传感器在焊接过程中的应用重点
- 格式:doc
- 大小:17.00 KB
- 文档页数:5
焊接技术在传感器制造中的应用传感器作为一种能够感知周围环境并将感知信息转化为可用信号的装置,在现代工业生产和生活中发挥着越来越重要的作用。
而焊接技术作为一种重要的连接技术,在传感器制造领域也发挥着重要作用。
本文将围绕焊接技术在传感器制造中的应用进行详细阐述。
一、传感器制造中的焊接技术概述传感器通常由传感器体、传感元件、信号处理电路和外壳等部分组成。
在传感器的制造过程中,需要将各个部分进行连接,并保证连接的可靠性和稳定性。
这就需要借助焊接技术来完成。
传感器的焊接技术主要包括电阻焊接、激光焊接、超声波焊接等,这些技术的应用使得传感器制造过程更加高效和可靠。
二、电阻焊接技术在传感器制造中的应用电阻焊接技术是一种利用电能产生热量,使焊件表面局部熔化,然后用一定的压力连接的焊接方法。
在传感器制造中,电阻焊接技术主要应用于连接传感元件和信号处理电路。
传感元件通常是一些微小的电子元件,如电阻、电容等,通过电阻焊接技术可以将它们连接到信号处理电路上,实现传感器的信号采集和处理功能。
电阻焊接技术具有焊接速度快、连接强度高等优点,因此在传感器制造中得到了广泛应用。
三、激光焊接技术在传感器制造中的应用激光焊接技术是一种利用高能激光束进行焊接的技术,它具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量优良等优点。
在传感器制造中,激光焊接技术通常应用于传感器外壳的组装。
传感器外壳通常由金属或塑料材料制成,通过激光焊接技术可以实现传感器外壳的精密连接,保证传感器的密封性和稳定性。
激光焊接技术还可以实现对传感器外壳的微型化设计,提高传感器的性能和使用范围。
四、超声波焊接技术在传感器制造中的应用超声波焊接技术是一种利用超声波振动产生的热能进行焊接的技术。
在传感器制造中,超声波焊接技术主要应用于塑料传感器体的组装。
传感器体通常由塑料材料制成,通过超声波焊接技术可以实现传感器体的高效连接,保证其整体的稳固性和密封性。
与传统的热熔焊接技术相比,超声波焊接技术无需使用外部加热,不会导致材料变形或热应力,因此更适用于对温度敏感的传感器制造。
传感器在焊接机器人中的应用一、传感器在焊接机器人中的重要性焊接机器人是现代制造业中不可或缺的一部分,它们可以提高生产效率,降低人工成本,并确保焊接质量。
而在这个过程中,传感器起到了至关重要的作用。
传感器能够让焊接机器人感知周围环境,从而进行精确的操作。
通过使用传感器,焊接机器人可以更好地适应不同的工作环境和焊接需求,提升焊接质量,实现高效焊接,增强机器人的适应性。
二、不同类型的传感器及其应用1.视觉传感器视觉传感器在焊接机器人中具有广泛的应用。
它们可以识别和跟踪焊缝,以确保焊接位置的准确性。
视觉传感器还可以检测焊缝的质量,如是否有气孔、焊瘤等。
通过将视觉传感器与焊接机器人结合使用,可以提高焊接精度和效率。
2.距离传感器距离传感器可以检测物体与机器人之间的距离,帮助焊接机器人感知周围环境。
在焊接过程中,距离传感器可以帮助机器人避免碰撞,提高安全性。
同时,通过检测工件的距离,距离传感器还可以帮助机器人进行精确的操作,提高焊接质量。
3.温度传感器温度传感器在焊接过程中非常重要。
它们可以帮助焊接机器人感知焊接点的温度,从而进行精确的焊接操作。
温度传感器还可以检测焊接点的温度变化,防止过热或过冷,保证焊接质量。
三、焊接机器人的工作原理焊接机器人通常由机械系统、控制系统和感应系统等组成。
它们的工作流程包括以下几个步骤:首先,感应系统检测工件的位置和形状;其次,控制系统根据感应系统的信息生成运动轨迹;最后,机械系统按照控制系统的轨迹进行操作。
在这个过程中,传感器起到了关键作用,它们可以帮助机器人感知周围环境,提高机器人的适应性和安全性。
四、传感器的类型和原理1.视觉传感器原理:视觉传感器通过使用光学原理来获取图像信息。
在焊接机器人中,视觉传感器通常包括摄像头、图像处理器和图像分析器等部分。
摄像头捕捉工件的图像信息,图像处理器对图像进行处理和优化,最后由图像分析器识别和跟踪焊缝。
视觉传感器的优点包括高精度、高速度和高可靠性。
传感器技术在焊接中的应用引言焊接作为一种常用的金属连接技术,广泛应用于各行各业。
然而,传统的焊接技术在一些特殊情况下表现得并不十分理想,这就需要借助传感器技术来提高焊接的精度、效率和质量。
本文将深入探讨传感器技术在焊接中的应用,以及这些应用带来的好处。
传感器的种类及原理在了解传感器在焊接中的应用之前,首先需要了解一些常用的传感器种类及其工作原理。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、力传感器等。
这些传感器利用不同的物理效应,如电阻、压阻、电容等来感知焊接过程中的各种参数。
传感器在焊接过程中的应用温度传感器的应用1.监测焊接温度:通过安装温度传感器在焊接区域,可以实时监测焊接温度,确保焊接过程中的温度控制在合适的范围。
