淺談焊接機器人焊縫跟蹤技術(shù)的發(fā)展狀況及趨勢

焊縫跟蹤作為一門(mén)綜合性應用技術(shù)，具有多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，包括電子技術(shù)、計算機、焊接、結構、材料、流體、光學(xué)、電磁等學(xué)科，國內外眾多研究工作者投入到這一領(lǐng)域進(jìn)行研究，從示教型焊接機器人到程序控制焊接系統，再到移動(dòng)式自動(dòng)焊縫跟蹤技術(shù)，焊接自動(dòng)化的每一次進(jìn)步都顯著(zhù)提高了生產(chǎn)效率。

焊接技術(shù)的自動(dòng)化、柔性化與智能化是未來(lái)焊接技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

焊縫跟蹤傳感器的發(fā)展狀況傳感器是焊縫自動(dòng)跟蹤系統的關(guān)鍵部分。其作用是檢測出焊縫的位置和形狀信息并轉化為電信號?？刂葡到y才能對信號進(jìn)行處理，并根據檢測結果控制自動(dòng)調節機構調整焊槍位置，從而實(shí)現焊縫自動(dòng)跟蹤。

弧焊用傳感器一般可分為直接電弧式、接觸式和非接觸式三大類(lèi)。按工作原理可分為機械、機電、電磁、電容、射流、紅外、光電、激光、視覺(jué)、電弧、光譜及光纖式等。

以下是幾種常見(jiàn)的焊縫跟蹤傳感器：接觸式傳感器是早使用的傳感器，其特點(diǎn)為不受電弧干擾、工作可靠、成本低，曾在生產(chǎn)中得到廣泛應用，但由于跟蹤精度不高、磨損大、易變形，不適用于高速焊接，目前正在被其他傳感方法取代。聲學(xué)傳感器尤其是傳感器結構簡(jiǎn)單、精度高、價(jià)格便宜。

傳感器由發(fā)生及接收裝置組成。電弧傳感器的工作原理是在焊接過(guò)程中，當焊槍與工件之間的相對位置發(fā)生變化時(shí)，會(huì )引起電弧電壓和電流的變化，這些變化都可以作為特征信號被提取出來(lái)實(shí)現焊槍高低和左右兩個(gè)方向的跟蹤控制。

但焊槍的擺動(dòng)或旋轉機構比較復雜，電弧各參數間耦合性很強，實(shí)際得到的波形未達到預期的效果，故需要對所得的數據進(jìn)行濾波，并根據大量的經(jīng)驗來(lái)確定控制量。對于無(wú)對稱(chēng)側壁或根本無(wú)側壁的接頭形式，現有的傳感器則不能識別。光電傳感器精度高、再現性好，可以實(shí)現對坡口形狀、寬度和截面的檢測和焊縫跟蹤，為焊接參數的自適應控制提供依據。

光電傳感器又可以分為基于分立光電元件的單點(diǎn)式光電傳感器和能夠獲得坡口圖像信息的視覺(jué)傳感器。智能控制方法在焊縫跟蹤中的發(fā)展應用狀況現代智能控制就是主要利用人的操作經(jīng)驗、知識和推理規則，同時(shí)利用控制系統所提供的某些信息得出相應的控制動(dòng)作，以達到預期控制目的的一種控制方法。

在焊縫跟蹤系統中,發(fā)展應用狀況如下：模糊控制方法在焊縫跟蹤中的發(fā)展應用狀況模糊控制是吸收了人的思維具有模糊性的特點(diǎn)，使用模糊數學(xué)中的隸屬函數、模糊關(guān)系、模糊推理和決策等工具得出控制動(dòng)作。

模糊控制突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需建立控制系統的數學(xué)模型，其控制決策表和控制規則是根據經(jīng)驗預先總結出來(lái)的。根據控制規則，誤差及誤差變換率的模糊子集產(chǎn)生控制決策表，通過(guò)決策表的直接查詢(xún)，可得到每一時(shí)刻應施于控制系統的控制動(dòng)作，從而達到實(shí)時(shí)控制的目的。

在模糊控制中，需要建立模糊控制規則表，一般通過(guò)總結實(shí)際控制經(jīng)驗并經(jīng)過(guò)模糊推理得到。濟南恒捷自動(dòng)化設備有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、維修于一體的專(zhuān)業(yè)化公司。

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