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最用,用于工業(yè)生產的弧焊機器人主要是示教再現(xiàn)型機器人,在機器人弧焊過程中,它們可以在他們工作空間內高精度重復已經(jīng)示教的動作。不過這也帶來一定的局限性,那就是應變能力很差,對工件的裝配精度要求較嚴,重復性要好,在這里傳感器起到了決定性作用。如果焊接條件基本穩(wěn)定,則機器人能夠保證焊接質量。不過在實際焊接過程中,為了避免機器人工作時發(fā)生危險,操作人員不難或不宜進入機器人的工作區(qū)域,使得操作者不能近距離實時監(jiān)視焊接過程并作必要的調節(jié)控制。在實際的焊接條件發(fā)生變化時,必說工件在加工、裝配過程中的尺寸誤差與位置偏差以及焊接工件受熱變形等因素的變化會使接頭位置偏離所示教的路徑,這樣會造成焊接質量下降甚至失敗。所以精確的焊縫跟蹤是保證焊接質量的關鍵,它是實現(xiàn)焊接過程自動化的重要研究方向,然而精準的焊縫有得得力于傳感器的精準感應以及控制。
弧焊用傳感器可以分為直接電弧式、接觸式與非接觸式三大類。按工作原理可分為機械、機電、電磁、電容、射流、超聲、紅外、光電、激光、視覺、電弧、光譜及光纖式等。按用途分有用于焊縫跟蹤、焊接條件控制(熔寬、熔深、熔透、成形面積、焊速、冷卻速度與干伸長)及其他如溫度分布、等離子體粒子密度、熔池行為等的研究。據(jù)日本焊接技術學會104年所做的調查顯示,在日本、歐洲及其他發(fā)達國家,用于焊接過程的傳感器有80%是用于焊縫跟蹤。
接觸式傳感器一般就在焊槍前方采用導桿或導輪與焊縫或工件的一個側壁接觸,通過導桿或導輪把焊縫位置的變化通過光電、滑動變阻器、力覺等方式轉換為電信號,用來控制系統(tǒng)跟蹤焊縫。他們特點就是為不受電弧干擾,工作可靠,成本低,曾在生產中得到過廣泛應用.不過跟蹤精度不高,目前正在被其他傳感方法取代。此外,現(xiàn)在有的工業(yè)機器人中利用接觸傳感方式進行焊縫起點的尋找。然而電弧式傳感器利用焊接電極與被焊工件之間的距離變化能夠引起電弧電流,電弧電壓變化這一物理現(xiàn)像來檢測接頭的坡口中心。電弧傳感方式主要有擺動電弧傳感、旋轉電弧傳感以及雙絲電弧傳感。因為旋轉電弧傳感器的旋轉頻率可達幾十赫茲以上,大大高于擺動電弧傳感器的擺動頻率(10Hz以下),所以提高了檢測靈敏度,改善丁焊縫跟蹤的桔皮,巳可以提高焊接速度,使焊道平滑等。
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