焊接机器人智能化的几项关键技术

焊接机器⼈智能化的⼏项关键技术
近年来,随着我国劳动⼒成本的逐渐提升,以廉价劳动⼒为⽀撑的“中国制造”经济模式难以为继,尤其是疫情的影响,越来越多的加⼯制造企业关注以焊接机器⼈为代表的焊接⾃动化技术。机器⼈不再是⼯业界的奢侈品,如何⽤机器⼈代替⼈的焊接也是⼏代焊接⼈的梦。以信息技术为牵引的智能化焊接技术,是⼀类融合⼈的感官信息(焊接过程视觉、听觉、触觉)、经验知识(熔池⾏为、电弧声⾳、焊缝外观)、推理判断(焊接经验知识学习、推理与决策)、焊接过程控制以及⼯艺优化各⽅⾯专门知识的交叉学科。
焊接机器⼈现状
按键测试机
用轿车当棺材下葬⽬前应⽤中的焊接机器⼈仍然是“⽰教再现型”,其焊接路径和⼯艺参数是预先设置的,对作业条件的⼀致性要求⾮常严格,并且在焊接过程中缺少对外部信息传感反馈和实时调节的功能。
为了克服焊接过程中各种不确定性因素对精密焊接质量的影响,迫切需要采⽤信息反馈、智能控制等技术提⾼现⾏焊接机器⼈的适应性及智能化⽔平。
技术关键1:焊缝初始位置识别与导引
利⽤视觉 CCD 传感获取初始焊位信息并⾃主导引焊准确移动到初始焊接位置,是局部⾃主智能焊接
测试网页游戏押花材料机器⼈的关键技术之⼀。⾸先利⽤ CCD宏观识别整体焊缝;其次分离出实际焊缝视觉信息,通过数据拟合出焊缝曲线⽅程,计算初始焊位的初值;以初值坐标为基准,建⽴搜索窗⼝,精确计算初始焊接位置坐标值(x、y)。
技术关键2:基于被动视觉的焊缝跟踪
局部环境焊缝路径⾃主规划是在⾃然光或辅助光源条件下进⾏计算,考虑到焊接过程热变形、⼯艺等因素的影响,还需进⼀步在焊接过程中实时纠偏先前规划的焊缝路径。利⽤复合滤光系统实时获取 MAG 电弧及焊缝前端的图像信息如图所⽰,通过图像处理算法获得焊缝和电弧轮廓信息,并据此计算偏差量,修改机器⼈的运动路径,从⽽实现焊缝跟踪。结合机器⼈氩弧焊⾃动焊接需求,下图为⼀套基于被动视觉和弧压复合传感系统。通过被动视觉传感部分完成左右⽅向的跟踪、电弧弧压实现⾼度⽅向偏差信息的实时调整。
技术关键3:摆动电弧焊缝跟踪
电弧传感器作为⼀种实时传感器件与其他类型传感器相⽐,具有结构简单、成本低和响应快等特点,也是⽬前弧焊机器⼈传感器的⼀个重要发展⽅向。基于摆动电弧传感的弧焊机器⼈跟踪系统⽰意如图所⽰,其核⼼功能模块主要包括:弧焊机器⼈、传感器及信号采集、DSP 控制器、通讯和仿真调试。
技术关键4:焊接动态过程建模和控制
H无穷控制
女用站式小便器智能化焊接机器⼈系统实现对焊接质量的有效控制需要对焊接动态过程的规律或模型进⾏描述。由于电弧焊接动态过程是涉及⼤量不确定因素的复杂过程,获取精确的数学模型极为困难。考虑从焊接过程传感器测量的直接和间接实验数据,运⽤粗糙集知识获取算法,建⽴焊接过程的知识模型,并作为机器⼈焊接过程智能控制器设计的重要依据。以知识模型 M 为核⼼构成的焊接过程粗糙集知识处理系统结构如图所⽰,包括:系统的知识模型 M、数据扩展⽅法、离散化⽅法、模型输出形式的转换⽅法、知识推理⽅法等部分,主要⽤于根据系统输⼊预测系统输出。焊接过程是⼀个瞬时动态⾮平衡过程,焊缝成形质量受焊接过程各种因素影响,使得焊接动态过程控制变得极为复杂。
随着现代制造对性能、可靠性、效率、成本等⽅⾯要求愈来愈⾼,以信息和计算机技术为先导的智能化焊接制造,已成为⼀种现实、迫切的需要。

本文发布于:2024-09-22 19:39:13,感谢您对本站的认可!

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