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焊接机器人为什么需要焊缝跟踪寻位

2021-03-23 11:01:00

近年来随着现代制造业的蓬勃发展,焊接技术的应用愈发广泛。传统的焊接工作是人工完成的,虽然操作方便,灵活多变,但对经验的依赖非常大,重复精度不高,工作效率也比较低,并且随着用工成本的越来越高,焊接的主流发展已经走向了自动化方向。

在此背景下,多种类型的焊接机器人应运而生,焊接机器人在工作过程中主要采用“示教--再现”的模式,焊接的路径需要提前在机器人中设定,后续机器人按照设定的轨迹进行焊接,焊接效率提高。但是,由于工件焊接过程中的热变型以及工装夹具定位偏差等影响,经常会发生实际焊接路径和示教轨迹发生不符的状况,降低了焊接精度以及效率,严重时可能导致焊接失败,工件报废。

为了解决上述的这种问题,目前一般是通过提高工装夹具的精度,增加机器人示教的轨迹数量和频率等方案,成本提升很高,可重复利用性也不高,传统的机器视觉在工业上已经广泛应用,但焊接工业现场恶劣的环境以及电弧的强烈干扰等因素,使得该技术也无法运用。解决该问题是焊接难题。

激光焊缝跟踪传感器前置于焊接头采集焊缝的形态,再通过软件算法得出焊接目标点的真实位置,将数据实时传送给机器人,引导机器人在真实轨迹上进行焊接,完成各种复杂焊接,避免焊接质量偏差,实现无人化焊接,可较大的提升焊接精度及工作效率。

焊接机器人焊缝跟踪寻位

严格来讲焊接机器人焊缝跟踪寻位系统由两部分组成:焊前通过焊缝寻位功能检测组对间隙是否合适,并达到需要焊接接头点;焊中实时跟踪焊缝及监控产品变形量。

焊缝跟踪:指在焊接位置前方安装光学传感器进行数据采集,或者通过电源的焊接参数采集,然后传输到焊接机器人,进行自适应的各种模糊控制算法校正焊接机器人或专机的轨迹,实现自适应控制,达到实时的焊缝跟踪。

焊缝寻位:指使用一次或多次寻找来定位焊缝的过程,通过在焊接之前移动焊接机器人或编辑机器程序路径来准确定位将要焊接的接头。

如何实现焊接机器人焊缝跟踪寻位?

实现焊接机器人焊缝跟踪寻位的方法有很多种说法。其中常用的两种为:外设辅助检测和自身检测。

外设辅助检测:激光跟踪、照相成像跟踪。这样的焊缝跟踪寻位控制系统是通过光学测量设备来进行焊缝相关数据采集,焊接机器人进行数据比对进行自适应手臂运动轨迹的调整,达到焊缝的实时跟踪。

自身检测:焊丝传感检测、焊接参数实时检测。例如伏能士焊机通过焊丝传感检测工件边缘、高度等数据来达到焊缝跟踪寻位。


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