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焊縫跟蹤系統(tǒng)——焊接過程自動化的重要因素

工業(yè)焊接機器人通常采用“示教再現(xiàn)”的工作模式，在機器人焊接過程中，它們可以在其工作空間內高精度重復已經(jīng)示教的動作。但這樣的工作方式也存在一定的局限性，那就是機器人的應變能力差，對工件的裝配精度要求嚴格，母材的一致性要好。焊接條件基本穩(wěn)定，機器人才能夠保證焊接質量。
 

但在實際焊接過程中，因為工業(yè)機器人工作時為了避免發(fā)生危險，操作人員不準或不宜進入機器人的工作區(qū)域，使得操作者不能近距離實時監(jiān)視焊接，且不能作出必要的調節(jié)控制，所以當實際的焊接條件發(fā)生變化時，例如焊接過程中的工件在加工、裝配過程中的尺寸誤差和位置偏差以及工件加熱變形等因素的變化，會使接頭位置偏離所示教的路徑，往往會造成焊接質量下降甚至失敗。

【英萊激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)應用于汽車工件焊接】

【英萊激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)】

標準的焊縫跟蹤系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構（工業(yè)機器人、焊接專機等）、焊縫跟蹤傳感器和控制系統(tǒng)三部分組成。傳感器用于焊縫信息的實時采集，控制系統(tǒng)用于接收傳感器的信號，然后經(jīng)過分析處理后反饋執(zhí)行機構來調節(jié)焊槍位置，從而實現(xiàn)焊縫自動跟蹤。

接觸式傳感器一般在焊槍前方采用探針和焊縫或工件的一個側壁接觸，通過探針的偏移，檢測焊縫位置的變化，以供控制系統(tǒng)跟蹤焊縫。其特點是不受電弧干擾，成本低，但跟蹤精度不高，探針易磨損變形，不適應復雜坡口焊縫的跟蹤或高速焊接，已逐漸被其他傳感方法取代。

超聲波傳感器通過檢測回聲的時間判斷焊縫的信息和幾何形狀，不易受焊接中的電磁、光、煙塵等干擾。但需要貼近工件，又對噪聲比較敏感，因而容易受到噪聲干擾，例如在CO2氣體保護焊中應用就有一定的限制。

紅外傳感器通過檢測焊接過程中熔池及熔池周圍的熱圖像，控制系統(tǒng)根據(jù)熔池溫度場分布的對稱性判斷電弧是否對中或發(fā)生偏移，實時反饋給執(zhí)行機構從而實現(xiàn)焊縫跟蹤。這種方法成本低但易受弧光干擾。

電弧傳感器通過電弧相對焊縫的擺動，利用焊接電弧電壓和電流的參數(shù)變化，計算焊槍至工件的距離變化以得出焊縫坡口的形狀信息，實現(xiàn)焊槍高低和左右兩個方向的跟蹤控制電弧傳感器以電弧本身為傳感器，結構簡單，方便靈活。它的最大優(yōu)勢是不受弧光、磁場、飛濺、煙塵等干擾；缺點是對坡口形狀依賴性較大，對于無對稱側壁或根本無側壁的接頭形式，識別能力差，也不能實現(xiàn)對焊接起始點與終止點的自動檢測。

激光視覺傳感器被認為是最有發(fā)展前景的焊縫跟蹤傳感器?；谌菧y量法，激光器通過鏡頭組生成線結構光，投射到被檢測物體上發(fā)生漫反射，再通過接收鏡頭組，在CMOS/CCD傳感器上成像。這些圖像信息經(jīng)過特殊的處理，可以生成被測物體的工作距離、位置、形狀等信息，控制系統(tǒng)通過特殊算法對監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理，計算并修正機器人/專機焊接軌跡偏差，實現(xiàn)焊縫跟蹤。

【英萊激光視覺傳感器跟蹤原理】

通過激光視覺傳感器不僅可以得到有關焊縫的信息，而且還可以對焊后熔池寬度進行觀測。激光視覺傳感器以其高靈敏度、高精度、抗電磁干擾，與工件無接觸，獲得焊縫信息豐富等優(yōu)點，越來越受到重視，已成為焊縫跟蹤傳感器主流產(chǎn)品。

? 英萊科技自主研發(fā)的激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)，擁有40余項專利，同時具備激光跟蹤、激光尋位功能?？蛇m用絕大多數(shù)焊縫類型與工況，檢測精度達到0.05mm，產(chǎn)品集成度高、防護設計完善、抗干擾性強、檢測周期短、響應速度快，可將機器人焊接合格率從60%到90%以上，并適配了包括KUKA、FANUC、ABB、安川、松下、川崎在內的國際主流工業(yè)機器人。

? 英萊科技已在北京、佛山設立分公司，推進激光焊縫跟蹤系統(tǒng)的研發(fā)能力與市場對應能力，提供機器人焊接應用的一站式解決方案，售后服務團隊24小時響應，為客戶提供服務。英萊激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)目前已經(jīng)推出了6個主營系列，十余款型號的產(chǎn)品，可對應工程機械&車輛、鋼結構、換熱器&壓力容器、管道、汽車、集裝箱波紋板、電力、切割等多個行業(yè)需求。助力商家實現(xiàn)高質量自動化生產(chǎn)。

隨著智能制造的興起，英萊科技激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)已應用到越來越多的焊接領域，并得到行業(yè)的廣泛認可，未來，英萊科技將繼續(xù)以提供自主研發(fā)、高效可靠產(chǎn)品為核心；以為用戶創(chuàng)造價值為目標；致力于中國智能裝備業(yè)發(fā)展！