焊縫跟蹤:自動化機器人實時焊縫跟蹤尋位

自動化機器人焊接過程中會出現(xiàn)工件夾偏、鈑金件熱變形、機器人焊接后再進行人工補焊等情況頻繁發(fā)生，非但沒有節(jié)省人工成本而且增長了產(chǎn)品返修率。

自動化機器人專用激光焊縫跟蹤，可實現(xiàn)與機器人控制系統(tǒng)實時通訊跟蹤焊縫進行焊接，為機器人裝上眼睛，實時焊縫跟蹤尋位不僅可以解決上述難題，而且還治盲焊機器人的通病。

焊縫

焊縫（welded seam）利用焊接熱源的高溫，將焊條和接縫處的金屬熔化連接而成的縫。D類焊縫是指接管、人孔、凸緣等部件與殼體連接焊縫，這些插入式受壓部件與殼體的連接一般為填角焊縫（已規(guī)定為A、B類的焊縫除外)。焊縫金屬冷卻后，即將兩個焊件連接成整體。根據(jù)焊縫金屬的形狀和焊件相互位置的不同，分對接焊縫、角焊縫、塞焊縫和電鉚焊等。對接焊縫常用于板件和型鋼的拼接；角焊縫常用于搭接連接；塞焊縫和電鉚焊應用較少，僅為了減小焊件搭接長度才考慮采用。

參數(shù)

表示對接焊縫幾何形狀的參數(shù)有焊縫寬度、余高、熔深，（1）焊縫寬度指焊縫表面與母材的交界處稱為焊趾。而單道焊縫橫截面中，兩焊趾之間的距離稱為焊縫寬度。焊縫尺寸除注明焊腳K外，還應注明斷續(xù)焊縫中每一段焊縫的長度L和間距e，并以符號“Z”表示交錯式焊縫。（2）余高指超出焊縫表面焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的高度稱為余高。焊縫的余高使焊縫的橫截面增加，承載能力提高，并且能增加射線攝片的靈敏度，但卻使焊趾處會產(chǎn)生應力集中。通常要求余高不能低于母材，其高度隨母材厚度增加而加大，但不得超過3mm。（3）熔深在焊接接頭橫截面上，母材熔化的深度稱為熔深。一定的熔深值保證了焊縫和母材的結合強度。當填充金屬材料（焊條或焊絲）一定時，熔深的大小決定了焊縫的化學成分。不同的焊接方法要求不同的熔深值，例如堆焊時，為了保持堆焊層的硬度，減少母材對焊縫的稀釋作用，在保證熔透的前提下，應要求較小的熔深。

焊縫跟蹤系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要功能是對管材的焊接進行自動跟蹤與矯正，解決目前人力成本日益提高，人工操作時的視覺疲勞帶來的焊接質(zhì)量問題。利用高速和高精度的ZLDS200激光傳感器掃描焊縫表面，可以得到焊縫表面的輪廓圖像，通過一定的算法可以測量焊縫成形的幾何參數(shù)如焊縫寬度、余高、焊趾角度等，還可探測咬邊、焊瘤和表面氣孔等缺陷，并且通過數(shù)字輸出至PC直觀地顯示出焊縫的輪廓圖。系統(tǒng)采用先進的智能視覺技術，融合光機電技術為一體，目前國內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)同類產(chǎn)品。本系統(tǒng)由視覺采集系統(tǒng)捕焊縫與鎢棒的焊接視頻，再運用視覺技術計算鎢棒的偏移量，進而控制機電裝置實時矯正鎢棒位置，達到鋼管焊接自動跟蹤的目的，從而實現(xiàn)無人值守高質(zhì)量焊接的要求。

性能特點

非接觸式，長時間運行無磨損。

識別精度高。

可視化效果，塢棒熔池焊縫圖像三位一體。

穩(wěn)定性好，采用嵌入式系統(tǒng)，比基于PC機控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

人性化的界面，操作界面的設計基于窗口方式，使用簡單，無需專業(yè)人員即可操作運行。