焊接机器人主动跟踪系统应用的注意事项

【字体: 】 时间:2014-07-12 21:41:00 点击次数:

     所谓焊接机器人的焊缝跟踪就是在焊接时实时检测出焊缝的偏差,并调整焊接路径和焊接参数,保证焊接质量的可靠性。由于工件的加工误差(工件间的尺寸差异、坡口的准备情况等)、装夹精度以及焊接时的热变形等因素的存在,以示教-再现方式工作的弧焊机器人在焊接时常常因为焊缝和示教轨迹有偏差而导致焊接质量下降。所以焊缝跟踪是保证弧焊机器人焊接质量的一个重要的方面。在机器人弧焊所使用的传感器中,电弧传感器和视觉传感器占有突出位置,其中电弧传感器用得最多,而视觉传感器则被认为是最有前途得焊缝跟踪传感器。
一、主动视觉焊缝跟踪系统的应用要注意以下方面:
  1提高激光跟踪的鲁棒性,如适应各种焊接接头,和接头尺寸变化等。
  2跟踪中的快速稳定的图像处理方法
  3传感器的设计问题,例如激光和传感器的角度
  4焊缝跟踪中的控制问题。

  为获得焊缝跟踪高的鲁棒性和适用性,采用两套不同的图像处理算法,分别为在焊接开始前检测焊接接口模型和在焊接过程中检测接头特征。

二、被动视觉焊缝跟踪的取像位置

  被动视觉传感器具有所获信息量大,接近人的视觉等突出优点,而广泛关注。
  在取像的位置方面主要是被动观察熔池及其附近区域,另外利用工件的特征观察其他区域而获得焊缝信息。多数摄像机是在斜上方的位置取像的,而在大型管的对接焊时则可以从熔池的侧面取像,这样可以获得更丰富的信息,能够同时实现焊缝跟踪和熔池控制。
  对熔池机器人附近区域的取像时,取像时刻一般选取电弧亮度小且图像稳定的时刻。脉冲GTAW焊接中,取像时刻通常固定在每个脉冲基值期间的某一时刻,通过电源同步脉冲来控制取像时刻。在GMAW焊接时,取像时刻通常为短路时刻。
  目前利用被动视觉传感器进行焊缝跟踪时,一般使用一个摄像机,所跟踪的焊缝是二维的。这是因为根据一幅图片很难获得高度信息。虽然计算机视觉技术中有根据一幅灰度图像恢复表面形状的方法,但因熔池图像本身很复杂且控制过程中有时间要求,所以很难在焊缝跟踪中实现。即使使用两个摄像机采用立体视觉技术计算高度,特征点的匹配也较困难。所以被动视觉跟踪焊缝的取像,要根据企业焊接作业的实际情况提出可行的解决方案。

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