ترکیب ربات جوشکاری و سیستم ردیابی درز جوش

انواع سنسورها و روش‌های کنترل هوشمند کاربرد ربات‌ها را در ردیابی درز جوشکاری بسیار ارتقا می‌دهند، نه تنها دقت ردیابی درز جوشکاری را بهبود می‌بخشند، بلکه کارایی جوش را بهبود می‌بخشند و کیفیت جوش را تضمین می‌کنند. ساختار سیستم ردیابی درز جوشکاری ربات توضیح داده شده است و اصل کار و ویژگی های سنسورهای مختلف در فرآیند ردیابی درز جوشکاری به تفصیل شرح داده شده است. این مقاله پیشرفت تحقیقاتی فناوری پردازش تصویر در ردیابی جوش ربات را توصیف می‌کند و روش‌های تحقیقاتی پیش‌پردازش تصویر، تقسیم‌بندی تصویر، تشخیص لبه و استخراج ویژگی را تجزیه و تحلیل می‌کند. در نهایت، پیشرفت تحقیق روش کنترل هوشمند در ردیابی درز جوش و ردیابی درز جوش اشکال مختلف خلاصه می شود.
با توسعه صنعت و علم مواد، فناوری اتوماسیون جوشکاری به یک فناوری کار گرم فلزی ضروری تبدیل شده است. محیط جوشکاری بسیار بد است، درک اتوماسیون ردیابی درز جوش می تواند شدت کار کارگران جوشکاری را کاهش دهد و کیفیت جوش را بهبود بخشد. توسعه سریع فناوری ربات و حسگر و روش کنترل هوشمند، مبنای مادی و فنی را برای تحقق ردیابی درز جوش فراهم می کند.
سیستم ردیابی جوش ربات بر اساس بینایی
(1) سیستم سنجش: سنسور کامپوزیت کنترل مغناطیسی و اندوکتانس، سنسور هال.
(2) محرک: ربات جوشکاری (ربات سری یا ربات متحرک)، موتور پله ای، لغزنده متقاطع (برای ربات جوشکاری متحرک).
(3) پردازنده کنترل: MCU و مدار پردازش سخت افزار.
(4) سیستم جوش: منبع تغذیه جوشکاری، مکانیسم تغذیه سیم، فیکسچر. تحت تأثیر دقت مونتاژ قطعه کار، شرایط شیار، شکل اتصال و سایر شرایط جوشکاری، تفنگ جوش اغلب از موقعیت جوش منحرف می شود و در نتیجه کیفیت جوش و راندمان تولید کاهش می یابد. سیستم ردیابی درز جوشکاری از فناوری‌های حسگر مختلف برای جمع‌آوری تصاویر مشعل و شیار جوشکاری و سیگنال‌های فیزیکی مانند برق، نور، گرما، صدا و مغناطیسی تولید شده در حین جوشکاری استفاده می‌کند. الگوریتم کنترل و فناوری پردازش تصویر برای یافتن جوش و موقعیت مرکزی آن استفاده می شود. در نهایت، موقعیت مشعل توسط محرک ربات تنظیم می شود تا آن را در مرکز جوش قرار دهد.
سنسورهای مورد استفاده در ردیابی درز جوش عمدتاً شامل سنسورهای قوس و سنسورهای بینایی هستند. سنسور قوس چرخشی تحت تأثیر نور قوس، پاشش، میدان مغناطیسی و عوامل دیگر قرار نمی گیرد و تفنگ جوش خود یک سنسور است، خطای سرب و لگ ندارد، بنابراین در داخل و خارج از کشور به آن توجه شده است. علاوه بر سنجش اطلاعات، عوامل دیگری در فرآیند جوشکاری مانند دود فلزات، میدان های الکترومغناطیسی با فرکانس بالا، اشعه ها، تابش قوس و نویز نیز بر دقت ردیابی جوش تاثیر می گذارند. بنابراین مطالعه روش فیلتر مناسب و الگوریتم تشخیص بایاس، نویز فیلتر و شناسایی سریع و دقیق بایاس برای محققان داخلی و خارجی موضوعی دشوار و داغ است.
در مقایسه با سنسور قوس، سنسور بصری با قطعه کار تماس نمی گیرد و به طور مستقیم اطلاعات تصویر سه بعدی منطقه جوش را به دست می آورد که دارای ویژگی های تکرارپذیری خوب و عمر طولانی است. با این حال، از آنجایی که این یک سیستم ردیابی درز جوشکاری مبتنی بر فناوری سنجش بینایی است، نقطه تشخیص سنسور بینایی نقطه جوش نیست و مونتاژ مکانیسم و ​​الزامات کنترل مشترک نوری، مکانیکی و الکتریکی بالا است و به پردازش تصویر و کارآمد نیاز دارد. ساختار کنترل پایدار در عین حال، از آنجایی که انتقال اطلاعات بین ربات جوشکاری و سنسور بینایی کنترل حلقه بسته است و برنامه ریزی مسیر و تنظیم نگرش ربات جوشکاری مورد نیاز است، عملکرد زمان واقعی سنسور بینایی و دقت کل ساختار کنترل سیستم مورد نیاز است.