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激光焊縫跟蹤技術(shù)
時間：2022-05-07 16:39 閱讀：3997 次
激光焊雖然優(yōu)勢明顯，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)致工件報廢，無形中增加企業(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、偏焊問題。通過給激光焊接機的工業(yè)機器人或焊接專機配套激光焊縫跟蹤系統(tǒng)來實現(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傳感器。激光視覺傳感器精度高、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，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)營理念，給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
激光視覺傳感器算法簡單、實時性好、實現(xiàn)較簡單、成本較低。也因為視覺傳感器所獲得的信息量大，結(jié)合計算機視覺和圖像處理的最新技術(shù)成果，大大增強了焊縫跟蹤系統(tǒng)的外部適應(yīng)能力。視覺傳感器采用的光電轉(zhuǎn)換器件最簡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物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)，被投射到成像矩陣上，經(jīng)過計算得到傳感器到被測表面的距離（Z軸）和沿著激光線的位置信息（X軸）。移動被測物體或輪廓儀探頭，就可以得到一組三維測量值。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)無人化焊接。
焊縫跟蹤技術(shù)功能是在焊接過程中自動檢測并自動調(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強度。這可以解決工件焊接熱變形、工件不一致引起的焊接質(zhì)量問題，還可以將焊工從惡劣的環(huán)境中解放出來，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，結(jié)合焊接技術(shù)本身的特點，未來對焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是：跟蹤過程高精確化、現(xiàn)場使用可靠、性能穩(wěn)定、抗干擾性強、環(huán)境適應(yīng)性強及連續(xù)工作時間長等優(yōu)點。未來的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測部分將以視覺傳感器為主。跟蹤方向及速度的調(diào)節(jié)將通過對電機的控制來實現(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，會增強對非先線性系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性，使焊接生產(chǎn)過程更具有智能性。
隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)焊接跟蹤的自動化與智能化已成為必然趨勢。未來幾年，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，更需要通過對客戶應(yīng)用的深入了解，貼近用戶需求，改良產(chǎn)品。
激光焊接機在鈦合金修補焊接技術(shù)的應(yīng)用
激光焊接機在精密微小元件中的應(yīng)用
激光焊接機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傳感器。激光視覺傳感器精度高、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，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)營理念，給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
激光視覺傳感器算法簡單、實時性好、實現(xiàn)較簡單、成本較低。也因為視覺傳感器所獲得的信息量大，結(jié)合計算機視覺和圖像處理的最新技術(shù)成果，大大增強了焊縫跟蹤系統(tǒng)的外部適應(yīng)能力。視覺傳感器采用的光電轉(zhuǎn)換器件最簡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物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)，被投射到成像矩陣上，經(jīng)過計算得到傳感器到被測表面的距離（Z軸）和沿著激光線的位置信息（X軸）。移動被測物體或輪廓儀探頭，就可以得到一組三維測量值。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)無人化焊接。
焊縫跟蹤技術(shù)功能是在焊接過程中自動檢測并自動調(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強度。這可以解決工件焊接熱變形、工件不一致引起的焊接質(zhì)量問題，還可以將焊工從惡劣的環(huán)境中解放出來，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，結(jié)合焊接技術(shù)本身的特點，未來對焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是：跟蹤過程高精確化、現(xiàn)場使用可靠、性能穩(wěn)定、抗干擾性強、環(huán)境適應(yīng)性強及連續(xù)工作時間長等優(yōu)點。未來的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測部分將以視覺傳感器為主。跟蹤方向及速度的調(diào)節(jié)將通過對電機的控制來實現(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，會增強對非先線性系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性，使焊接生產(chǎn)過程更具有智能性。
隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)焊接跟蹤的自動化與智能化已成為必然趨勢。未來幾年，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，更需要通過對客戶應(yīng)用的深入了解，貼近用戶需求，改良產(chǎn)品。
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