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激光焊缝跟踪在机器人焊接中的作用
日期:2020-03-12浏览量:723来源:

当今焊接行业正在经历多种生产模式,因此要求焊接机器人能够以更强的适应性和智能性快速响应不断变化的焊接环境。焊缝跟踪是自动化焊接过程和焊接后的关键技术。因此,激光焊缝跟踪传感技术在机器人焊接中起着极其重要的作用。

最初,机器人进行焊接,必须向其展示尺寸和形状可重复的零件,并利用高质量的固定装置提供可重复的定位。另外,机器人系统的轨迹跟踪误差会受到各种干扰,例如测量和建模误差以及负载变化。为了获得更好的焊接质量,在机器人制造系统中引入激光焊缝跟踪传感技术,已经能够尽量减少这些不确定影响。

在机器人制造系统中引入激光跟踪可以消除示教时间,即使改变工件的状态也可以确保质量。显然,激光跟踪可以使机器人制造系统具有更高的效率和更好的效果。机器人焊接的激光跟踪涉及很多方面,例如激光传感器,图像处理和视觉控制方法,激光传感器作为一种非接触式焊缝检测传感器,在焊缝跟踪中起着重要的作用。

激光焊缝跟踪传感器主要由CCD相机、半导体激光器、激光保护镜片、防飞溅挡板和风冷装置组成,利用光学传播与成像原理,得到激光扫描区域内各个点的位置信息,通过复杂的程序算法完成对常见焊缝的在线实时检测。对于检测范围,检测能力以及针对焊接过程中的常见问题都有相应的功能设置。传感器通常以预先设定的距离(超前)安装在焊枪前部,因此它可以观察焊缝传感器本体到工件的距离,也就是安装高度取决于所安装的传感器型号。当焊枪在焊缝上方正确的定位后才能使得摄像机观察到焊缝。

设备通过计算检测到的焊缝与焊枪之间的偏差,输出偏差数据,由运动执行机构实时纠正偏差,引导焊枪自动焊接,从而实现与机器人控制系统实时通讯跟踪焊缝进行焊接,就等于是给机器人装上眼睛。手工或半自动焊接是依靠操作者肉眼的观察和手工的调节来实现对焊缝的跟踪。对于机器人或自动焊接专机等全自动化的焊接应用,主要靠机器的编程和记忆能力、工件及其装配的精度和一致性来保证焊枪能在工艺许可的精度范围内对准焊缝。通常,机器的重复定位精度、编程和记忆能力等已能满足焊接的要求。

然而,在很多情况下,工件及其装配的精度和一致性不易满足大型工件或大批量自动焊接生产的要求,其中还存在因过热而导致的应力和变形的影响。因此,一旦遇到这些情况,就需要有激光焊缝跟踪传感器,用来执行类似于手工焊中人眼与手的协调跟踪与调节的功能。

总而言之,激光焊缝跟踪传感技术在机器人焊接中起着极其重要的作用。

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