焊接传感器

焊接机器人由示教再现型向智能型发展，发那科焊接机器人厂家， 增强其柔性和适应性， 传感器是必不可少的。对于自主焊接来说， 传感器感知外部环境的变化通知机器人，机器人实时调整工作状态， 以适应环境的变化这一点对于焊接来说尤为重要。在实际焊接过程中， 焊接条件是经常变化的， 如加工和装配上的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化， 焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均。为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响， 需提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性， 要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪， 而且还能实现焊接参数的在线检测、 调整和焊缝质量的实时控制。目前， 应用比较成熟的传感器主要是焊缝跟踪传感器， 主要有电弧跟踪和激光跟踪两大类， 分别如图所示。

电弧跟踪传感优点是简单， 不用附加另外的传感装置， 但它只适用于熔化极焊接场合。目前很多商用机器人已具有电弧跟踪传感功能。激光跟踪传感由于其优越的性能， 已成为有前途、 发展快的焊接传感器。由激光二极管发射的激光束入射到工件表面， 经金属表面反射， 由 CCD 摄像机接收成像。可以看到， 当工件位置不同时， 激光光斑成像在 CCD 上的位置是不同的。如果已知激光入射角度， 通过图像上的光斑位置， 就可以计算出工件上点的三维信息。除了这种点式激光光源， 目前更多的焊缝激光传感器采用激光条纹作为光源。加拿大Servorobot 和英国 META 公司已有商业化的产品出售。这类专业的激光焊缝跟踪传感器的售价一般在20 万元以上， 比机器人本体还要昂贵。传感结果通过数据接口传输给机器人控制， 由控制器发出指令对机器人的运动进行调整。

焊接机器人在提高生产效率方面的应用

　　（1）提，确保高速焊接

　　企业在生产中应用机器人意味着追求、高焊接质量，因此各机器人厂家都在焊接速度上寻求突破，而机器人在轨迹控制上的是高速焊接的可靠保证。

　　MOTOMAN机器人在新一代控制器NX100中，应用ARM（AdvancedRobotMotion）控制技术将各轴的惯性矩、重力矩、机器人安装位置等因素纳入运动控制计算，大大提高了运动轨迹的精度。如，在焊接工作站中，我们会遇到各种机器人安装形式（如图1a），在每种安装方式中，机器人各轴所受的重力矩各不相同，我们只要在ARM控制中正确地设置机器人对地面的角度（如图1b），就会克服各种安装方式对轨迹精度造成的不利影响。

（2）双机协调焊接功能

　　有时我们会遇到长形工件，焊缝分布在工件的两端，金华焊接机器人，若采用1台机器人进行焊接，会出现因两端不同时焊接而造成焊接变形不一致，从而使工件在长度方向上扭转变形，焊接后的工件难以符合尺寸要求。针对这种类型的工件，我们常采用2台机器人同时协调焊接的方式，库卡焊接机器人设备，这就促生了两台机器人双机协调焊接技术。在汽车后桥和消声器的焊接中，经常会使用到该项技术。

      焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上，与焊接这个特殊的行业有关，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，发那科焊接机器人公司，焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。

归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义：       (1)稳定和提高焊接质量，保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时，焊接速度、干伸长等都是变化的，因此很难做到质量的均一性。

      (2)改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。

      (3)提高劳动生产率。机器人没有疲劳，一天可24小时连续生产，另外随着高速焊接技术的应用，使用机器人焊接，效率提高的更加明显。

      (4)产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。

      (5)可缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。

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