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視覺自動引導測量焊接控制方案
發布者:深圳市佳鴻威科技有限公司  發布時間:2017-04-01
視覺自動引導測量焊接控制方案

視覺激光引導系統
   視覺系統是當前控制領域的前沿技術,應用在焊接領域,可以實現機器自己尋找焊縫,讓自動化焊接設備變得更加智能更加易用。視覺系統通過激光自動定位焊縫的位置(前後和高低),即便是不規則的阿基米德螺旋線,即便風機外殼擺放不平整,還是有高有低的焊接點有視覺定位,都不會影響最終的機械手跟蹤效果。配合視覺測量工具還可以實現測量的高度引導控制焊槍自動提槍焊接,保證焊接的一緻性平整。
     大約有三分之一的鋼鐵産品需要經過焊接加工,除了少數高端設備外,這些焊接加工設備我國基本能夠自行提供,我國已經成為世界上最大的焊接設備生産國和出口國。在歐美、日本等技術發達國家,自動化、機器人焊接設備的應用非常普遍,特别是在批量化、大規模和有害作業環境中使用率更高,已形成了成熟的技術、設備和與之配套并不斷升級的焊接工藝。視覺引導
機器人能獨立完成工件的移動搬運、輸送、組裝夾緊定位,可完成工件的點焊、弧焊、激光焊、打磨、滾邊、塗膠等工作.有的工位上把上件、夾具、工具以機器人為中心布置,以便機器人能完成多個工序,實現多品種、不同批量的生産自動化.采用機器人使焊接生産線更具柔性化、自動化。
焊縫跟蹤的原理及方法
    機器人視覺伺服控制具有精度高實時性好、靈活性高等衆多優點,在工業中得到更多的關注與應用,驅使機器人技術向智能化方向發展。機器人視覺伺服控制因其自身的優越性而在衆多領域中得以應用,其中在機器人焊縫跟蹤領域應用最廣泛。目前,基于視覺傳感器的機器人焊縫跟蹤控制方法主要包括兩種:視覺示教跟蹤與自動跟蹤。視覺示教跟蹤指的是預先通過視覺傳感器檢測焊縫位置信息,然後指導離線編程系統完成軌迹規劃。但是該方法不能消除在焊接過程中因熱變形而産生的動态誤差,因此容易導緻跟蹤性能不佳。對于傳統的自動跟蹤方法,機器人能夠通過視覺傳感器感知外部環境的變化,實時地調整自身姿态和運動方向以較好地完成跟蹤任務。機器人視覺焊縫跟蹤系統由兩部分組成,分别是工業機器人和基于線激光的視覺系統。其中工業相機和激光器均固定在控制器測量與控制機械手的末端組成手眼系統。焊縫輪廓的重建原理根據三角測量原理,對焊縫輪廓進行重建。當機器人向前運動時,激光器發射出一束線激光照射在焊縫表面,相機捕獲得到變形的激光條紋圖像。激光條紋的變形情況與焊縫的輪廓形狀、激光器和工業相機的位置關系均有十分密切的關系。而且,激光條紋的形狀偏差和不連續性與焊縫的深度息息相關。當激光器和工業相機的位置關系經過标定且保持不變時,焊縫輪廓的空間信息可通過激光條紋的圖像坐标來獲得。焊縫輪廓預測量。為了更好地利用焊縫輪廓信息,可通過視覺系統預先對工件進行測量。首先控制機器人以較低的速度沿着焊縫的延伸方向運動,然後使固定在機械手末端的相機開始捕獲圖像,并将識别出的特征點進行坐标變換,将空間坐标信息傳送到控制器中。該過程需要确保相機和工件在一個合适的距離範圍内以保證特征點能始終出現在相機的視場中。另外為了獲得更多的焊縫輪廓點以求取更精确的輪廓信息,機器人的運動速度也需控制在較低的範圍内。最後預測量得到的焊縫輪廓将以點數據的形式保存在控制器的數據存儲器中。
視覺激光引導焊縫優點
本方案在風機風管焊接和集裝箱引導焊接得到了案例成功應用。風機管、集裝箱是全焊結構,車間是從落料、成形、拼裝、焊接到後處理噴漆的流水線生産。可實現全自動監控運行。
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