機(jī)器人替代人工焊已經(jīng)越來(lái)越普遍了，不僅效率高，品質(zhì)好，易于管理也是企業(yè)選擇的一個(gè)原因。但單純的焊接機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)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(chǎn)品靠焊接機(jī)器人就解決不了工廠實(shí)際需求，這就需增加焊縫跟蹤系統(tǒng)了。
焊接機(jī)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(jī)斗臂，行車焊接等。通過(guò)焊絲接觸母材兩個(gè)面來(lái)計(jì)算出焊縫與編程時(shí)發(fā)生的偏移量，再回頭通過(guò)擺焊來(lái)進(jìn)行焊接。電弧跟蹤一般都需要配合焊接機(jī)器人始端檢出功能才能使用。可以先檢測(cè)焊縫再焊接，也可以邊檢測(cè)邊焊接。焊接機(jī)器人的始端檢出可以單獨(dú)使用，只檢測(cè)起點(diǎn)與終點(diǎn)的偏移位置。
而電弧跟蹤是任何位置都可以檢測(cè)，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(guò)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(lái)進(jìn)行焊接，激光跟蹤是通過(guò)前端的攝像頭監(jiān)控激光掃描得出焊縫信息反饋給機(jī)器人控制器，機(jī)器人在焊接過(guò)程中會(huì)根據(jù)得出的數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)修改軌跡完成焊接。
機(jī)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(gè)面，焊絲前段釋放低電壓，通過(guò)傳感器將信息傳遞給控制器，然后在經(jīng)過(guò)計(jì)算，自動(dòng)獲得焊縫所在位置。當(dāng)工件位置產(chǎn)生變化時(shí)，無(wú)需重新編程，通過(guò)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(duì)電弧跟蹤略高一點(diǎn)，但激光跟蹤需要在焊槍頭上加裝激光器，對(duì)產(chǎn)品會(huì)造成一定干涉。所以要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況來(lái)選擇機(jī)器人的焊縫跟蹤系統(tǒng)。
當(dāng)激光條紋照射到焊縫表面，形成激光條紋（激光結(jié)構(gòu)光），經(jīng)過(guò)傳感器上的透鏡在光敏探測(cè)器上產(chǎn)生一個(gè)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(jìn)行處理，提取焊縫的特征數(shù)據(jù)，如跟蹤點(diǎn)的坐標(biāo)、焊縫間隙、錯(cuò)邊和截面積等。視覺系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量到的焊縫位置信息計(jì)算焊槍的路徑，并將路徑數(shù)據(jù)傳輸給機(jī)器人，機(jī)器人實(shí)時(shí)控制運(yùn)行軌跡保證焊槍始終對(duì)準(zhǔn)焊縫。同時(shí)視覺系統(tǒng)還可以根據(jù)所測(cè)的焊縫尺寸數(shù)據(jù) ，計(jì)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(dòng)幅度等，這些焊接參數(shù)可以經(jīng)以太網(wǎng)傳送給機(jī)器人，經(jīng)由機(jī)器人控制焊接速度和焊槍擺動(dòng)，或者控制焊機(jī)電源調(diào)整焊接參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的焊接參數(shù)控制。
