焊縫跟蹤技術(shù)，工業(yè)機(jī)器人的“火眼金睛”！
工業(yè)機(jī)器人市場如雨后春筍快速崛起，正在成為全球制造業(yè)新引擎。在智能制造席卷全球的背后，被稱為工業(yè)機(jī)器人“火眼金睛”角色的機(jī)器視覺技術(shù)，功不可沒！激光焊縫跟蹤系統(tǒng)，就是焊接機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化的重要設(shè)備。
激光焊縫跟蹤系統(tǒng)原理
視覺系統(tǒng)，結(jié)合激光與視覺技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)三維空間坐標(biāo)位置的精確檢測，使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主識別，自主調(diào)整的功能，是機(jī)器人控制中的核心部件。系統(tǒng)主要由激光傳感器和控制主機(jī)兩部分組成，激光傳感器負(fù)責(zé)焊縫信息的主動(dòng)采集，控制主機(jī)負(fù)責(zé)焊縫信息的實(shí)時(shí)處理，引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人或焊接專機(jī)自主修正編程路徑，滿足智能化生產(chǎn)需求。
激光焊縫跟蹤傳感器主要由CMOS相機(jī)、半導(dǎo)體激光器、激光保護(hù)鏡片、防飛濺擋板和風(fēng)冷裝置組成。采用激光三角反射式原理，即激光束被放大形成一條激光線投射到被測物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)，在COMS傳感器上成像，這些圖像信息經(jīng)過處理，就可以生成被測物體的工作距離、位置、形狀等信息，通過對檢測數(shù)據(jù)分析處理，計(jì)算并修正機(jī)器人編程軌跡的偏差。所獲得的信息可用于焊縫搜索定位、焊縫跟蹤、自適應(yīng)焊接參數(shù)控制并將信息實(shí)時(shí)傳遞到機(jī)械手單元，完成各種復(fù)雜焊接，避免焊接質(zhì)量偏差，實(shí)現(xiàn)智能化焊接。
(①激光二極管 ②鏡頭組 ③CMOS相機(jī) ④鏡頭組 ⑤被測工件 )
激光焊縫跟蹤系統(tǒng)作用
手工或半自動(dòng)焊接是依靠操作者肉眼的觀察和手工的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對焊縫的追蹤。
對于機(jī)器人或自動(dòng)焊接專機(jī)等全自動(dòng)化的焊接應(yīng)用，主要靠機(jī)器的編程和記憶能力、工件及其裝配的精度和一致性來保證焊槍能在工藝許可的精度范圍內(nèi)對準(zhǔn)焊縫。一旦精度不能滿足要求，就需要對機(jī)器人進(jìn)行重新示教。
傳感器通常以預(yù)先設(shè)定的距離(超前)安裝在焊槍前部，因此它可以觀察焊縫傳感器本體到工件的距離，也就是安裝高度取決于所安裝的傳感器型號。當(dāng)焊槍在焊縫上方正確的定位后才能使得攝像機(jī)觀察到焊縫。
設(shè)備通過計(jì)算檢測到的焊縫與焊槍之間的偏差，輸出偏差數(shù)據(jù)，由運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)糾正偏差，精確引導(dǎo)焊槍自動(dòng)焊接，從而實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)通訊追蹤焊縫進(jìn)行焊接，就等于是給機(jī)器人裝上眼睛。
激光焊縫跟蹤系統(tǒng)的價(jià)值
通常，機(jī)器的重復(fù)定位精度、編程和記憶能力等已能滿足焊接的要求。
然而，在很多情況下，工件及其裝配的精度和一致性不易滿足大型工件或大批量自動(dòng)焊接生產(chǎn)的要求，其中還存在因過熱而導(dǎo)致的應(yīng)力和變形的影響。因此，一旦遇到這些情況，就需要有自動(dòng)追蹤裝置，用來執(zhí)行類似于手工焊中人眼與手的協(xié)調(diào)追蹤與調(diào)節(jié)的功能。改善人工作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高作業(yè)效率。
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