機器人替代人工焊已經越來越普遍了,不僅效率高,品質好,易于管理也是企業(yè)選擇的一個原因。但單純的焊接機器人系統(tǒng)對產品的精度要求及工裝的裝配要求都挺高,一些精度不高的產品靠焊接機器人就解決不了工廠實際需求,這就需增加焊縫跟蹤系統(tǒng)了。
焊接機器人焊縫跟蹤分電弧跟蹤和激光跟蹤兩種
電弧跟蹤一般都用于厚板,多是些擺焊。像挖機斗臂,行車焊接等。通過焊絲接觸母材兩個面來計算出焊縫與編程時發(fā)生的偏移量,再回頭通過擺焊來進行焊接。電弧跟蹤一般都需要配合焊接機器人始端檢出功能才能使用??梢韵葯z測焊縫再焊接,也可以邊檢測邊焊接。焊接機器人的始端檢出可以單獨使用,只檢測起點與終點的偏移位置。
而電弧跟蹤是任何位置都可以檢測,如果是一條直角焊縫,基本用始端檢出功能就可以了(焊接變形過大效果也不理想)。2MM以下的薄板,尤其是拼接焊縫,大多數(shù)采用激光作為焊縫跟蹤來進行焊接,激光跟蹤是通過前端的攝像頭監(jiān)控激光掃描得出焊縫信息反饋給機器人控制器,機器人在焊接過程中會根據(jù)得出的數(shù)據(jù)來自動修改軌跡完成焊接。
機器人電弧傳感器
電弧跟蹤和始端檢出是焊絲觸碰母材兩個面,焊絲前段釋放低電壓,通過傳感器將信息傳遞給控制器,然后在經過計算,自動獲得焊縫所在位置。當工件位置產生變化時,無需重新編程,通過電弧追蹤,仍然可以獲得焊縫位置。所以電弧跟蹤和始端檢出只適合于角焊縫,或搭接焊縫(板厚要大于3mm)。
而激光跟蹤多適用于薄板,精度相對電弧跟蹤略高一點,但激光跟蹤需要在焊槍頭上加裝激光器,對產品會造成一定干涉。所以要根據(jù)產品的實際情況來選擇機器人的焊縫跟蹤系統(tǒng)。
當激光條紋照射到焊縫表面,形成激光條紋(激光結構光),經過傳感器上的透鏡在光敏探測器上產生一個焊縫截面的輪廓,即反映焊縫截面形狀的激光條紋圖像。激光條紋圖像在視覺控制中進行處理,提取焊縫的特征數(shù)據(jù),如跟蹤點的坐標、焊縫間隙、錯邊和截面積等。視覺系統(tǒng)根據(jù)測量到的焊縫位置信息計算焊槍的路徑,并將路徑數(shù)據(jù)傳輸給機器人,機器人實時控制運行軌跡保證焊槍始終對準焊縫。同時視覺系統(tǒng)還可以根據(jù)所測的焊縫尺寸數(shù)據(jù) ,計算所需要的焊接參數(shù),如焊接速度、電弧電壓、焊接電流、擺動幅度等,這些焊接參數(shù)可以經以太網傳送給機器人,經由機器人控制焊接速度和焊槍擺動,或者控制焊機電源調整焊接參數(shù),從而實現(xiàn)自適應的焊接參數(shù)控制。