2.焊接界面温度分布:利用多个温度传感器在焊接区域不同位置采集数据,分析焊接界面温度的分布情况,优化焊接参数,提高焊接质量。
压力传感器的应用1.确保合适的焊接压力:通过安装压力传感器在焊接头部,可以实时监测焊接过程中的焊接压力,确保压力控制在合适的范围,避免焊接过程中产生气孔和夹渣等缺陷。
2.检测焊接接头质量:利用压力传感器可以检测焊接接头的强度,通过比较实际压力与标准压力的差异,判断焊接接头的质量,并及时调整焊接参数。
湿度传感器的应用1.控制焊接环境湿度:焊接过程中,湿度对焊接质量有很大影响。
安装湿度传感器可以实时监测焊接环境的湿度,及时调整焊接环境,保证焊接质量稳定。
2.预防氧化:湿度传感器可以用于检测焊接过程中的湿度变化,及时采取措施防止氧化物的生成,提高焊接质量。
力传感器的应用1.确保合适的焊接压力:力传感器可以用于监测焊接头部的压力,确保焊接过程中施加的力度适中,避免焊接接头变形或者断裂。
2.检测焊接强度:通过力传感器检测焊接接头的拉伸力或者压缩力,判断焊接强度是否符合标准要求,用于判定焊接质量。
传感器在焊接中的优势1.实时监测:传感器可以实时监测焊接过程中的参数,及时反馈给控制系统,使得焊接过程更加可控,提高生产效率。
传感器在焊缝跟踪过程中的应用引言我们这学期学习了《传感器与检测技术》。
了解到了传感器在现代生产生活中起着越来越重要的作用,同时在焊接过程中也越来越受到重视。
现在的焊接要求精确化,智能化,自动化,在这些要求中往往离不开一个重要的技术~~传感器技术,本文我们就来研究传感器在焊接过程中的应用。
、传感器根据国家标准GB7665-87,传感器定义为:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件装置。
传感器作为检测工具,要求检测研究对象的物理或化学的信息,其工作过程要求稳定、可靠、精度高,所以对传感器有以下几个要求:(1适应恶劣环境能力强传感器一般工作环境十分广,从极寒至酷热地区,许多在露天环境下工作,能抗飞沙走石、灰尘,还应耐潮湿,较高的抗盐类腐蚀、酸性腐蚀的能力,有抗污染气体干扰的能力,能适应在高温、极寒、强烈振动、冲击以及在其他条件下正常工作的能力,还应抗噪声能力强,信噪比高。
(2价格适中,适于大批量生产要求传感器一致性好,适宜自动化批量生产,对加工设备有较高要求,以便排除人工操作带来的不一致性和失误。
(3稳定性和可靠性高传感器是一种高精度检测仪器,在军事、航空、航天中应用都有严格要求,产品都须经过严格测试才能应用。
所以传感器生产是一种高新技术的具体运用和体现。
一种传感器是否有较高的技术附加值体现在所包含的技术含量和加工工艺的技术是否高新。
有部分传感器由于其应用环境的状况需金属封装,一般采用焊接密封,如压力传感器、力传感器、霍尔传感器、光电传感器、温度传感器等,这类传感器内部有敏感元件和集成电路,充惰性气体或抽真空与外界隔绝,有耐压、气密性要求,另有焊接强度要求和漏气率要求,对焊接质量要求高,而且焊接过程中要求变形小,不能对内部元件和微电路有损坏。
目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。
所谓焊缝跟踪,即以焊炬为被控对象,电弧(焊炬相对于焊缝中心位置的偏差作为被调量,通过视觉传感、接触传感、超声波传感、电弧传感等多种传感测量手段,控制焊炬使其在整个焊接过程中始终与焊缝对口。
焊缝传感器原理及应用实例焊缝传感器是一种用于检测和监测焊接过程中焊缝质量的设备。
它通过测量和记录焊缝的相关参数,如温度、压力、电流、功率、速度和振动等,来评估焊缝的质量和完整性。
焊缝传感器在焊接工业中具有重要的应用价值,可以提高焊接过程的稳定性和一致性,减少焊接缺陷和故障的发生,提高产品的质量和可靠性。
焊缝传感器的原理可以根据测量物理量的不同而有所不同,常见的原理包括电阻式、电容式、压力式、光学式和磁性式等。
电阻式焊缝传感器利用电阻的变化来测量焊缝的温度。
当焊缝温度升高时,焊接材料的电阻会发生变化,通过测量电阻的变化可以得到焊缝的温度变化情况。
电容式焊缝传感器则通过测量焊缝周围的电容变化来判断焊接过程中的状况。
焊接时,焊缝表面会发生形变,从而导致周围电容的变化,通过测量电容的变化可以得到焊缝的形变情况。
压力式焊缝传感器采用应变片的原理来测量焊缝的压力。
当焊接时,焊缝的压力会引起应变片的形变,通过测量应变片的形变可以得到焊缝的压力变化情况。
光学式焊缝传感器利用光学传感器来测量焊缝的位置和形态。
光学传感器可以通过测量焊缝周围的光强度变化来判断焊接过程中焊缝的位置和形态。
磁性式焊缝传感器使用磁传感器来测量焊缝的磁场变化。
焊接时,焊缝周围的磁场会发生变化,通过测量磁场的变化可以得到焊缝的状况。
焊缝传感器的应用举例如下:1. 汽车制造业:焊缝传感器可以用于检测汽车车身焊接过程中焊缝的质量和完整性,确保车身的安全性和结构强度。
2. 飞机制造业:焊缝传感器可以用于监测飞机结构中焊接连接处的焊缝,确保焊接质量符合航空安全标准。
3. 石油化工行业:焊缝传感器可以用于检测和监测石油化工设备中焊缝的质量,避免因焊接缺陷引发的事故和泄漏。
