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面向焊缝跟踪的线激光传感器
日期:2020-07-20浏览量:1018来源:

焊接是工业生产中必不可少的一个生产工艺。在日常的生产生活中,随处可见焊接产品,大到航空航天,小到简简单单的铁口,都有焊接工艺的应用的用途。人工焊接仍是 目前焊接工艺的主力军,但培养一个优秀焊工需要花费较大的成本和时间,而焊接工作的环境往往是具有高危性和污染性。因此,焊接机器人将是工业化发展的一个重要方向。

面对各种各样的焊接环境,存在各式各样的焊缝。传统的示教再现型是无法满足现今复杂的焊接环境。焊缝跟踪技术将弥补示教再现性的不足,线激光传感器是焊接机器人在焊缝跟踪时进行准确识别判断的辅助工具。

焊缝跟踪技术,其功能是在焊接过程中自动检测并自动调节焊枪的位置,以便于始终跟随焊接位置进行焊接,焊枪与工件之间的距离始终保持恒定,从而确保焊接质量,提高焊接效率并降低劳动强度。

线激光传感器是利用激光线扫描技术进行测量的传感器。既激光的发射镜头是线光源,它会测量整条线上的一些特征信息。通常我们把平面上沿着线激光的方向叫做X轴,垂直于线激光方向叫做Y轴,而垂直于传感器镜头方向叫做Z轴,Z轴一般反馈的就是高度信息。

第一类激光线扫就是测量X轴方向的值,具体点说就是这个传感器扫出的一条线打到一个平面上,沿着线方向的信息比如边缘、宽度、间隙这些X轴方向的值传感器可以测出来,判断的标准很简单,我们程序里可以告诉传感器,如果你检测到某个位置高度发生了突变,且变化范围超过某个值,你就可以判断你检测到的是个边缘,同样如果测到两个边缘,那这两个边缘之间的距离就是我们所要的宽度值信息。另外,X轴方向的精度是由传感器一条线上所包含的测量点数量决定的,测量点越多,传感器X轴方向的精度就越高。

第二类激光线扫就是指传感器既可以测量X轴方向的值,也可以测量Z轴方向的值,即我们平时所说的轮廓传感器,传感器输出的值通常是坐标的信息,即X轴与Z轴的值(x,z),这样的话这个就相当于二维的传感器了,如果我们有机械结构带动传感器沿着Y轴方向移动,且移动过程中不停地采集线条上轮廓的信息,那么根据线移成面的原理,我们就可以得到一个三维的轮廓信息了。

要对焊缝进行精确的测量,首先要对线激光传感器和焊缝的位置进行标定,获得激光和焊缝的位姿关系。通过采集焊接时激光线的图像就可准确地反映焊缝的三维信息,实现焊缝跟踪的精密化。

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