机械机器激光跟踪焊接机器人系统技术方案

应用背景
与传统焊接技术相比，激光焊接在焊接质量和效率等各方面都具有明显优势。

由于激光束的光斑直径较小，使得激光束准确对中焊缝成为实现高质量焊接的前提。

因此，准确跟踪焊缝是激光焊接的关键所在。

机器视觉检测是焊缝跟踪的主要方法之一，通过高速视觉传感器拍摄动态熔池图像序列，获取熔池特征参数，分析焊缝路径偏差与熔池特征参数之间的内在规律，建立焊缝路径与激光束偏差实时测量的视觉模型。

然后输出调整量给机器人控制器,控制机械手指引焊枪运行,实现自动跟踪。

应用优势
1、拍摄过程缓慢，可以获取高度清晰的熔池特征参数；
2、可以控制机械手指引焊枪运行,实现自动跟踪。

拍摄效果
科天健已有多款高速相机用于焊缝跟踪项目应用中中，下面介绍两款常用高速相机。

1、德国Optronis的CP80-4-M-500，该相机为Coaxpress接口，全分辨率为1696X1710下可达500fps，开窗分辨率为512X512时可达5000fps，它的这些特点可使拍摄画面更清晰，拍摄过程更缓慢。

图一CP80-4-M-500在5000fps@512X512下的拍摄效果
2、瑞士Photonfocus的MV-D1024E-160，该相机采用Photonfocus的LINLOG技术，动态范围高达120dB；在全分辨率1024*1024分辨率下可达150帧/秒；开窗分辨率256*256时，帧率达到2241帧/秒。

在Linlog功能下能有效抑制强等离子干扰，在焊机电压、电流较小时可直接用相机拍摄，无需光学辅助系统即可得到对比度较好的图像，借助光学辅助手段可得到高清晰的、细节清晰的图像。

图二MV-D1024E-160相机的拍摄效果。

激光焊接机器人焊缝跟踪控制方法陈智龙120160033摘要：当前激光焊接机器人在实际的工业生产中应用的越来越广泛，在汽车制造业以及其他机器制造业激光焊接机器人在生产中的作用也越来越大。

如何提高焊接机器人的焊缝精度问题以及控制焊缝轨迹已成为激光焊接机器人发展的首要难题。

关键词：激光焊接机器人；焊缝轨迹；控制0引言激光作为焊接和切割的新手段应用于工业制造，具有很大发展潜力。

在国际汽车工业领域，激光加工技术已广泛得到了应用，激光切割与焊接逐渐成为标准的汽车车身生产工艺．国内也已积极推广应用，但目前主要还是以引进成套激光加工设备为主，用于激光钎焊、激光渗透焊、激光对接焊、白车身激光三维切割和激光金属零件表面热处理［1]。

由于成本考虑，有些汽车厂家则直接进口国外激光加工的零部件．为提升我国汽车制造的技术能力,我们应依靠国内技术能力,自主创新,在更广范围和更深层次上，加快激光加工在制造业的应用发展．车身在整车制造中占有重要地位，不仅车身成本占整车的40%~50﹪，而且对汽车安全、节能、环保和快速换型有重要影响。

人口老龄化不断逼近，各制造业工厂着手进行技术改造工程设计，采用了许多工业机器人，以提高生产线的柔性程度为基础,为制造厂家提供了生产产品多样化，更新转型的可能性．以上汽大众汽车车身生产车间为例，机器人能独立完成工件的移动搬运、输送、组装夹紧定位，可完成工件的点焊、弧焊、激光焊、打磨、滚边、涂胶等工作．有的工位上把上件、夹具、工具以机器人为中心布置，以便机器人能完成多个工序,实现多品种、不同批量的生产自动化．采用机器人使焊接生产线更具柔性化、自动化，使多种车身成品可在一条车身装焊生产线上制造,实现多车型混线生产．因此，焊接生产线必须很容易地因产品结构、外形的改变而改变，具有较高的柔性程度［2].由于柔性车身焊接生产线可以适应汽车多品种生产及换型的需要，是汽车车身制造自动化的必然趋势,特别是进入上世纪90年代以后,各大汽车厂家都在考虑车身焊接生产线柔性化。

