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接觸式傳感、電弧跟蹤和激光跟蹤對比分析

       傳統上的半自動焊接是將工件固定在工裝上,提前示教好工件和焊槍的位置關系,然后在焊接期間手動調整兩者之間的關系來解決焊槍與焊縫之間的偏差問題。這種方法僅適用于短時焊接或工件一致性較好的情況。但在很多情況會受到工況等條件的限制,手動調整焊槍位置是不現實的,這對于焊工來說是一件繁復的工作,同時也會影響最終的焊接質量。
       焊縫跟蹤系統能夠在焊接過程中精確控制焊槍與焊縫的位置關系,盡可能的降低操作員對設備的干預,以提高焊接質量和生產率。目前市場上主要有三種焊縫檢測方式:接觸傳感,電弧跟蹤,激光視覺焊縫跟蹤。這些系統之間的區別在于它們感知焊縫軌跡的方式不同。
 
接觸傳感
 
       顧名思義,接觸傳感器使用接觸探針物理接觸焊縫。當焊槍位置相對于工件變化時,探頭沿相反方向偏轉,控制器進行調整以使焊槍返回其原始位置。接觸式焊縫跟蹤系統最適合具有大而獨特幾何形狀的焊縫。如果焊縫太小,探頭可能會與焊縫失去接觸并使焊槍偏離軌道。
 
電弧跟蹤
 
       電弧跟蹤系統使用電流和電壓傳感器的反饋來識別焊槍位置的變化。例如,如果我們焊接角焊縫,當焊槍偏離焊縫中心時,則焊槍到工件兩側的距離不同。對于這種跟蹤方式,焊槍必須垂直于焊縫來回擺動。此時,系統不斷地對焊縫左側和右側的焊接電流進行比較;兩個電流波峰之間必須位于中心位置。電弧跟蹤系統最適合結構明顯的大焊縫,例如大斜面和角焊縫。
 
激光視覺焊縫跟蹤
 
       激光視覺焊縫跟蹤系統使用線結構光,光線投射到部件的表面上,在焊縫上形成明顯的激光輪廓線。然后使用相機在一定角度觀察激光線。線條輪廓與焊縫的幾何形狀完全匹配。然后通過輪廓尋找焊縫特征點,控制器通過對特征點位置的分析,調整焊槍位置以保證焊槍和焊縫之間保持恒定的位置關系。激光視覺系統具有非常高的分辨率,可以可靠地跟蹤大型和小型焊縫。
 
       英萊科技自主研發的激光視覺焊縫跟蹤系統同時具備激光跟蹤、激光尋位功能,可適用絕大多數焊縫類型與工況,進而將機器人焊接合格率從60%提升至90%以上,并完美適配了包括KUKA、FANUC、ABB、安川在內的市面主流7大工業機器人,助力商家實現高質量、高效率的自動化生產。

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       傳統上的半自動焊接是將工件固定在工裝上,提前示教好工件和焊槍的位置關系,然后在焊接期間手動調整兩者之間的關系來解決焊槍與焊縫之間的偏差問題。這種方法僅適用于短時焊接或工件一致性較好的情況。但在很多情況會受到工況等條件的限制,手動調整焊槍位置是不現實的,這對于焊工來說是一件繁復的工作,同時也會影響最終的焊接質量。
       焊縫跟蹤系統能夠在焊接過程中精確控制焊槍與焊縫的位置關系,盡可能的降低操作員對設備的干預,以提高焊接質量和生產率。目前市場上主要有三種焊縫檢測方式:接觸傳感,電弧跟蹤,激光視覺焊縫跟蹤。這些系統之間的區別在于它們感知焊縫軌跡的方式不同。
 
接觸傳感
 
       顧名思義,接觸傳感器使用接觸探針物理接觸焊縫。當焊槍位置相對于工件變化時,探頭沿相反方向偏轉,控制器進行調整以使焊槍返回其原始位置。接觸式焊縫跟蹤系統最適合具有大而獨特幾何形狀的焊縫。如果焊縫太小,探頭可能會與焊縫失去接觸并使焊槍偏離軌道。
 
電弧跟蹤
 
       電弧跟蹤系統使用電流和電壓傳感器的反饋來識別焊槍位置的變化。例如,如果我們焊接角焊縫,當焊槍偏離焊縫中心時,則焊槍到工件兩側的距離不同。對于這種跟蹤方式,焊槍必須垂直于焊縫來回擺動。此時,系統不斷地對焊縫左側和右側的焊接電流進行比較;兩個電流波峰之間必須位于中心位置。電弧跟蹤系統最適合結構明顯的大焊縫,例如大斜面和角焊縫。
 
激光視覺焊縫跟蹤
 
       激光視覺焊縫跟蹤系統使用線結構光,光線投射到部件的表面上,在焊縫上形成明顯的激光輪廓線。然后使用相機在一定角度觀察激光線。線條輪廓與焊縫的幾何形狀完全匹配。然后通過輪廓尋找焊縫特征點,控制器通過對特征點位置的分析,調整焊槍位置以保證焊槍和焊縫之間保持恒定的位置關系。激光視覺系統具有非常高的分辨率,可以可靠地跟蹤大型和小型焊縫。
 
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