4. 轨道交通领域:焊缝传感器可以用于检测高铁、地铁等轨道交通的焊接连接处,确保连接处的焊缝质量和安全性。
5. 能源行业:焊缝传感器可以用于检测核电站、火力发电厂等能源设备中焊接连接处的焊缝,确保设备的稳定运行和安全性。
传感器在焊接中的应用引言在本学期,我们学习了《热加工与测试技术》这门课。
了解到了许多传感器在现代的生产以及生活中起着越来越重要的作用。
当然,对电弧焊来说,要实现其自动控制,进而实现焊接的智能化,很重要的—点就是传感器技术的应用。
在焊接过程中,首先应该使电弧与焊缝对中,这是保证焊接质量的关键。
随着焊接自动化的发展,焊接传感器显得越来越重要。
一、焊接传感器及应用定义:对于电弧焊用的传感器,目前还没有明确的定义。
一般认为:检测工件接头的位置。
坡口的形状、有无障碍物和定位等构件状态及检测焊丝伸出长度,电弧和熔池状况,焊道外观等焊接固有特性和状态并将检测的结果转换为电信号的装置,都可以称为电弧焊传感器。
在电弧焊中,焊接传感器按照使用目的,可分为三类:第一类传感器:主要用于检测构件位置。
坡口位置或焊缝中心线位置以达到焊缝位置自动跟踪的目的,简称为焊缝位置自动跟踪传感器.它约占焊接传感器使用总量的80%.因此本节对传感器概况的介绍主要是对焊缝位置自动跟踪传感器而言.第二类传感器:主要是在焊接过程中用以自动检测焊接条件(例如坡口尺寸等)以实时自动控制焊接工艺参数来适应每一时刻的焊接状况,称为焊接条件实时跟踪传感器.第三类传感器:可同时完成上述两项功能,它也仅占焊接传感器使用总量的10%.焊缝自动跟踪传感器系统焊缝自动跟踪传感器系统由传感器、信号处理器和伺服装置三部分组成。
1.传感器检测到的信息,经处理后最终用于推动伺服装置以便对焊接位置进行适时调整,实现焊接过程的自动跟踪。
从传感器系统的结构来看,它是以电弧(焊炬)相对于焊缝(坡口)中心位置的偏差作为被调量。
以焊炬位移量作为操作量的闭环控制系统。
当电弧相对于焊缝中心位置发生偏差时,传感器能自动检测出这一偏差,输出信号,实时地调整焊炬运动,使之准确地与焊缝对中.实际生产中经常要求同时进行焊炬左右位置和高低位置的自动跟踪。
这种双向焊缝跟踪系统更具有实用价值。
2.信号处理器对传送来的电信号进行处理,包括去除噪声干扰,将调制信号解调、放大及运算,最后经功率放大部分输出驱动信号给伺服装置。
传感器技术在焊接中的应用一、引言焊接是一种常见的金属加工工艺,其中传感器技术的应用可以提高焊接过程的精度和效率,减少不必要的浪费和损失。
本文将从传感器技术在焊接中的应用、传感器技术对焊接质量的影响以及未来发展方向三个方面进行详细介绍。
二、传感器技术在焊接中的应用1. 温度传感器温度是影响焊接质量的重要因素之一,而温度传感器可以实时监测焊接过程中的温度变化,并根据需要自动调节加热功率,保证焊接过程中温度控制在合适范围内。
常见的温度传感器有热电偶、红外线测温仪等。
2. 压力传感器在某些情况下,需要对焊件施加一定压力才能保证其质量。
这时候,压力传感器就可以起到作用了。
它可以实时监测施加在焊件上的压力大小,并根据需要自动调整施加力度,保证焊件质量。
3. 位移/形变传感器位移/形变传感器可以监测焊接过程中焊件的变形情况,从而及时调整焊接位置和角度,保证焊件的准确对齐。
常见的位移/形变传感器有激光位移传感器、应变计等。
4. 气体传感器在某些情况下,需要对焊接过程中产生的气体进行监测和控制。
例如,在氩弧焊中,需要控制氩气流量和纯度才能保证焊缝质量。
气体传感器可以实时监测气体流量和纯度,并根据需要自动调节。
三、传感器技术对焊接质量的影响1. 提高精度通过使用温度、压力、位移/形变等传感器,在焊接过程中可以实现精确控制,从而提高了焊件质量。
2. 减少不必要的浪费和损失通过使用气体传感器等设备,可以有效地控制气体流量和纯度,从而减少了不必要的浪费和损失。
3. 提高工作效率通过使用自动化设备和传感器技术,在生产过程中可以实现无人值守操作,提高了工作效率,并且减少了人为因素对焊接质量的影响。
四、未来发展方向1. 智能化随着人工智能和物联网技术的发展,传感器技术在焊接中的应用将更加智能化。
例如,可以通过使用机器学习算法和大数据分析,实现对焊接过程中各种参数的自动调整和优化。
2. 多功能化未来的传感器设备将更加多功能化。
例如,一台设备可以同时实现温度、压力、位移等多种参数的监测和控制。
焊接自动化过程中常用传感技术介绍摘要:综合介绍不同类型焊缝智能定位传感器、焊缝跟踪用传感器的原理,及在焊接过程控制中的应用情况和发展趋势。
关键字:传感器;工作原理;发展趋势Abstract: Comprehensive introduction to different types of weld intelligent positioning sensor, seam tracking sensor principle, and application in welding process control and development trend.Keywords: sensor; working principle; development trend0引言焊接作为一种重要的连接制造方法,要获得良好的质量,必须保证两个基本条件:(1)焊接工具中心点(TCP)对准接缝;(2)控制合适的工艺参数,施加恰当的能量。
