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激光焊縫跟蹤技術(shù)
時(shí)間:2022-05-07 16:39 閱讀:3202 次
激光焊雖然優(yōu)勢(shì)明顯,但也存在缺陷。由于激光聚焦后光斑尺寸小,焊縫窄,因此激光焊接對(duì)母材的加工精度、工件裝配精度和光束定位精度有極高的要求,否則很容易造成漏焊、偏焊等焊接缺憾,更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致工件報(bào)廢,無(wú)形中增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。第三代焊縫跟蹤技術(shù),可解決激光焊應(yīng)用中漏焊、偏焊問(wèn)題。通過(guò)給激光焊接機(jī)的工業(yè)機(jī)器人或焊接專(zhuān)機(jī)配套激光焊縫跟蹤系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
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(jué)傳感器。激光視覺(jué)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)。瑞豐光電激光專(zhuān)注十六年的研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn),憑借多年的激光設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品技術(shù)成熟,產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新”的經(jīng)營(yíng)理念,給客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
激光視覺(jué)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(jué)傳感器所獲得的信息量大,結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(jué)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。
激光焊縫跟蹤原理:
激光焊縫跟蹤傳感器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(cè)物體表面上,反射光透過(guò)高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng),被投射到成像矩陣上,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到傳感器到被測(cè)表面的距離(Z軸)和沿著激光線的位置信息(X軸)。移動(dòng)被測(cè)物體或輪廓儀探頭,就可以得到一組三維測(cè)量值。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、焊縫成形檢測(cè)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)無(wú)人化焊接。
焊縫跟蹤技術(shù)功能是在焊接過(guò)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(wèn)題,還可以將焊工從惡劣的環(huán)境中解放出來(lái),避免焊工身體傷害。
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(lái)對(duì)焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是:跟蹤過(guò)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(lái)的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測(cè)部分將以視覺(jué)傳感器為主。跟蹤方向及速度的調(diào)節(jié)將通過(guò)對(duì)電機(jī)的控制來(lái)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(guò)程更具有智能性。
隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)焊接跟蹤的自動(dòng)化與智能化已成為必然趨勢(shì)。未來(lái)幾年,激光焊縫跟蹤不僅需要技術(shù)更新?lián)Q代,在應(yīng)用拓展方面,更需要通過(guò)對(duì)客戶(hù)應(yīng)用的深入了解,貼近用戶(hù)需求,改良產(chǎn)品。
激光焊接機(jī)在鈦合金修補(bǔ)焊接技術(shù)的應(yīng)用
激光焊接機(jī)在精密微小元件中的應(yīng)用
激光焊接機(jī)在超薄材料焊接的應(yīng)用
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(jué)傳感器。激光視覺(jué)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)。瑞豐光電激光專(zhuān)注十六年的研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn),憑借多年的激光設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品技術(shù)成熟,產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新”的經(jīng)營(yíng)理念,給客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
激光視覺(jué)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(jué)傳感器所獲得的信息量大,結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(jué)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。
激光焊縫跟蹤原理:
激光焊縫跟蹤傳感器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(cè)物體表面上,反射光透過(guò)高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng),被投射到成像矩陣上,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到傳感器到被測(cè)表面的距離(Z軸)和沿著激光線的位置信息(X軸)。移動(dòng)被測(cè)物體或輪廓儀探頭,就可以得到一組三維測(cè)量值。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、焊縫成形檢測(cè)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)無(wú)人化焊接。
焊縫跟蹤技術(shù)功能是在焊接過(guò)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(wèn)題,還可以將焊工從惡劣的環(huán)境中解放出來(lái),避免焊工身體傷害。
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(lái)對(duì)焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是:跟蹤過(guò)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(lái)的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測(cè)部分將以視覺(jué)傳感器為主。跟蹤方向及速度的調(diào)節(jié)將通過(guò)對(duì)電機(jī)的控制來(lái)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(guò)程更具有智能性。
隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)焊接跟蹤的自動(dòng)化與智能化已成為必然趨勢(shì)。未來(lái)幾年,激光焊縫跟蹤不僅需要技術(shù)更新?lián)Q代,在應(yīng)用拓展方面,更需要通過(guò)對(duì)客戶(hù)應(yīng)用的深入了解,貼近用戶(hù)需求,改良產(chǎn)品。
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