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浅谈焊接机器人的发展及趋势

作者: 临沂大匠机器人科技云南11选5发布时间:2018-06-05 15:18:58tags:

      随着中国制造业的迅速发展,精益生产、敏捷制造等现代生产方式的出现,越来越多的产品呈现出高复杂性、高质量、多品种、小批量、产品寿命周期短等特点,使得焊接工艺制造采用自动化、柔性化与智能化的技术途径发展已成为必然。随着计算机控制技术和人工智能技术的发展,以及神经网络、遗传算法、蚁群算法等的发展,使焊接机器人由单一的在线示教向以智能化为核心的多传感、智能化的柔性加工单元、系统方向发展,并逐步走向成熟,为此开发和应用智能焊接机器人是适应现代焊接生产方式的最佳途径之一。 焊接机器人技术的发展现状      机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,当前对机器人技术的研究十分活跃[1]。从目前国内外研究现状来看,焊接机器人技术研究主要集中在焊缝跟踪方法、路径规划方法、定位精度等3个方面。 焊缝跟踪方法      视觉传感器是一种高效的焊缝处理工具。CCD摄像机采用CCD器件代替摄像管实现光电转换、电荷储存和电荷转移的原理制成的。首先,通过采集焊缝图像,将采集到的图像要经过中值滤波、均值滤波、拉普拉斯滤波等各种滤波技术及其图像恢复技术等处理。其次,进行阀值分割、梯度分割、边缘检测、区域增长、模板匹配等分割方法。再次,将图像细化、粗化、距离变换等二值图像运算方法,给物体标序号的方法,去除伪线条等处理。最后,进行特征提取,将焊缝边缘提取出来,使机器人能够识别,从而进行焊接。

焊接机器人

        路径规划方法      如今,绝大部分工厂是以在线示教方式进行焊接路径规划,少数情况下使用离线编程进行焊接的路径规划[2]。其主要原因有以下几个方面: 其优点为: 在线示教编程简单易学不需要高级的编程技术人才。 在线示教对于复杂的路径可以很轻松的编程。 在线示教编程灵活,方便。 其缺点为: 在线编程占用机器人使用时间,使机器人不能进行焊接工作,影响了机器人的使用效率。 机器人在线编程时,造成机器人磨损,减少机器人的使用寿命。 使用在线编程,工厂达不到自动化水平。 定位精度 机器人精度是机器人的重要参数之一。按照误差的来源和特性,可将它们分为不同的类型。从误差的来源来看,主要是指机械零件、部件的制造误差、整机装配误差、机器人安装误差,还包括温度、负载等的作用使得机器人杆件产生的变形,传动机构的误差,控制系统的误差(如插补误差、伺服系统误差、检测元器件)等。 消除误差过程如下:通过传感器连接在机械手上一起进行 X、Y、Z 三个方向的运动。传感器安装在超前焊枪行走方向的一段距离。焊枪的位姿调整好后,调整传感器A、B与两个板面的距离,对传感器的初始位置进行标定。焊接对象在焊接过程中焊枪与传感器的相对位置保持不变,当两个平板发生偏斜时,焊枪与焊缝的相对位置发生偏差,传感器 A、B 检测到的偏差信号传给控制系统,然后控制 Y、Z 行走方向的电机朝消除误差的方向转动,直至消除误差。焊接机器人技术发展趋势 为了适应工业生产系统向大型、复杂、动态和开放方向发展的需要,发达国家都在加大力度,对机器人技术进行深入研究。从技术发展趋势看,智能化路径规划算法将是焊接机器人技术发展的主要方向。

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