也就是所谓的“焊得准”和“焊得好”。
传统的手工或半自动焊接操作中,操作者必须目视焊接区域,控制工具(焊枪等)的对中并调节焊接参数。
在市场竞争的驱动下,现代焊接的生产过程在提高生产效率的同时,还需要提高焊接质量,减少或消除人为因素的影响,并在批量生产中的保证过程和质量的一致性。
机器人和自动化专机是实现焊接自动化的两种重要形式。
如果没有合适的传感器,工业机器人或专用自动化设备就像“盲人”一样,只能凭借记忆实现一些固定的动作或运动。
因此,对于没有传感的自动化焊接系统,要求工件及其焊缝坡口具有足够高的定位精度,并能在批量连续生产中保证装配的重复性。
然而,在很多的工业应用场合,由于工件尺寸大、薄或容易变形等因素,难以满足焊接所需要的工件定位精度或接头的形位误差及其重复性,或者要做到足够的精度需要付出更大的成本。
这时,视觉技术就成为促进焊接过程自动化的一种重要的传感手段。
以下就有对有关於视觉传感器在焊缝智能定位和焊缝智能跟踪的运用做下简绍。
第一部分:abb机器人弧焊焊接应用1. 概述在制造业中,焊接是一个至关重要的工艺步骤。
而随着科技的不断进步,机器人焊接技术已经成为焊接行业的主流。
ABB机器人是一个备受信赖的品牌,其在弧焊焊接领域的应用手册更是备受瞩目。
2. ABB机器人在弧焊焊接中的应用在弧焊焊接领域,ABB机器人以其高速、高精度的特点成为众多厂商的首选。
其灵活的操作方式使得在不同形状和尺寸的工件上都能够进行精确的焊接。
ABB机器人搭配的焊接设备能够实现多种焊接方式和工艺参数的智能调整,从而为焊接工作提供了更加稳定和可靠的保障。
3. ABB机器人弧焊焊接应用手册在实际的生产过程中,很多厂家会提供相应的应用手册来指导用户如何正确地配置和操作ABB机器人进行弧焊焊接。
该手册会详细介绍机器人和焊接设备的参数设置、机器人程序的编写、安全注意事项等内容,以确保用户能够在实际操作中得到最佳的焊接效果。
4. 个人观点:弧焊焊接应用的未来机器人在弧焊焊接中的应用正在逐渐取代传统的人工焊接。
我认为,随着技术的不断革新和发展,机器人弧焊焊接将会在未来得到更大的应用,同时也将会不断地完善和提升其灵活性和智能化程度。
第二部分:传感器在ABB机器人弧焊焊接中的应用1. 传感器在焊接中的重要性在弧焊焊接中,传感器起到了至关重要的作用。
传感器能够实时地监测焊接过程中的温度、速度、气体流量等参数,从而及时调整焊接设备的工艺参数,保证焊接质量和稳定性。
2. ABB机器人弧焊焊接中的传感器应用ABB机器人在弧焊焊接中广泛利用各类传感器,如温度传感器、压力传感器、速度传感器等。
这些传感器能够实时监测焊接区域的情况,及时反馈到机器人系统,从而调整焊接参数,保证焊接质量。
3. 传感器在弧焊焊接中的应用手册很多带有传感器的焊接设备都会配备相应的应用手册,指导用户如何正确地配置和使用这些传感器。
用户可以根据手册中的指导,轻松地将传感器集成到焊接系统中,并根据实际需要进行参数设置和校准。
计算机视觉传感技术及在焊接中的运用计算机视觉传感技术是一种模拟人类视觉系统的技术,通过计算机和相应的传感器来处理和解释图像信息。
它的应用范围非常广泛,包括自动驾驶、人脸识别、物体检测等等。
在焊接领域,计算机视觉传感技术也得到了广泛的应用。
焊接是一种常见的金属连接方式,广泛应用于制造业。
传统的焊接工艺需要操作者具备一定的经验和技能,但是由于焊接过程中的温度高、光线强烈等因素的影响,操作者很难完全准确地判断焊接质量。
而计算机视觉传感技术的应用,则可以解决这一问题,提高焊接的质量和效率。
在焊接中,计算机视觉传感技术主要用于焊接质量检测和焊缝跟踪。
通过安装摄像头和传感器,将焊接过程实时传输到计算机上进行处理和分析。
首先,计算机会对焊接过程中的图像进行分割和特征提取,提取出焊缝的形状和特征。
然后,通过算法和模型的支持,计算机可以判断焊缝的质量是否合格,及时发现焊接缺陷。
最后,计算机会根据检测结果,控制焊接机器人的运动,保证焊缝的位置和质量。
通过计算机视觉传感技术,焊接质量的检测变得更加准确和可靠。
与传统的目视检测相比,计算机视觉传感技术可以对焊缝进行全方位的检测,避免了人为因素的干扰。
而且,计算机视觉传感技术还可以实现焊接过程的自动化控制,提高焊接的效率和一致性。
除了焊接质量检测,计算机视觉传感技术还可以在焊接过程中实现焊缝的自动跟踪。
在传统的焊接过程中,焊接工人需要手动控制焊枪的位置,以保证焊缝的位置和质量。
这样不仅增加了工人的劳动强度,而且容易出现焊缝偏移或质量不稳定的问题。
而通过计算机视觉传感技术,可以实现焊缝的自动跟踪,即使焊缝位置发生变化,焊枪也能自动调整位置,保证焊接的准确性和稳定性。
计算机视觉传感技术在焊接中的运用,极大地提高了焊接质量和效率。
它可以实现焊接质量的自动检测和控制,避免了人为因素的干扰。
同时,计算机视觉传感技术还可以实现焊缝的自动跟踪,提高了焊接的准确性和稳定性。
