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机器人弧焊焊缝跟踪模糊控制技术
日期:2020-06-16浏览量:874来源:

在机器人弧焊过程中,由于焊接时工件热变形会导致位置偏差,所以高效焊缝跟踪能力是必须的。

焊缝跟踪,是指在焊接过程中实时检测焊枪偏离焊缝中心的距离,通过调整焊枪的位置,来提高焊接质量,即将焊炬视为被控对象,被调量为焊炬相对于焊缝中心线的位置偏差,使用机械、电弧、激光、视觉等这些传感器测量手段调节焊炬,保证焊接过程中电弧焊接点与焊缝中心线对中。

要保证更好的焊接加工质量,准确的对焊缝进行跟踪和纠偏控制是很好的一个技术途径。由于机器人的复杂结构和非线性时变系统,几乎所有模式识别方法都是基于简单的线性系统。在这种情况下,基于分析模型的控制结构是不能够胜任的。

目前应用于焊缝跟踪的智能控制方法主要有模糊预测控制、自适应控制、模糊控制和人工神经网络控制等。模糊控制在机器人技术中表现出较大作用,具备灵活控制性能特点的新控制技术必将取代传统控制模式。

模糊控制算法的最大优点是不必建立被控对象的精确数学模型。近年来。模糊控制理论得到大量应用研究,焊缝跟踪也朝着智能化的方向发展。模糊控制能够解决大量不易解决的复杂问题,在工业控制领域中获得了非常显著的成绩,在模糊控制算法方面,也已经有了大量的应用成果。

为适应各种不同的焊接环境,采用多种控制方法结合使用,在焊接机器人系统中的应用将越来越多。

国外众多机器人生产厂商提供的产品都已包含了焊缝跟踪功能。德国kuka与瑞士ABB、安川电机和日本FANUC并称为工业机器人四大行业巨头,研发出了一系列功能完善的在弧焊、点焊、激光焊接切割领域应用的先进机器人。

但是国内自主研制的弧焊机器人大多都没有这项功能,为使弧焊机器人达到实用化阶段,还需要另外再装配创想焊缝跟踪系统。

创想焊缝跟踪系统采用激光视觉传感技术,能够采集到较多清晰的图像信息量,再利用视觉和图像处理技术,提高弧焊机器人焊接操作过程中的抗干扰能力。而且跟踪精度高、可靠性高、成本较低。

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