摆动电弧焊缝跟踪技术的研究现状.pdf

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摆动电弧焊缝跟踪技术的研究现状‘j鱼二一～曼缬丝国缴纽一丝曼纽雹珲撤郭祖魁常用传感器比较(昆山工研院工业机器人研究所有限公司，江苏昆山215301)摘要：随着生产自动化和智能化技术的迅速发展，各种新技术在焊接领域得到了广泛应用，焊接自动关键词：电弧传感器；焊缝跟踪：弧焊机器人中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1001—2303(2009)04-0036-03automaticse枷trackingof戤welding跟踪系统已成为焊接自动控制研究领域中的一个重要内容。精确的焊缝跟踪可以快速实现焊缝的精确定位，是保证焊接质量的关键，是实现焊接过程自动化的重要研究方向。介绍了孤焊机器人在工业中蝣应用情况，以及在弧焊机器人焊缝跟踪系统中常用到的传感器类型，重点论述了电孤传感器的工作原理以及目前国内外电弧传感器的应用发展和焊缝跟踪技术的研究现状。seam215301，China)quality．This刖吾随着焊接技术水平的不断提高，人们对焊接构件的焊接精度和速度提出了越来越高的要求。通常。焊接T人由于受到技术水平、疲劳程度、生理极限等客观和主观因素的影响，难以较长时问保持焊接工作的稳定性和一致性。此外，焊接过程中产生的火花和烟雾等对人体造成一定程度的危害，因此焊接过程自动化已成为一个急需解决的问题。近年来，电子技术、计算机技术、数控和机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了有利条件，使焊接自动化程度不断提高。目前，用于工业生产的弧焊机器人主要是示教再现型机器人，在机器人弧焊过程中，它们可以在其工作空间内高精度重复已经示教的动作。但这也带来了一定的局限性，那就是应变能力很差，对丁件的装配精度要求较严。如果焊接条件基本稳定，那么机器人能够保证焊接质量。但是在实际焊接过程中，由于机器人工作时为了避免发生危险，操作人员不准或者不宜进入机器人的工作区域，使操作者无法近距离实时监视焊接过程并做出必要的调节控制，所以当实际的焊接条件发生变化时，例如焊接过程中的下件在加工、装配过程中的尺寸误差和位置偏差以及工件加热变形等因素的变化使得接头位置偏离示教路径，造成焊接质量下降甚至失败⋯。因此精确的焊缝跟踪技术是保证焊接质量的关键，是实现焊接过程自动化的重要研究方向。1为了实现精确的焊缝跟踪就需要为弧焊机器人提供一套焊缝跟踪系统，通过该系统能够实时检测出焊缝偏差，并且把偏差实时补偿到机器人运动WeldingMachineSituationofweavingtrackingtechnicZu．kuiAbstract：Withimportantc蚰locatewithand收稿日期：2009—03—27作者简介：郭fli魁(1977--)，男，山东潍坊人．工程师．硕上，主第39卷第4期2009年4月GU0KunshanIndustryRobotResearchInstituteCo．，Ltd．，Kunshansenso璐whicharound．Focuseswormspresonfly．Keywords：arcU要从事工业机器人以及弧焊的研究工作。ElectricVoL39No．4Apr．2009arctherapiddevelopmentproductionautomationintelligentizetechnology，allkindstechnologieshavebeenwidelyusedinweldingfield．Thesystemhaspartcontrolfield．Accuratewhichisresearchdirectionrealizinglineprecisepapermakesbriefapplicationindustrialrobotintroducestypesusuallyappliedallprincipiumdevelopementhomeabroadsensor；seamtracking；arcnewaccountatanensureaar；eaxealeonsensor8ealTI
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蠹黧‰②删。L甜学，Sev．sorfune60n，REISGmbH＆CO．KG，2005．当，跟踪效果通常很差，不能满足工程需要㈣。2电弧传感器工作原理3摆动电弧焊缝跟踪技术的应用状况成熟和广泛，如德国的KUl@、REIS等弧焊机器人轨迹中，使焊炬在焊接过程中始终对准焊缝中心，保证焊接质量。焊缝跟踪系统主要包括传感器和控制器两部分。传感器根据传感方式的不同可以分为：接触式、非接触式、直接电弧式。接触式传感器一般在焊枪前方采用导杆或导轮与焊缝或工件的一个侧壁接触，通过导杆或导轮把焊缝位置的变化通过光电、滑动变阻器、力觉等方式转换为电信号，以供控制系统跟踪焊缝。其特点是不受电弧干扰，工作可靠，成本低，