焊縫跟蹤技術(shù)，工業(yè)機器人的“火眼金睛”！
工業(yè)機器人市場如雨后春筍快速崛起，正在成為全球制造業(yè)新引擎。在智能制造席卷全球的背后，被稱為工業(yè)機器人“火眼金睛”角色的機器視覺技術(shù)，功不可沒！激光焊縫跟蹤系統(tǒng)，就是焊接機器人實現(xiàn)智能化的重要設(shè)備。
激光焊縫跟蹤系統(tǒng)原理
視覺系統(tǒng)，結(jié)合激光與視覺技術(shù)，可實現(xiàn)三維空間坐標(biāo)位置的精確檢測，使機器人實現(xiàn)自主識別，自主調(diào)整的功能，是機器人控制中的核心部件。系統(tǒng)主要由激光傳感器和控制主機兩部分組成，激光傳感器負責(zé)焊縫信息的主動采集，控制主機負責(zé)焊縫信息的實時處理，引導(dǎo)工業(yè)機器人或焊接專機自主修正編程路徑，滿足智能化生產(chǎn)需求。
激光焊縫跟蹤傳感器主要由CMOS相機、半導(dǎo)體激光器、激光保護鏡片、防飛濺擋板和風(fēng)冷裝置組成。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物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)，在COMS傳感器上成像，這些圖像信息經(jīng)過處理，就可以生成被測物體的工作距離、位置、形狀等信息，通過對檢測數(shù)據(jù)分析處理，計算并修正機器人編程軌跡的偏差。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)控制并將信息實時傳遞到機械手單元，完成各種復(fù)雜焊接，避免焊接質(zhì)量偏差，實現(xiàn)智能化焊接。
(①激光二極管 ②鏡頭組 ③CMOS相機 ④鏡頭組 ⑤被測工件 )
激光焊縫跟蹤系統(tǒng)作用
手工或半自動焊接是依靠操作者肉眼的觀察和手工的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對焊縫的追蹤。
對于機器人或自動焊接專機等全自動化的焊接應(yīng)用，主要靠機器的編程和記憶能力、工件及其裝配的精度和一致性來保證焊槍能在工藝許可的精度范圍內(nèi)對準(zhǔn)焊縫。一旦精度不能滿足要求，就需要對機器人進行重新示教。
傳感器通常以預(yù)先設(shè)定的距離(超前)安裝在焊槍前部，因此它可以觀察焊縫傳感器本體到工件的距離，也就是安裝高度取決于所安裝的傳感器型號。當(dāng)焊槍在焊縫上方正確的定位后才能使得攝像機觀察到焊縫。
設(shè)備通過計算檢測到的焊縫與焊槍之間的偏差，輸出偏差數(shù)據(jù)，由運動執(zhí)行機構(gòu)實時糾正偏差，精確引導(dǎo)焊槍自動焊接，從而實現(xiàn)與機器人控制系統(tǒng)實時通訊追蹤焊縫進行焊接，就等于是給機器人裝上眼睛。
激光焊縫跟蹤系統(tǒng)的價值
通常，機器的重復(fù)定位精度、編程和記憶能力等已能滿足焊接的要求。
然而，在很多情況下，工件及其裝配的精度和一致性不易滿足大型工件或大批量自動焊接生產(chǎn)的要求，其中還存在因過熱而導(dǎo)致的應(yīng)力和變形的影響。因此，一旦遇到這些情況，就需要有自動追蹤裝置，用來執(zhí)行類似于手工焊中人眼與手的協(xié)調(diào)追蹤與調(diào)節(jié)的功能。改善人工作業(yè)勞動強度，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高作業(yè)效率。
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