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面向焊縫跟蹤的線激光傳感器
日期:2020-07-20  瀏覽量:179  來源:

焊接是工業生產中必不可少的一個生產工藝。在日常的生產生活中,隨處可見焊接產品,大到航空航天,小到簡簡單單的鐵口,都有焊接工藝的應用的用途。人工焊接仍是 目前焊接工藝的主力軍,但培養一個優秀焊工需要花費較大的成本和時間,而焊接工作的環境往往是具有高危性和污染性。因此,焊接機器人將是工業化發展的一個重要方向。

面對各種各樣的焊接環境,存在各式各樣的焊縫。傳統的示教再現型是無法滿足現今復雜的焊接環境。焊縫跟蹤技術將彌補示教再現性的不足,線激光傳感器是焊接機器人在焊縫跟蹤時進行準確識別判斷的輔助工具。

焊縫跟蹤技術,其功能是在焊接過程中自動檢測并自動調節焊槍的位置,以便于始終跟隨焊接位置進行焊接,焊槍與工件之間的距離始終保持恒定,從而確保焊接質量,提高焊接效率并降低勞動強度。

線激光傳感器是利用激光線掃描技術進行測量的傳感器。既激光的發射鏡頭是線光源,它會測量整條線上的一些特征信息。通常我們把平面上沿著線激光的方向叫做X軸,垂直于線激光方向叫做Y軸,而垂直于傳感器鏡頭方向叫做Z軸,Z軸一般反饋的就是高度信息。

第一類激光線掃就是測量X軸方向的值,具體點說就是這個傳感器掃出的一條線打到一個平面上,沿著線方向的信息比如邊緣、寬度、間隙這些X軸方向的值傳感器可以測出來,判斷的標準很簡單,我們程序里可以告訴傳感器,如果你檢測到某個位置高度發生了突變,且變化范圍超過某個值,你就可以判斷你檢測到的是個邊緣,同樣如果測到兩個邊緣,那這兩個邊緣之間的距離就是我們所要的寬度值信息。另外,X軸方向的精度是由傳感器一條線上所包含的測量點數量決定的,測量點越多,傳感器X軸方向的精度就越高。

第二類激光線掃就是指傳感器既可以測量X軸方向的值,也可以測量Z軸方向的值,即我們平時所說的輪廓傳感器,傳感器輸出的值通常是坐標的信息,即X軸與Z軸的值(x,z),這樣的話這個就相當于二維的傳感器了,如果我們有機械結構帶動傳感器沿著Y軸方向移動,且移動過程中不停地采集線條上輪廓的信息,那么根據線移成面的原理,我們就可以得到一個三維的輪廓信息了。

要對焊縫進行精確的測量,首先要對線激光傳感器和焊縫的位置進行標定,獲得激光和焊縫的位姿關系。通過采集焊接時激光線的圖像就可準確地反映焊縫的三維信息,實現焊縫跟蹤的精密化。

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