视觉传感焊缝跟踪技术在焊接机器人中的应用

"传感技术中的基于视觉传感的焊缝跟踪技术着重于提升焊接精度，通过实时纠偏应对焊接过程中的各种不确定性。文章以新型航天器燃料贮箱LF6铝合金2mm薄板对接焊接为实际应用背景，研究了脉冲钨极惰性气体保护焊（GTAW）的焊缝跟踪方法，实验涉及日本安川电机公司的机器人、OTC公司的焊接电源等设备，并采用了自行开发的CCD被动光视觉系统进行图像采集与处理。" 在焊接技术领域，基于视觉传感的焊缝跟踪技术是提高焊接质量和效率的关键手段。传统的“示教再现”模式虽然常见，但其对工件的微小变化和焊接过程中的复杂因素适应性较弱。焊接时，焊枪与焊缝的对准偏差、工件的热变形、焊缝间隙变化等因素都可能导致焊接质量下降。因此，引入实时焊缝纠偏技术，能够在原有工作模式基础上增强焊接机器人的智能响应，尤其适合处理焊接易变形、装配复杂的工件。 本文聚焦于脉冲钨极惰性气体保护焊（GTAW），这是一种精密的焊接方法，适用于LF6铝合金薄板的焊接。通过使用交直流两用的焊接电源，调整焊接参数（如脉冲频率、基值电流和峰值电流），以实现最佳的焊接效果。实验配置了包括焊接机器人、变位机、送丝机在内的先进设备，同时结合工控机和自主研发的视觉传感系统，实现了对焊缝的实时监测和跟踪。 图像采集与处理是视觉传感系统的核心环节。实验中采用“小窗口分析法”，在焊缝区域选择特定的图像子区域进行处理，这种方法能够提取焊缝特征信息，减少处理数据量，提高处理速度和准确性。通过对这些特征信息的分析，机器人能够实时调整焊接路径，确保焊枪准确对准焊缝，从而提高焊接精度和稳定性。 基于视觉传感的焊缝跟踪技术在焊接自动化中起着至关重要的作用，它能够显著提高焊接工艺的精度和可靠性，尤其在面对高精度需求和复杂工况时，这一技术的应用显得尤为关键。通过不断的研发和优化，这种技术有望在未来焊接行业中得到更广泛的应用，推动焊接自动化向更高层次发展。