機器人取代手工焊接越來越普遍。它不僅效率高、質量好、易于管理,也是企業(yè)選擇的原因之一。然而,簡單的焊接機器人系統(tǒng)對產品精度和工裝裝配有很高的要求。一些精度較低的產品無法通過焊接機器人解決工廠的實際需求,因此有必要增加一個焊縫跟蹤系統(tǒng)。
焊接機器人焊縫跟蹤包括電弧跟蹤和激光跟蹤。
電弧跟蹤通常用于厚板,主要是擺焊。焊縫和編程之間的偏移量通過焊絲接觸母材的兩個表面來計算,然后通過擺動焊接進行焊接。電弧跟蹤一般需要在焊接機器人開始使用時配合檢測功能。您可以在焊接前檢測焊縫,也可以同時檢測和焊接。焊接機器人的起點檢測可以單獨使用,并且只能檢測起點和終點的偏移位置。
然而,電弧跟蹤可以在任何位置檢測到。如果是直角焊縫,啟動檢測功能基本上就足夠了。對于厚度小于2MM的薄板,尤其是拼接焊縫,大部分采用激光作為焊縫跟蹤進行焊接。激光跟蹤使用前端的攝像頭監(jiān)控激光掃描,獲取焊接信息并反饋給機器人控制器。機器人將根據焊接過程中獲得的數據自動修改軌跡以完成焊接。
電弧跟蹤和啟動檢測是指焊絲接觸母材的兩側,焊絲的前部釋放低電壓,通過傳感器將信息傳遞給控制器,然后經過計算自動獲得焊縫的位置。當工件位置改變時,焊縫位置仍可通過電弧跟蹤獲得,無需重新編程。因此,電弧跟蹤和開始檢測僅適用于角焊縫或搭接焊縫(板厚大于3毫米)。
然而,激光跟蹤主要適用于薄板,精度略高于電弧跟蹤。然而,激光跟蹤需要在焊炬頭上增加一個激光器,這會對產品造成一定的干擾。因此,機器人的焊縫跟蹤系統(tǒng)應根據產品的實際情況來選擇。
當激光條紋照射焊接表面以形成激光條紋(激光結構光)時,傳感器上的透鏡在光敏檢測器上產生焊接橫截面的輪廓,即反映焊接橫截面形狀的激光條紋圖像。激光條紋圖像在視覺控制下進行處理,提取焊縫的特征數據,如跟蹤點坐標、焊縫間隙、錯位和橫截面積等。視覺系統(tǒng)根據測量的焊縫位置信息計算焊槍的路徑,并將路徑數據傳輸給機器人。機器人實時控制運行路徑,以確保焊炬始終與焊縫對齊。同時,視覺系統(tǒng)還可以根據測量的焊縫尺寸數據計算出所需的焊接參數,如焊接速度、電弧電壓、焊接電流、擺動幅度等。這些焊接參數可以通過以太網傳輸給機器人,機器人可以控制焊接速度和焊槍的擺動,或者控制焊機的電源來調整焊接參數,從而實現自適應焊接參數控制。