激光视觉传感器在焊接接缝跟踪中的应用研究

"这篇文档是关于使用激光视觉传感器进行焊接接缝跟踪的研究，主要探讨了在焊接自动化领域中，特别是对于大直径管道焊接时，如何有效地进行接缝追踪以提高精度和效率。" 焊接接缝跟踪是自动化焊接过程中的关键环节，它涉及到各种不同类型的传感器技术，包括接触式和非接触式。接触式传感器通过检测弯曲尺寸的变化来提供模拟信号，但可能受到物理磨损的影响。相比之下，非接触式传感器如电磁传感器、光学传感器和超声波传感器在不直接接触工件的情况下工作，减少了磨损问题。然而，这些非接触式传感器可能会受到环境因素的干扰，例如温度变化或电磁干扰。 激光视觉传感器（LVS）作为一种先进的非接触式传感器，因其稳定性高、精度好，被广泛应用于焊接接缝跟踪。LVS由激光模块、反射镜和视觉传感器三部分组成。激光模块发射线性激光，经过反射镜反射后，激光线落在视觉传感器的中心，形成图像。通过对这些图像的分析，系统可以实时识别焊接沟槽的形状和位置，从而实现精确的接缝追踪。 V型沟槽是在待焊接的圆柱体表面刻划的，其两个V形尖端的中心点是焊接的关键参考点。通过准确地追踪这些点，焊接机器人能够确保焊枪沿着预设的轨迹移动，从而保证焊接的质量和一致性。这种技术特别适用于直径超过200mm的大管径焊接，因为在这种情况下，传统的接触式传感器可能无法提供足够的精度，而LVS则能有效地克服这一挑战。 研究进一步指出，LVS的性能不受环境因素如烟尘、热辐射等的影响，这使得它在复杂焊接环境中更具优势。此外，由于激光视觉传感器能够实时捕捉并处理图像，因此可以适应焊接过程中可能出现的微小偏差，自动调整焊接路径，减少焊缝的错位和变形，显著提高了焊接自动化过程的效率和可靠性。