焊接自动化过程中常用传感技术介绍..docVIP

焊接自动化过程中常用传感技术介绍 摘 要：Abstract: Comprehensive introduction to different types of weld intelligent positioning sensor, seam tracking sensor principle, and application in welding process control and development trend. Keywords: sensor; working principle; development trend 0引言 焊接作为一种重要的连接制造方法，要获得良好的质量，必须保证两个基本条件：(1)焊接工具中心点(TCP)对准接缝；(2)控制合适的工艺参数，施加恰当的能量。也就是所谓的“焊得准”和“焊得好”。传统的手工或半自动焊接操作中，操作者必须目视焊接区域，控制工具(焊枪等)的对中并调节焊接参数。在市场竞争的驱动下，现代焊接的生产过程在提高生产效率的同时，还需要提高焊接质量，减少或消除人为因素的影响，并在批量生产中的保证过程和质量的一致性。 机器人和自动化专机是实现焊接自动化的两种重要形式。如果没有合适的传感器，工业机器人或专用自动化设备就像“盲人”一样，只能凭借记忆实现一些固定的动作或运动。因此，对于没有传感的自动化焊接系统，要求工件及其焊缝坡口具有足够高的定位精度，并能在批量连续生产中保证装配的重复性。然而，在很多的工业应用场合，由于工件尺寸大、薄或容易变形等因素，难以满足焊接所需要的工件定位精度或接头的形位误差及其重复性，或者要做到足够的精度需要付出更大的成本。这时，视觉技术就成为促进焊接过程自动化的一种重要的传感手段。以下就有對有關於視覺傳感器在焊缝智能定位和焊缝智能跟踪的運用做下簡紹。 一、焊缝智能定位传感器 针对机器人焊接或切割的需求设计了3 种适合不同应用场合的智能焊缝有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器，包括Sense－I／D、SF／D、SF／D－H。这些系统都采用了嵌入式设计，所有的控制与处理部件都集成到传感头内部，所以无需外部的控制器。以太网是这些智能焊缝有哪些信誉好的足球投注网站定位系统的标准接口。当然，系统也可以根据用户需要提供数字I／O、RS232 或RS422 串口和模拟量接口。 Sense－I／D焊缝智能有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器 Sense－I／D 是最早的焊缝智能有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器。其原理:Sense－I／D 传感器投射出一个激光斑点，照射在目标工件表面，利用激光三角测量原理，实时高速的测量工件至传感器的距离。Sense－I／D 的工作距离范围为183～283 mm，它可以提供与大多数机器人常用的电接触式探测传感相同的信号接口。所以，Sense－I／D 可以直接替换机器人的接触探测功能，与接触探测相比，Sense－I／D 具有以下优点：(1)既有与接触探测相同的数字I／O 接口，还有标准以太网接口，并可通过转换模块转换为RS232／422 接口； (2)响应速度快，可达0．5 ms；(3)对应100 mm 视场的0～10 V 单端或差分模拟信号输出；(4)参考位置可编程； (5)传感器检测到参考距离后输出响声。 Sense－I／D可以应用在三种场合：(1)用于机器人有哪些信誉好的足球投注网站定位焊缝，实现轨迹校正；(2)取代电弧电压传感器，实现焊接或切割的实时高度跟踪；(3)结合横向的摆动，采集焊缝坡口截面的信息，实现横向与高度的焊缝跟踪。 2. SF／D焊缝智能有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器 SF／D 也是一种内置嵌入式控制器的焊缝智能有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器，与Sense－I／D 相比， SF／D 投射出的是激光条纹，所以它可以直接测量焊缝坡口截面的轮廓、位置和形状参数，有哪些信誉好的足球投注网站定位的速度更快。其中基本配置的图像处理软件可以识别搭接、对接、外角接和T 型接头。高级图像处理算法可以处理V 型坡口、卷边接头等复杂焊接接头。SF／D 的工作距离大于180 mm，标准配置的SF／D 可以通过以太网或0～10 V 模拟输出及数字I／O 接口与机器人或专机连接，也可选RS232或RS422 接口。 3. SF／D－H 焊缝智能有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器 SF／D－H 焊缝智能有哪些信誉好的足球投注网站定位传感器除了SF／D 所含有的基本功能之外，还增加了2D 图像监控。通过视频监控屏幕可以实时观察焊接区域附近的情况。利用2D 视频观测和3D 激光视觉的精确测量，机器人操作人员无需进入机器人的工作空间内即可实现远程机器人示教或编辑、修改程序。由于结构上的更新设计，SF／D－H 激光传感器的最小工作距离超过300 mm。传感器可以安装在机器人末端关节的法兰之下，不影响焊枪的可达性。 二、焊缝跟踪用传感器 1.图像处理技术所用的CCD视觉传感器 图像处理技术所用的CCD视觉传感器工作原理：CCD 视觉传感器获得焊接图像, 为了