随着计算机视觉传感技术的不断发展,相信它在焊接领域的应用会越来越广泛,为制造业的发展贡献更多的力量。
传感器激光焊接技巧激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法,因其优异的性能,被广泛应用于各种工业领域。
随着科技的不断发展,传感器激光焊接技术的应用也越来越广泛。
本文将介绍传感器激光焊接技巧及其应用。
一、传感器激光焊接技巧1. 传感器选择传感器是传感器激光焊接技术的关键组成部分,其选择要考虑到焊接材料、焊接工件的形状和大小、焊接过程中的温度、气体环境等因素。
常见的传感器有红外传感器、电容传感器、压力传感器等。
2. 激光功率控制激光功率控制是传感器激光焊接技术的核心,其控制精度直接影响焊接质量。
在传感器激光焊接中,激光功率控制要根据焊接材料的厚度、焊缝的宽度、焊接速度等因素进行调整,以保证焊接质量。
3. 激光束焦距控制传感器激光焊接中,激光束焦距控制也是非常重要的。
激光束的焦距直接影响焊接深度和焊缝宽度,因此需要根据焊接材料的厚度、焊接速度等因素进行调整,以保证焊接质量。
4. 焊接速度控制传感器激光焊接中,焊接速度控制也是非常重要的。
焊接速度过快会导致焊接质量下降,焊接速度过慢则会浪费时间和能源。
因此,需要根据焊接材料的厚度、焊接深度等因素进行调整,以保证焊接质量。
二、传感器激光焊接技术的应用1. 汽车制造在汽车制造中,传感器激光焊接技术被广泛应用于汽车车身和车架的焊接。
传感器激光焊接技术可以保证汽车的结构强度和安全性,提高汽车的品质和性能。
2. 航空航天在航空航天领域,传感器激光焊接技术被广泛应用于飞机机身和发动机的制造。
传感器激光焊接技术可以保证飞机的结构强度和安全性,提高飞机的性能和航行速度。
3. 电子制造在电子制造中,传感器激光焊接技术被广泛应用于电子元器件的制造和组装。
传感器激光焊接技术可以提高电子元器件的可靠性和稳定性,减少故障率和维修成本。
4. 金属制造在金属制造中,传感器激光焊接技术被广泛应用于金属制品的制造和修理。
传感器激光焊接技术可以提高金属制品的强度和耐久性,减少生产成本和维修成本。
激光视觉传感技术在焊接中的应用单地说,焊接的操作过程就是控制能量或热源作用在两块或多块材料上,使之形成一个完整的接头。
例如,对电弧焊来说,其操作过程是由人、机器人或专用机器把持焊枪,以一定的速度沿着焊缝运动,同时以一定的工艺参数施加能量。
除了正确的工艺参数外,焊枪是否准确地跟踪焊缝是保证焊接质量的重要环节。
手工或半自动焊接是依靠操作者肉眼的观察和手工的调节来实现对焊缝的跟踪。
对于机器人或自动焊接专机等全自动化的焊接应用,主要靠单地说,焊接的操作过程就是控制能量或热源作用在两块或多块材料上,使之形成一个完整的接头。
例如,对电弧焊来说,其操作过程是由人、机器人或专用机器把持焊枪,以一定的速度沿着焊缝运动,同时以一定的工艺参数施加能量。
除了正确的工艺参数外,焊枪是否准确地跟踪焊缝是保证焊接质量的重要环节。
手工或半自动焊接是依靠操作者肉眼的观察和手工的调节来实现对焊缝的跟踪。
对于机器人或自动焊接专机等全自动化的焊接应用,主要靠机器的编程和记忆能力、工件及其装配的精度和一致性来保证焊枪能在工艺许可的精度范围内对准焊缝。
通常,机器的重复定位精度、编程和记忆能力等已能满足焊接的要求。
然而,在很多情况下,工件及其装配的精度和一致性不易满足大型工件或大批量自动焊接生产的要求,其中还存在因过热而导致的应力和变形的影响。
因此,一旦遇到这些情况,就需要有自动跟踪装置,用来执行类似于手工焊中人眼与手的协调跟踪与调节的功能。
在诸多焊接过程信息传感方法中,视觉方法是当前公认的信息量最大、效果最好的传感方法。
早在20 世纪80 年代初,国内外的很多研究人员就已开始研究视觉传感方法,包括以电弧光为光源的被动视觉传感和采用激光辅助照明的主动视觉传感。
被动视觉方法中,电弧本身就是监测位置,没有因热变形等因素所引起的超前检测误差,能够直接获取焊缝接头和熔池的信息,有利于焊接质量的自适应控制。
然而,直接观测易受到电弧的严重干扰,至今还没有成熟的工业应用的报道。
焊接传感器分类焊接传感器是一种用于焊接过程中检测和监测的设备。
它们能够帮助焊接工人提高工作效率和焊接质量,确保焊接过程的稳定性和可靠性。
根据其功能和应用领域的不同,焊接传感器可以分为以下几类。
1. 温度传感器:温度是焊接过程中一个重要的参数,不同焊接材料和焊接方法需要不同的温度控制。
温度传感器可以测量焊接过程中的温度变化,并及时反馈给焊接工人,帮助其调整焊接参数,以确保焊接质量。
2. 压力传感器:焊接过程中的压力对焊接接头的质量和强度有着重要的影响。
压力传感器可以测量焊接过程中的压力变化,并及时反馈给焊接工人,帮助其调整焊接参数,以确保焊接接头的质量和强度。
3. 位移传感器:位移是焊接过程中另一个重要的参数,它可以反映焊接接头的变形情况。
位移传感器可以测量焊接接头在焊接过程中的位移变化,并及时反馈给焊接工人,帮助其调整焊接参数,以确保焊接接头的质量和几何形状。
