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浅谈焊接机器人焊缝跟踪技术的发展状况及趋势

浅谈焊接机器人焊缝跟踪技术的发展状况及趋势

发布日期:2017-08-09 作者: 点击:

焊接机器人系统

焊缝跟踪作为一门综合性应用技术,具有多学科交叉融合的特点,包括电子技术、计算机、焊接、结构、材料、流体、光学、电磁等学科,国内外众多研究工作者投入到这一领域进行研究,从示教型焊接机器人到程序控制焊接系统,再到移动式自动焊缝跟踪技术,焊接自动化的每一次进步都显著提高了生产效率。

焊(han)接(jie)技术的(de)自动(dong)化(hua)、柔性化(hua)与智(zhi)能化(hua)是未(wei)来焊(han)接(jie)技术发展的(de)必然趋势。

焊缝跟(gen)踪传(chuan)感器的发展状况传(chuan)感器是焊缝自动跟(gen)踪系统的关键(jian)部分。其作用是检测出焊(han)缝(feng)的位(wei)置和形状信(xin)(xin)息并转化为电(dian)信(xin)(xin)号(hao)。控(kong)制系统才(cai)能对(dui)信(xin)(xin)号(hao)进行处(chu)理,并根据检测结果(guo)控(kong)制自动调节机构调整焊(han)枪位(wei)置,从而(er)实(shi)现焊(han)缝(feng)自动跟踪(zong)。

弧焊用传感器(qi)一(yi)般可分为(wei)直接电(dian)弧式(shi)、接触式(shi)和非(fei)接触式(shi)三大类。按(an)工作原理可分为(wei)机械、机电(dian)、电(dian)磁、电(dian)容(rong)、射流、红(hong)外、光(guang)电、激光(guang)、视觉、电弧、光(guang)谱及(ji)光(guang)纤(xian)式(shi)等。

以下是几(ji)种常见的焊缝跟(gen)踪(zong)传感器(qi):接触式(shi)传感器(qi)是早使(shi)用(yong)的(de)传(chuan)(chuan)感(gan)器,其(qi)(qi)特点为不受电弧干扰(rao)、工作(zuo)可靠、成(cheng)本低,曾在生产中得到广泛应用(yong),但由于跟踪(zong)精(jing)度不高、磨损大(da)、易变形,不适用(yong)于高速焊接,目(mu)前正在被其(qi)(qi)他(ta)传(chuan)(chuan)感(gan)方法取代。声学传(chuan)(chuan)感(gan)器尤(you)其(qi)(qi)是传感器结(jie)构简单、精(jing)度高(gao)、价格便宜。

传感器由发生及接(jie)收(shou)装(zhuang)置(zhi)(zhi)组成。电(dian)弧(hu)传感(gan)器(qi)的工作原理是在焊(han)(han)接(jie)过程中,当焊(han)(han)枪(qiang)与工件(jian)之间的相对位置(zhi)(zhi)发生变化时,会引起电(dian)弧(hu)电(dian)压(ya)和(he)电(dian)流的变化,这些变化都(dou)可(ke)以作为特征信号被提取出(chu)来实现焊(han)(han)枪(qiang)高(gao)低和(he)左(zuo)右两个方向的跟踪控制。

但焊枪的(de)(de)(de)摆动或(huo)旋转机构比较复杂,电(dian)弧各参(can)数(shu)间耦(ou)合性很强(qiang),实际(ji)得(de)到的(de)(de)(de)波形未(wei)达到预期的(de)(de)(de)效(xiao)果,故需(xu)要对(dui)(dui)所(suo)得(de)的(de)(de)(de)数(shu)据(ju)(ju)进行滤波,并根(gen)据(ju)(ju)大(da)量的(de)(de)(de)经验来确定控制(zhi)量。对(dui)(dui)于无对(dui)(dui)称侧(ce)壁或(huo)根(gen)本无侧(ce)壁的(de)(de)(de)接头形式,现有的(de)(de)(de)传感器(qi)则不能识(shi)别。光电(dian)传感器(qi)精度(du)高、再现性好,可以(yi)实现对(dui)(dui)坡口形状、宽度(du)和截面的(de)(de)(de)检(jian)测和焊缝跟踪,为焊接参(can)数(shu)的(de)(de)(de)自(zi)适应控制(zhi)提供依据(ju)(ju)。

光电传(chuan)(chuan)感(gan)器又可以分为(wei)基于分立光电元件的(de)单点式光电传(chuan)(chuan)感(gan)器和能够获得(de)坡口(kou)图(tu)像信(xin)(xin)息的(de)视(shi)觉传(chuan)(chuan)感(gan)器。智能控制方法在焊缝(feng)跟踪中的(de)发展应用状况(kuang)现代智能控制就是主要利用人的(de)操(cao)作(zuo)(zuo)经(jing)验、知识和推理规(gui)则,同时利用控制系统所提供的(de)某些信(xin)(xin)息得(de)出(chu)相应的(de)控制动作(zuo)(zuo),以达到预期控制目的(de)的(de)一种(zhong)控制方法。

在(zai)焊(han)缝(feng)跟踪(zong)系(xi)统中,发(fa)展应用(yong)状况(kuang)如下(xia):模(mo)(mo)糊控制方法在(zai)焊(han)缝(feng)跟踪(zong)中的(de)发(fa)展应用(yong)状况(kuang)模(mo)(mo)糊控制是吸(xi)收了(le)人的(de)思(si)维具有(you)模(mo)(mo)糊性的(de)特点,使用(yong)模(mo)(mo)糊数学(xue)中的(de)隶属(shu)函(han)数、模(mo)(mo)糊关系(xi)、模(mo)(mo)糊推理和决策等工具得出控制动作。

模糊控制突出(chu)的(de)(de)(de)优(you)点是无(wu)需(xu)建立控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系统(tong)的(de)(de)(de)数(shu)学模型,其(qi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)决(jue)策表和控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)规则是根(gen)(gen)据经(jing)验预(yu)先总结(jie)出(chu)来的(de)(de)(de)。根(gen)(gen)据控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)规则,误(wu)差(cha)及(ji)误(wu)差(cha)变换(huan)率(lv)的(de)(de)(de)模糊子(zi)集产生控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)决(jue)策表,通过决(jue)策表的(de)(de)(de)直接查询,可得到(dao)每(mei)一(yi)时刻应施于控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系统(tong)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)动作,从(cong)而达到(dao)实(shi)时控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

在模(mo)糊(hu)控制(zhi)中,需要建立模(mo)糊(hu)控制(zhi)规则表(biao),一般通过(guo)总结实(shi)际(ji)控制(zhi)经验并经过(guo)模(mo)糊(hu)推理得(de)到。济南澳门永利app官网 - 澳门永利app官网下载安卓版V1.2.3有限公司是一家(jia)集研发、生产、维修于一体的专业化(hua)公司。

为客户设计定制特性环缝焊接设备焊接机器人系统机器人焊接机、机器人切割机等。广泛应用于压力容器、石油化工、航空航天、工程机械、重型机械等诸多领域。

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