Состав сварочного робота и системы отслеживания сварочного шва

Все виды датчиков и интеллектуальные методы управления значительно способствуют применению роботов для отслеживания сварочных швов, не только повышают точность отслеживания сварочных швов, но также повышают эффективность сварки и гарантируют качество сварки. Описана структура роботизированной системы слежения за сварочным швом, а также подробно описаны принцип работы и характеристики различных датчиков в процессе слежения за сварочным швом. В этой статье описывается прогресс исследований в области технологии обработки изображений при отслеживании сварных швов роботами, а также анализируются исследовательские методы предварительной обработки изображений, сегментации изображений, обнаружения краев и выделения признаков. Наконец, обобщены результаты исследований интеллектуального метода управления отслеживанием сварочных швов и сварных швов различной формы.
С развитием промышленности и материаловедения технология автоматизации сварки стала незаменимой технологией горячей обработки металлов. Условия сварки очень плохие, реализация автоматизации отслеживания сварочных швов может снизить трудоемкость сварщиков и улучшить качество сварки. Быстрое развитие робототехнической и сенсорной техники, а также интеллектуальных методов управления обеспечивает материально-техническую основу для реализации отслеживания сварных швов.
Роботизированная система отслеживания сварных швов, основанная на зрении
(1) Система датчиков: композитный датчик магнитного управления и индуктивности, датчик Холла.
(2) Привод: сварочный робот (серийный или мобильный робот), шаговый двигатель, поперечный слайдер (для мобильного сварочного робота).
(3) Процессор управления: MCU и схема аппаратной обработки.
(4) Сварочная система: источник сварочного тока, механизм подачи проволоки, приспособление. Под влиянием точности сборки заготовки, состояния канавок, формы соединения и других условий сварки сварочная горелка часто отклоняется от положения сварки, тем самым снижая качество сварки и эффективность производства. Система отслеживания сварочного шва использует различные сенсорные технологии для сбора изображений сварочной горелки и разделки, а также физических сигналов, таких как электричество, свет, тепло, звук и магнитное поле, генерируемых во время сварки. Алгоритм управления и технология обработки изображений используются для поиска сварного шва и его центрального положения. Наконец, положение горелки регулируется приводом робота так, чтобы она находилась в центре сварного шва.
Датчики, используемые для отслеживания сварочного шва, в основном включают датчики дуги и датчики технического зрения. На датчик вращающейся дуги не влияют свет дуги, брызги, магнитное поле и другие факторы, а сама сварочная горелка является датчиком, в ней нет ошибок опережения и задержки, поэтому на нее обращают внимание в стране и за рубежом. Помимо сенсорной информации, на точность отслеживания сварного шва также влияют другие факторы сварочного процесса, такие как металлические пары, высокочастотные электромагнитные поля, лучи, излучение дуги и шум. Поэтому для отечественных и зарубежных ученых является сложной и актуальной темой изучение подходящего метода фильтрации и алгоритма распознавания смещения, фильтрации шума и быстрого и точного выявления смещения.
По сравнению с датчиком дуги визуальный датчик не контактирует с заготовкой и напрямую получает информацию о трехмерном изображении зоны сварки, которая обладает характеристиками хорошей воспроизводимости и длительного срока службы. Однако, поскольку это система отслеживания сварочного шва, основанная на технологии визуального распознавания, точка обнаружения видеодатчика не является точкой сварки, а требования к сборке механизма, оптическому, механическому и электрическому совместному управлению высоки, что требует эффективной обработки изображений и стабильная структура управления. В то же время, поскольку передача информации между сварочным роботом и датчиком технического зрения осуществляется по замкнутому контуру управления, а также требуется планирование траектории и регулировка положения сварочного робота, производительность датчика технического зрения в реальном времени и точность необходима вся структура управления системой.