4. 气体传感器:焊接过程中常常会产生一些有害气体,如焊接烟尘和废气。
气体传感器可以检测焊接过程中的气体浓度,并及时反馈给焊接工人,帮助其采取相应的防护措施,以保护自身的健康。
5. 光学传感器:焊接过程中的光学信号可以提供焊接接头的质量和形状信息。
光学传感器可以测量焊接过程中的光学信号,并将其转化为电信号,以供焊接工人分析和判断焊接接头的质量和形状。
6. 声学传感器:焊接过程中常常会产生一些声音信号,这些声音信号可以提供焊接接头的质量和形状信息。
声学传感器可以测量焊接过程中的声音信号,并将其转化为电信号,以供焊接工人分析和判断焊接接头的质量和形状。
焊接传感器根据其功能和应用领域的不同,可以分为温度传感器、压力传感器、位移传感器、气体传感器、光学传感器和声学传感器等几类。
它们在焊接过程中起着重要的监测和控制作用,帮助焊接工人提高工作效率和焊接质量。
自动化焊接培训中焊接机器人的传感器应用与优化自动化焊接技术在现代制造业中扮演着重要的角色,焊接机器人作为其核心设备之一,具备高效、精确、稳定的特点。
然而,要实现高质量的焊接,除了机器人自身的性能外,传感器的应用与优化也起着关键作用。
本文将探讨自动化焊接培训中焊接机器人的传感器应用与优化的相关问题。
一、传感器在焊接机器人中的作用传感器是焊接机器人的重要组成部分,可以感知周围环境的信息,并将其转化为机器人能够理解和应用的数据。
在焊接过程中,传感器起到以下几方面的作用:1. 焊接质量检测:传感器可以对焊接接头进行实时监测,检测焊接质量是否合格。
通过传感器采集到的数据,可以分析焊接接头的形状、尺寸、温度等指标,及时调整焊接参数,确保焊接质量达到要求。
2. 工件定位与跟踪:传感器可以对焊接工件进行定位和跟踪,确保机器人能够准确地对焊接点进行处理。
通过激光传感器、视觉传感器等设备,可以获取焊接接头的位置、形状等信息,实现机器人的自动定位与跟踪。
3. 环境适应性:焊接机器人在实际操作中会受到各种干扰因素的影响,如温度、湿度、气体浓度等。
传感器可以感知这些环境参数的变化,并将其反馈给机器人控制系统,实现对各种复杂环境的适应能力。
二、传感器应用案例以下是几种常见的传感器应用案例,展示了传感器在自动化焊接培训中的实际应用情况:1. 压力传感器:通过在焊枪上安装压力传感器,可以实时监测焊接过程中的焊接力度。
当焊接力度不足或过大时,传感器将发出信号,通知机器人系统进行自动调整,确保焊接接头的质量。
2. 前视传感器:在焊接机器人的前端安装视觉传感器,可以实时监测焊接接头的形状、尺寸等参数。
通过将传感器采集到的数据与焊接规范进行比对,可以及时纠正焊接参数,提高焊接质量。
3. 温度传感器:焊接过程中,传感器可以感知焊接接头的温度变化,并将数据反馈给机器人系统。
通过实时监控焊接接头的温度,可以调整焊接速度、电流等参数,保证焊接质量和接头的结构完整性。
焊接传感器分类标题:焊接传感器的分类与应用随着科技的发展,传感器在各个领域的应用越来越广泛。
特别是在焊接领域,焊接传感器的应用更是发挥了巨大的作用。
本文将详细介绍焊接传感器的分类,并对其应用场景进行探讨。
一、温度传感器温度传感器是焊接传感器中的一种常见类型,主要用于检测焊接过程中焊缝的温度变化。
这种传感器通常采用热电偶或者红外线测温仪等设备,可以实时监测焊接过程中的温度变化,从而保证焊接的质量和安全性。
此外,温度传感器还能用于预防过热现象,防止焊接材料的过度烧损,提高生产效率。
二、位移传感器位移传感器是另一种常见的焊接传感器,主要用来监测焊接过程中焊枪或工件的位置变化。
这种传感器通过测量位置的变化,可以精确控制焊接的速度和深度,保证焊接的精度和质量。
位移传感器通常包括磁致伸缩位移传感器、光电式位移传感器等。
三、压力传感器压力传感器主要用于监测焊接过程中施加在焊接部位的压力大小。
这种传感器可以帮助操作人员准确控制焊接的压力,避免因压力过大或过小导致的焊接质量问题。
压力传感器主要有应变片式压力传感器、压电式压力传感器等。
四、视觉传感器视觉传感器是一种新型的焊接传感器,主要用于观察焊接过程中的实际状态。
这种传感器可以通过摄像头捕捉到焊接区域的图像信息,然后通过图像处理技术对这些信息进行分析,实现对焊接过程的实时监控。
视觉传感器不仅能提高焊接的精度,还能帮助操作人员及时发现焊接过程中的异常情况。
五、气体传感器气体传感器主要用于检测焊接过程中产生的有害气体,如烟尘、有毒气体等。
这种传感器可以实时监测焊接环境中的气体浓度,当浓度超过安全范围时,能立即发出警报,保障操作人员的安全。
六、振动传感器振动传感器主要用于监测焊接过程中焊枪的振动情况。
通过监测振动信号,可以了解焊枪的工作状态,及时发现并排除故障,保证焊接的稳定性。
总的来说,焊接传感器在现代焊接工艺中扮演着重要的角色,它们不仅可以提高焊接的质量和效率,还可以确保操作人员的安全。
焊接机器人传感器现在,我们生活中常见的焊接都是人工焊接,而随着科技的进步,焊接机器人已经逐渐成为工业界的主流焊接方式。
但是,焊接机器人只有依靠精准的传感器才能完成工作。
在本文中,我们将会探讨焊接机器人传感器及其作用。