Hiห้องสมุดไป่ตู้h Stand-Off (高安装高度传感器系列) • MT10/15-LR (远距离) • MT20/30-LR (远距离)
传感器的性能等同于标准的 MT 系列， 但带有安装高度显著增高。 它们用于典型 的找寻(finding)a 应用，但也适合于跟踪。
1.2 控制系统
下面列举了 Meta 生产的一些的控制系统： • MTF – 只用于找缝的系统； • MTR – 完整的找缝和跟踪系统； • MTR Integrated – 插板式的找缝和跟踪系统； • MTX-HS – 完整的高速跟踪系统，使用一个滑架安装在机器人上。
珠海市金宝热融焊接技术有限公司
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Laser Pilot 系统技术手册
合，如抛光、去毛刺、粘接和密封。实际上这些传感器能够为任何工件位置偏差太 大而不能进行加工的机器人应用场合，提供了性价比非常好的解决方案。
系统可以用于各种焊接场合，包括: • MIG/MAG 焊 • TIG 焊 • 等离子焊接 • 激光焊接
2. 传感器..................................................................................................................... 9 2.1 激光的安全性................................................................................................. 9 2.2 规格................................................................................................................. 9 2.3 MT 产品系列的规格.................................................................................... 11 2.4 传感器的物理规格....................................................................................... 12 2.5 焊缝的特征尺寸........................................................................................... 12

焊接机器人主要技术和方法一、焊接电源技术焊接电源是焊接机器人的重要组成部分，负责提供所需的电流和电压以完成焊接任务。

随着技术的发展，焊接电源越来越趋向于采用数字化控制，提供更高的焊接质量和更稳定的焊接过程。

同时，对于不同材料和工艺要求的焊接，也需要不同的电源技术和参数设置。

二、焊接传感器技术焊接传感器技术是实现高质量焊接的关键之一。

传感器可以检测焊接过程中的各种参数，如电流、电压、熔池的形状和位置等，并将这些参数反馈给控制系统，以实现实时监控和调整。

常用的焊接传感器包括电流传感器、光电传感器和红外传感器等。

三、焊缝跟踪技术焊缝跟踪技术是保证焊接机器人沿着预定轨迹进行焊接的关键技术。

跟踪系统通过传感器检测焊缝的位置和形状，并根据实际位置与预定位置的差异进行调整，以保证焊接的精度和质量。

常用的焊缝跟踪传感器包括电弧传感器、激光传感器和机器视觉传感器等。

四、离线编程与路径规划技术离线编程与路径规划技术是指通过计算机辅助设计（CAD）软件对焊接路径进行模拟和规划，生成机器人需要执行的路径。

这种技术可以提高编程效率，减少机器人调试时间，同时也可以实现更精确的轨迹控制和复杂的焊接任务。

五、机器人视觉技术机器人视觉技术是实现机器人智能化和自主化的重要手段之一。

通过高分辨率摄像机和图像处理技术，机器人可以获取工作环境和目标物体的详细信息，并对这些信息进行处理和分析，以实现精确的目标识别和定位。

视觉技术还可以用于检测焊缝形状、尺寸和表面质量等，以提高焊接质量和精度。

六、智能化焊接过程智能化焊接过程是指通过人工智能技术和机器学习算法对焊接过程进行优化和控制。

这种技术可以通过对大量数据进行分析和处理，发现隐藏的模式和规律，并对未来的焊接过程进行预测和调整。

此外，智能化焊接过程还可以实现自适应控制和自主学习，提高机器人的适应性和智能水平。

七、多机器人协同技术多机器人协同技术是指多个机器人之间通过协同合作来完成复杂的工作任务。