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激光焊縫跟蹤傳感器
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激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)概述
日期:2020-06-10瀏覽量:2973來源:

在金屬制造業(yè)中,焊接是僅次于裝配和機(jī)械加工的第三大產(chǎn)業(yè)。焊接過程中存在著強(qiáng)烈的熱、煙塵和弧光,工作環(huán)境非常惡劣,對(duì)工人的體能消耗很大。據(jù)統(tǒng)計(jì),工人實(shí)際焊接的時(shí)間不足其工作時(shí)間的30%,因而效率很低。因此,為了提高焊接質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,節(jié)省人力,很有必要實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化。

實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化關(guān)鍵是研制一套高效率的焊縫跟蹤系統(tǒng)。焊縫跟蹤,其功能是在焊接過程中自動(dòng)檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)節(jié)焊槍的位置,以便于始終跟隨焊接位置進(jìn)行焊接,焊槍與工件之間的距離始終保持恒定,從而確保焊接質(zhì)量,提高焊接效率并降低勞動(dòng)強(qiáng)度。這可以解決工件焊接熱變形、工件不一致引起的焊接質(zhì)量問題,還可以將焊工從惡劣的環(huán)境中解放出來,避免焊工身體傷害。

焊縫跟蹤系統(tǒng)主要由三部分組成:傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。傳感器是其最重要的組成部分。目前,應(yīng)用前景好的是激光視覺傳感器。

激光視覺傳感器精度高、再現(xiàn)性好,不僅可以用于焊縫跟蹤,而且可以用于檢測(cè)坡口形狀、寬度和截面,為焊接參數(shù)的自適應(yīng)控制提供依據(jù)。

激光視覺傳感器算法簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好、實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單、成本較低。也因?yàn)橐曈X傳感器所獲得的信息量大,結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理的最新技術(shù)成果,大大增強(qiáng)了焊縫跟蹤系統(tǒng)的外部適應(yīng)能力。視覺傳感器采用的光電轉(zhuǎn)換器件最簡(jiǎn)單的是單元感光器件,如光電二極管等;其次是一維的感光單元面陣,如面陣CCD,是二維圖像的常規(guī)感光器件。

焊縫跟蹤技術(shù)是現(xiàn)代焊接技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展,焊縫跟蹤技術(shù)將在焊接制造業(yè)中起著極為重要的作用。

根據(jù)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合焊接技術(shù)本身的特點(diǎn),未來對(duì)焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是:跟蹤過程高精確化、現(xiàn)場(chǎng)使用可靠、性能穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)及連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。未來的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測(cè)部分將以視覺傳感器為主。跟蹤方向及速度的調(diào)節(jié)將通過對(duì)電機(jī)的控制來實(shí)現(xiàn),將具有智能性的模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能手段滲透到焊縫跟蹤控制中,會(huì)增強(qiáng)對(duì)非先線性系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性,使焊接生產(chǎn)過程更具有智能性。

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