信息，该信息作为z轴反馈量供z轴纵向运动机构(2-2)进一步调节铣刀头(1)的z轴纵向位置的依据。
3.根据权利要求1所述一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置，其特征在于，还包括y轴偏差自校验单元，y轴偏差自校验单元设置于铣刀头运动执行机构(2)上，所述y轴偏差自校验单元设置于铣刀头(1)的流水线运行方向后端一侧；所述y轴偏差自校验单元包括两个校验激光位置传感器(9)，两个校验激光位置传感器(9)对称设置于待加工板材(7)的上方和下方，两个校验激光位置传感器(9)同时监控加工参考线的位置是否为焊接坡口顿边位置，进而确定是否按加工参考线指示进行铣削，并将获得的偏差信息作为y轴横向运动机构(2-1)进一步调整铣刀头(1)的y轴横位置的依据。
4.根据权利要求1所述一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置，其特征在于，激光位置传感器(5)采用激光二象限光电探测器。
5.根据权利要求1所述一种适用于流水线的焊接坡口铣削量控制装置，其特征在于，红外测距传感器(4)采用型号为gp2y0a21yk0f的红外测距传感器。
