激光焊接機(jī)器人焊縫跟蹤方法-wenkub
2023-04-24 03:10:28 本頁面
【正文】 120160033摘要：當(dāng)前激光焊接機(jī)器人在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的越來越廣泛，在汽車制造業(yè)以及其他機(jī)器制造業(yè)激光焊接機(jī)器人在生產(chǎn)中的作用也越來越大。 人口老齡化不斷逼近，各制造業(yè)工廠著手進(jìn)行技術(shù)改造工程設(shè)計，采用了許多工業(yè)機(jī)器人，以提高生產(chǎn)線的柔性程度為基礎(chǔ)，為制造廠家提供了生產(chǎn)產(chǎn)品多樣化，更新轉(zhuǎn)型的可能性．以上汽大眾汽車車身生產(chǎn)車間為例，機(jī)器人能獨(dú)立完成工件的移動搬運(yùn)、輸送、組裝夾緊定位，可完成工件的點(diǎn)焊、弧焊、激光焊、打磨、滾邊、涂膠等工作．有的工位上把上件、夾具、工具以機(jī)器人為中心布置，以便機(jī)器人能完成多個工序，實(shí)現(xiàn)多品種、不同批量的生產(chǎn)自動化．采用機(jī)器人使焊接生產(chǎn)線更具柔性化、自動化，使多種車身成品可在一條車身裝焊生產(chǎn)線上制造，實(shí)現(xiàn)多車型混線生產(chǎn)．因此，焊接生產(chǎn)線必須很容易地因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外形的改變而改變，具有較高的柔性程度[2]。在汽車生產(chǎn)工廠，一個比較完整的激光焊工位包含的主要設(shè)備有8種：Laserline激光源、Fnius送絲機(jī)構(gòu)、高精度KUKA機(jī)器人、ScansonicALO自適應(yīng)激光加工鏡頭、QS400激光加工鏡組防撞系統(tǒng)、LLK激光光纜、Rediel加工鏡頭外部冷卻設(shè)備、Herding激光工位除塵設(shè)備．這么多的關(guān)鍵設(shè)備，是如何將其通過工業(yè)自動控制聯(lián)系到一起，使其能夠自如地按照人們的思想進(jìn)行生產(chǎn)呢？高精度KUKA機(jī)器人是個關(guān)鍵點(diǎn)．KUKA機(jī)器人是一種多用途的機(jī)器人，具有良好的加速性能，重復(fù)精度可達(dá)177。機(jī)器人視覺伺服控制因其自身的優(yōu)越性而在眾多領(lǐng)域中得以應(yīng)用，其中在機(jī)器人焊縫跟蹤領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛。對于傳統(tǒng)的自動跟蹤方法，機(jī)器人能夠通過視覺傳感器感知外部環(huán)境的變化，實(shí)時地調(diào)整自身姿態(tài)和運(yùn)動方向以較好地完成跟蹤任務(wù)。關(guān)于控制方法魯棒性的研究，Kim曾指出一種具有魯棒性的基于視覺的焊縫跟蹤方法[6]，Huag也試圖利用新的算法來消除焊接過程中產(chǎn)生的飛濺和強(qiáng)光對圖像處理的影響[7]。焊縫輪廓的重建原理根據(jù)三角測量原理，對焊縫輪廓進(jìn)行重建。當(dāng)激光器和工業(yè)相機(jī)的位置關(guān)系經(jīng)過標(biāo)定且保持不變時，焊縫輪廓的空間信息可通過激光條紋的圖像坐標(biāo)來獲得[9]。該過程需要確保相機(jī)和工件在一個合適的距離范圍內(nèi)以保證特征點(diǎn)能始終出現(xiàn)在相機(jī)的視場中。如圖４所示，焊縫輪廓由拐角與直線段組成。首先，在直線段上任意選?。祩€均勻分布的點(diǎn)
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