機器人替代人工焊已經(jīng)越來(lái)越普遍了,不僅效率高,品質(zhì)好,易于管理也是企業(yè)選擇的一個(gè)原因。但單純的焊接機器人系統對產(chǎn)品的精度要求及工裝的裝配要求都挺高,一些精度不高的產(chǎn)品靠焊接機器人就解決不了工廠(chǎng)實(shí)際需求,這就需增加焊縫跟蹤系統了。
焊接機器人焊縫跟蹤分電弧跟蹤和激光跟蹤兩種
電弧跟蹤一般都用于厚板,多是些擺焊。像挖機斗臂,行車(chē)焊接等。通過(guò)焊絲接觸母材兩個(gè)面來(lái)計算出焊縫與編程時(shí)發(fā)生的偏移量,再回頭通過(guò)擺焊來(lái)進(jìn)行焊接。電弧跟蹤一般都需要配合焊接機器人始端檢出功能才能使用??梢韵葯z測焊縫再焊接,也可以邊檢測邊焊接。焊接機器人的始端檢出可以單獨使用,只檢測起點(diǎn)與終點(diǎn)的偏移位置。![]()
而電弧跟蹤是任何位置都可以檢測,如果是一條直角焊縫,基本用始端檢出功能就可以了(焊接變形過(guò)大效果也不理想)。2MM以下的薄板,尤其是拼接焊縫,大多數采用激光作為焊縫跟蹤來(lái)進(jìn)行焊接,激光跟蹤是通過(guò)前端的攝像頭監控激光掃描得出焊縫信息反饋給機器人控制器,機器人在焊接過(guò)程中會(huì )根據得出的數據來(lái)自動(dòng)修改軌跡完成焊接。
機器人電弧傳感器
電弧跟蹤和始端檢出是焊絲觸碰母材兩個(gè)面,焊絲前段釋放低電壓,通過(guò)傳感器將信息傳遞給控制器,然后在經(jīng)過(guò)計算,自動(dòng)獲得焊縫所在位置。當工件位置產(chǎn)生變化時(shí),無(wú)需重新編程,通過(guò)電弧追蹤,仍然可以獲得焊縫位置。所以電弧跟蹤和始端檢出只適合于角焊縫,或搭接焊縫(板厚要大于3mm)。![]()
而激光跟蹤多適用于薄板,精度相對電弧跟蹤略高一點(diǎn),但激光跟蹤需要在焊槍頭上加裝激光器,對產(chǎn)品會(huì )造成一定干涉。所以要根據產(chǎn)品的實(shí)際情況來(lái)選擇機器人的焊縫跟蹤系統。
當激光條紋照射到焊縫表面,形成激光條紋(激光結構光),經(jīng)過(guò)傳感器上的透鏡在光敏探測器上產(chǎn)生一個(gè)焊縫截面的輪廓,即反映焊縫截面形狀的激光條紋圖像。激光條紋圖像在視覺(jué)控制中進(jìn)行處理,提取焊縫的特征數據,如跟蹤點(diǎn)的坐標、焊縫間隙、錯邊和截面積等。視覺(jué)系統根據測量到的焊縫位置信息計算焊槍的路徑,并將路徑數據傳輸給機器人,機器人實(shí)時(shí)控制運行軌跡保證焊槍始終對準焊縫。同時(shí)視覺(jué)系統還可以根據所測的焊縫尺寸數據 ,計算所需要的焊接參數,如焊接速度、電弧電壓、焊接電流、擺動(dòng)幅度等,這些焊接參數可以經(jīng)以太網(wǎng)傳送給機器人,經(jīng)由機器人控制焊接速度和焊槍擺動(dòng),或者控制焊機電源調整焊接參數,從而實(shí)現自適應的焊接參數控制。