一、什么是传感器?传感器是一种能够将非电信号转变为电信号的装置。
例如光线、温度、压力、声音等信号,经过传感器转换后可变成电信号,方便进行其他操作。
同时,传感器在很多领域中也有极其重要的应用。
二、焊接机器人传感器的作用焊接机器人通常需要考虑的任务包括焊接迹线的识别、定位、姿态校正、焊接结束点的识别等。
为了完成这些任务,焊接机器人需要搭载多种传感器。
接下来,我们将讨论具体的传感器及其作用。
1. 视觉传感器视觉传感器可用于焊接机器人的姿态校正、焊接迹线的识别、焊接结束点的识别等。
其中,视觉传感器分为2D和3D两种。
- 2D视觉传感器2D视觉传感器采用细影像传感器来捕捉光照变化,利用算法对扫描图像进行处理。
这类传感器给机器人提供了较低的代码量和处理能力需求。
同时,2D视觉传感器在预期操作范围内的可靠性非常高。
- 3D视觉传感器3D视觉传感器可以通过三角测量来计算出机器人点在空间中的位置,并让机器人可以更精确地捕捉焊接点。
此外,3D视觉传感器能够适应焊接表面微小变化的情况,因此,它在自适应焊接、震动抑制、表面匹配等方面有着不错的应用前景。
2. 坐标传感器坐标传感器主要用于定位焊接位置。
它可以对焊接工件进行天线跟踪,确定焊接位置,以保证整个过程的精确性和效率。
3. 压力传感器压力传感器也是焊接机器人的重要传感器之一。
在很多情况下,焊接过程需要精度控制,这就需要在焊接时测量压力。
压力传感器负责测量焊接后的焊缝压力,以便确定焊接的质量和合格性。
4. 接触传感器接触传感器在焊接机器人上的作用是找到焊接表面的位置和位置差异,从而确定焊接的起点和焊接的结束点。
不同于视觉传感器,接触传感器可以给出更加准确的定位信息,而且可以在特殊焊接任务中使用。
传感器在焊缝跟踪过程中的应用
引言
我们这学期学习了《传感器与检测技术》。
了解到了传感器在现代生产生活中起着越来越重要的作用, 同时在焊接过程中也越来越受到重视。
现在的焊接要求精确化,智能化,自动化,在这些要求中往往离不开一个重要的技术 ~~传感器技术,本文我们就来研究传感器在焊接过程中的应用。
一、传感器
根据国家标准 GB7665-87, 传感器定义为:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件装置。
传感器作为检测工具, 要求检测研究对象的物理或化学的信息, 其工作过程要求稳定、可靠、精度高,所以对传感器有以下几个要求:
(1适应恶劣环境能力强
传感器一般工作环境十分广, 从极寒至酷热地区, 许多在露天环境下工作, 能抗飞沙走石、灰尘,还应耐潮湿,较高的抗盐类腐蚀、酸性腐蚀的能力,有抗污染气体干扰的能力, 能适应在高温、极寒、强烈振动、冲击以及在其他条件下正常工作的能力, 还应抗噪声能力强,信噪比高。
(2价格适中,适于大批量生产
要求传感器一致性好, 适宜自动化批量生产, 对加工设备有较高要求, 以便排除人工操作带来的不一致性和失误。
(3稳定性和可靠性高
传感器是一种高精度检测仪器, 在军事、航空、航天中应用都有严格要求, 产品都须经过严格测试才能应用。
所以传感器生产是一种高新技术的具体运用和体
现。
一种传感器是否有较高的技术附加值体现在所包含的技术含量和加工工艺的技术是否高新。
有部分传感器由于其应用环境的状况需金属封装,一般采用焊接密封,如压力传感器、力传感器、霍尔传感器、光电传感器、温度传感器等,这类传感器内部有敏感元件和集成电路,充惰性气体或抽真空与外界隔绝,有耐压、气密性要求, 另有焊接强度要求和漏气率要求,对焊接质量要求高, 而且焊接过程中要求变形小,不能对内部元件和微电路有损坏。
目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。
所谓焊缝跟踪 , 即以焊炬为被控对象 , 电弧 (焊炬相对于焊缝中心位置的偏差作为被调量 , 通过视觉传感、接触传感、超声波传感、电弧传感等多种传感测量手段 , 控制焊炬使其在整个焊接过程中始终与焊缝对口。
其中接触式传感是依靠在坡口中滚动或滑动的触指将焊枪与焊缝之间的位置偏差反映到检测器内, 并利用检测器内装的微动开关判断偏差的极性, 其结构简单、操作方便、不受电弧烟尘和飞溅的影响,但是对不同形式的坡口需用不同探头, 磨损大, 易变形, 点固点障碍难以克服。
超声波传感是利用发射出的超声波在金属内传播时在界面产生发射原理制成的, 是一种比较先进的焊缝跟踪传感器, 应用在跟踪系统中, 跟踪的实时性好。
但是由于传感器要贴近工件, 不可避免地会受到焊接方法和工件尺寸等的严格限制。
另外需要考虑外界震动、传播时间等因素, 对金属表面状况要求高, 其应用范围也就受到限制。
视觉传感具有提供信息量丰富,灵敏度和测量精度高, 抗电磁场干扰能力强,与工件无接触的优点。
但是算法复杂,处理速度慢。
随着电弧传感技术的发展, 焊缝跟踪引入了电弧传感技术, 电弧传感器作为一种实时传
感的器件与其它类型的传感器相比, 具有结构较简单、成本低和响应快等特点, 是焊接传感器的一个重要的发展方向, 具有强大的生命力和应用前景主要应用在两方面:一方面主要用在弧焊机器人上, 另一方面主要用在带有十字滑块的自动焊
