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松下焊機焊接技術(shù)應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢？

發(fā)布時間:

2023-03-28

在實際焊接行業(yè)中，由于機械式接觸傳感技術(shù)存在精度差易、磨損的問題，應(yīng)用已經(jīng)較為少見。目前在實際使用中為廣泛的是非接觸式的電弧跟蹤及基于視覺傳感器的跟蹤方法。 （1）松下電焊機電弧跟蹤 電弧跟蹤的基本原理是檢測焊接電流和電弧電壓的變化，來表達電弧長度的變化，從而推算焊縫的相對高度及與焊接坡口的相對位置關(guān)系，通過焊接執(zhí)行機構(gòu)的實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)焊接過程中的實時電弧跟蹤。但是在實際中電弧長度與焊接電流、電弧電壓之間的**數(shù)學模型難以確定，特別是在熔化極電弧焊接過程中，焊接坡口的準確尺寸也難以在線實時檢測，以及電弧跟蹤需要角接焊縫、擺動焊接等限制條件，因此電弧實時跟蹤的應(yīng)用具有較大的局限性...

在實際焊接行業(yè)中，由于機械式接觸傳感技術(shù)存在精度差易、磨損的問題，應(yīng)用已經(jīng)較為少見。目前在實際使用中為廣泛的是非接觸式的電弧跟蹤及基于視覺傳感器的跟蹤方法。

（1）松下電焊機電弧跟蹤 電弧跟蹤的基本原理是檢測焊接電流和電弧電壓的變化，來表達電弧長度的變化，從而推算焊縫的相對高度及與焊接坡口的相對位置關(guān)系，通過焊接執(zhí)行機構(gòu)的實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)焊接過程中的實時電弧跟蹤。但是在實際中電弧長度與焊接電流、電弧電壓之間的**數(shù)學模型難以確定，特別是在熔化極電弧焊接過程中，焊接坡口的準確尺寸也難以在線實時檢測，以及電弧跟蹤需要角接焊縫、擺動焊接等限制條件，因此電弧實時跟蹤的應(yīng)用具有較大的局限性。

（2）基于三角測距原理的激光結(jié)構(gòu)光檢測方法 該方法具有對比度高、精度高、實時性強，無接觸等特點，得到了廣泛應(yīng)用。在實際使用中，激光結(jié)構(gòu)光有多種類型，如單線結(jié)構(gòu)光、多線結(jié)構(gòu)光、圓形及橢圓結(jié)構(gòu)光、點陣等。應(yīng)用*為廣泛的是單線結(jié)構(gòu)光，基于單線結(jié)構(gòu)光的焊縫具有結(jié)構(gòu)簡單，實時性好，性價比高的特點，現(xiàn)已成熟應(yīng)用于焊縫跟蹤、坡口信息監(jiān)測等領(lǐng)域?；诙嗑€激光的焊縫在激光光路及圖像處理方面比單線激光更為復雜，提取的焊縫有效信息更多，但是降低了實時性，提高了產(chǎn)品成本。圓形或橢圓形激光結(jié)構(gòu)光在焊縫識別及尋位跟蹤上也有相應(yīng)研究和應(yīng)用，但因為性價比不高，實時性較低，實際應(yīng)用較為少見?；诩す恻c陣的三維重構(gòu)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，主要用于醫(yī)療、商業(yè)等領(lǐng)域，在焊接行業(yè)有用于焊接表面三維形態(tài)測量等應(yīng)用。目前基于激光結(jié)構(gòu)光的視覺檢測已經(jīng)廣泛應(yīng)用于焊縫坡口檢測、焊縫尋位及實時跟蹤等領(lǐng)域，也是未來焊縫檢測及跟蹤的發(fā)展方向。

在實際松下電焊機自動焊接過程中，激光焊縫的作用是對焊縫做**的定位。標定實時跟蹤檢測的是焊縫的實際**位置，同時控制焊***運動到焊縫的實際**位置。尋位方式指焊接時不實時跟蹤，在焊接前通過兩點或多點尋位確定當前焊縫或工件的位置，提前修改執(zhí)行機構(gòu)的運動軌跡，從而實現(xiàn)**的焊接。跟蹤+尋位方式則是標定實時跟蹤與尋位方式的結(jié)合。

新技術(shù)的融合與應(yīng)用

近年來隨著離線編程技術(shù)、通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實及人工智能等的發(fā)展，基于視覺的焊縫跟蹤技術(shù)也在發(fā)展進步。

（1）離線編程技術(shù)與焊縫自動跟蹤技術(shù)結(jié)合。離線編程技術(shù)是基于計算機圖像學及機器人運動學等技術(shù)模擬仿真機器人的動作，通過圖像化編程來生成機器人的運動軌跡及相應(yīng)的機器人操作。相對傳統(tǒng)的工作人員通過機器人示教器示教編程，離線編程可以極大地提高工作效率，同時可以使編程者遠離惡劣或危險的工作環(huán)境。近年來離線編程技術(shù)正在向著全自動，甚至更加智能化的方向發(fā)展，離線編程技術(shù)與焊縫自動跟蹤技術(shù)結(jié)合可以起到部分免示教作用，對于焊縫數(shù)量多，且形式多變的情況可以很大程度地減少工作量。

（2）焊接遙控技術(shù)。遙控焊接是指操作者遠離有毒、深水、核輻射及易燃易爆等危險工作環(huán)境，實現(xiàn)對焊接設(shè)備和焊接過程進行遠程操控。因為目前在很過焊接領(lǐng)域還不能完全實現(xiàn)智能化焊接技術(shù)來進行自主焊接，所以需要采用遙控遠程操控焊接設(shè)備以保證焊接的質(zhì)量。早在20世紀70年代，操作人員就已經(jīng)通過遠程操作執(zhí)行機構(gòu)控制焊的運動完成了焊接；20 世紀 80 年代中期，國外進行了應(yīng)用機器人的遙控焊接技術(shù)研究，早實現(xiàn)應(yīng)用的是在1984 年加拿大Douglas Point核電站，利用遙控焊接成功維修了反應(yīng)堆泄露事故。主動視覺傳感是遙控焊接中主要應(yīng)用的傳感方式，隨著熔池監(jiān)控相機的發(fā)展，可以遠程遙控的環(huán)境及參數(shù)越來越多。

（3）虛擬現(xiàn)實仿真與人機交互技術(shù)。在目前的智能化焊接中，技術(shù)人員通過Unity3D在虛擬仿真與人機交互技術(shù)實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實交互的焊接。人機交互界面負責機器人運動信息反饋和機器人的控制，人再通過人機交互界面對焊接機器人實施遠端操作，從而達到人機交互，在一定程度上可以替代示教編程及離線編程。在復雜、惡劣的環(huán)境中將遠端焊接機器人與虛擬現(xiàn)實結(jié)合起來并實施人機交互，既能保證焊接工人的安全又能**地完成焊接作業(yè)。