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“解析”焊接工业机器人视觉技术实现

自20世纪60年代初第一台工业机器人问世以来,工业机器人技术和外围支撑应用发展迅速。目前,在汽车装配及零部件制造、机械加工、电子电气、橡塑、食品、木材、家具制造等行业,工业机器人在很大程度上取代了一线工人完成相关作业。从简单的物料搬运、码垛、电弧焊、点焊、喷涂、自动装配、数控加工、去毛刺、研磨抛光,到工业机器人集成系统在复杂工艺和恶劣工作环境中的应用,工业机器人的应用范围也在不断扩大,核能、航空航天、医学、生物化学等高科技领域都在尝试利用工业机器人实现高端应用。可以说,在不久的将来,工业机器人将无处不在。

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由于机器人焊接的特殊性和复杂性,国内外实际焊接生产中使用的机器人大多是“教-学-再现”型的“盲人”机器人。该类型机器人对焊接环境的一致性有严格的要求,其焊接路径及相关参数需要预先设定。

但在实际焊接中,存在变形、变散热、变间隙、变错边、工件加工误差、装配误差等诸多因素,导致焊缝位置和尺寸发生变化,导致焊缝与示教轨迹产生偏差。为了让机器人模拟熟练的焊工进行智能焊接,需要为“盲人”机器人安装“眼睛”和“大脑”,其中机器人的“眼睛”是视觉传感系统,“大脑”是机器人跟踪控制系统,使机器人能够自主引导,找到初始焊接位置,进行实时焊缝跟踪控制。

通过视觉传感重构焊接工作空间,识别工件位置,焊枪精确移动到初始焊接位置,控制机器人跟踪引弧后的焊缝。这提高了机器人的自主焊接水平,解决了手工教学效率低的问题。安装多功能智能视觉系统是实现智能机器人焊接的重要手段之一。

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