上。
本文对国内外焊缝跟踪系统电弧传感技术、信号处理技术和控制技术的研究
现状分别做一介绍, 在此基础上总结出一套较为先进的焊缝跟踪系统的实施方案,为焊缝跟踪系统研制提供依据。
焊接是一个结合了光、电、热、力的综合加工过程, 在焊接过程中产生的热量会使焊接工件产生较大的热变形,从而产生焊接位置偏差。
为了克服这种偏差的影响,目前有 2 种方法, 其一是采用夹具定位,普通的夹具无法满足要求, 为了确保精度,必须采用更为精确的夹具。
方法之二是采用适当的传感器进行焊缝跟踪, 通过比较发现, 采用跟踪的方法比采用精确的夹具经济得多。
二、电弧传感焊缝跟踪技术的发展状况
电弧传感器发展概述
焊缝自动跟踪方面,传感器提供着系统赖以进行处理和控制所必须的有关焊缝的信息。
我们研究电弧传感器就是要从焊接电弧信号中提取出能够实时并准确反映焊炬与焊缝中心的偏移变化信号, 并将此信号采集出来, 作为气体保护焊焊缝自动跟踪系统的输入信号, 即气体保护焊焊缝自动跟踪系统的传感信号。
目前, 国际、国内焊接界对电弧传感器的研究非常活跃, 用于焊缝跟踪的电弧传感器主要有以下几种类型 :
(1并列双丝电弧传感器。
利用两个彼此独立的并列电弧对工件施焊,当焊枪的中心线未对准坡口中心时, 其作用焊丝具有不同的干伸长度, 对于平外特性电源将造成两个电流不相等,因此根据两个电流差值即可判别焊炬横向位置并实现跟踪。
(2旋转扫描电弧传感器。
在带有焊丝导向的喷嘴旋转时,旋转速度与焊接电流之间存在一定的关系。
高速旋转电弧传感器可用于厚板间隙及角接焊缝的跟踪, 在结构上比摆动式电弧传感器复杂,还需要在焊接工艺、信息处理等方面进行深入的研究
(3焊炬摆动式电弧传感器。
当电弧在坡口中摆动时,焊丝端部与母材之间距离随焊炬对中位置而变化, 它会引起焊接电流与电压的变化。
由于受机械方面限制,
摆动式电弧传感器的摆动频率一般较低, 限制了在高速和薄板搭接接头焊接中的应用。
在弧焊其他参数相同的条件下,摆动频率越高,摆动式电弧传感器的灵敏度越高。
有部分传感器由于其应用环境的状况需金属封装,一般采用焊接密封,如压力传感器、力传感器、霍尔传感器、光电传感器、温度传感器等,这类传感器内部有敏感元件和集成电路,充惰性气体或抽真空与外界隔绝,有耐压、气密性要求, 另有焊接强度要求和漏气率要求,对焊接质量要求高, 而且焊接过程中要求变形小,不能对内部元件和微电路有损坏。
目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。
焊缝跟踪是保证焊接质量和焊接自动化的前提,而传感器是实现这一前提的基础。
焊接传感器根据传感方式的不同可以分为附加式传感器和电弧传感器两大类。
传统的焊缝跟踪传感器多数是附加式的, 例如, 接触式传感器、电磁传感器和各种光学传感器,这类传感器共同的问题就是传感器与电弧是分离的, 传感器的检测点离开电弧有一定的距离, 在焊接大弧度的焊缝时会影响跟踪效果。
而电弧传感器利用焊接过程中的电弧电流波形或电弧电压波形的变化来获得电弧中心是否偏离焊缝作为传感信息, 实时性强, 跟踪效果好。
电弧传感器的最大优势在于它的抗弧光、高温及强磁场能力很强 , 同时它与焊接电弧总是统一的整体 , 结构简单紧凑,成本也较低,目前 , 电弧传感器作为一种焊接传感手段倍受各国重视 , 国外许多焊接设备研究和制造机构都在努力开发这一领域。
工业发达国家的研究起步较早 , 已研
制出多种电弧扫描形式 (如双丝并列、摆动和旋转的电弧传感器 , 适合于埋弧焊、 TIG 和 MIG /MAG 等不同焊接方法 , 有些已用于焊接生产。
许多国家所生产的弧焊机器人上均配有摆动式电弧传感跟踪装置。
电弧传感器技术的应用状况
长期以来,许多国内外的焊接工作者对电弧传感器进行了深入细致的研究,并将研究成
果应用到实际的生产中。
目前, 绝大部分的弧焊机器人都安装了摆动式电弧传感器, 如德国 CLOOS 的 ROMAT 76SW型机器人和日本松下的 Pana-Robo 型机器人就安装了摆动式电弧传感器。
旋转电弧传感器的应用也越来越普遍, 如清华大学研制的旋转电弧传感器应用于东风汽车公司的汽车贮气筒环缝的自动焊中,韩国的HAN GIL Autowelding公司生产的旋转电弧传感器可用于弧焊机器人和自动焊中,。
日本松下的 YA-11KMR51型弧焊机器人也安装了旋转电弧传感器。
三、结束语
电弧传感器作为一种实时传感的器件与其它类型的传感器相比,具有结构较简单、成本低、响应快等特点, 是焊接传感器的一个重要的发展方向, 具有强大的生命力和应用前景。
主要应用在两方面:一方面主要用在弧焊机器人上, 另一方面主要用在带有十字滑块的自动焊。
今后应着重对电弧传感器三维信息的提取及其焊接工艺性能进行研究。
在焊接空间焊缝时, 焊枪位姿要随着焊缝进行调整, 才能得到满意的焊缝。
目前的电弧传感器只能采集上下和左右二维信息, 前后信息的提取还有待深入的研究, 以便于弧焊机器人调整姿态进行全位置焊接。
通过焊接科技工作者的努力,其智能跟踪能力将会更强。