Složení svařovacího robota a systému sledování svarů

Všechny druhy senzorů a inteligentních řídicích metod výrazně podporují použití robotů při sledování svarových švů, nejen zlepšují přesnost sledování svarových švů, ale také zlepšují účinnost svařování a zaručují kvalitu svařování. Je popsána struktura robotického systému sledování svarů a podrobně je popsán princip činnosti a charakteristiky různých senzorů v procesu sledování svarů. Tento článek popisuje pokrok ve výzkumu technologie zpracování obrazu v robotickém sledování svarů a analyzuje výzkumné metody předzpracování obrazu, segmentaci obrazu, detekci hran a extrakci příznaků. Nakonec je shrnut pokrok ve výzkumu inteligentní metody řízení při sledování svaru a sledování svaru různých tvarů.
S rozvojem průmyslu a materiálových věd se technologie automatizace svařování stala nepostradatelnou technologií zpracování kovů za tepla. Svařovací prostředí je velmi špatné, realizace automatizace sledování svarů může snížit pracovní náročnost svářečských pracovníků a zlepšit kvalitu svařování. Rychlý vývoj robotické a senzorové technologie a inteligentní metody řízení poskytuje materiální a technický základ pro realizaci sledování svarů.
Robotický systém sledování svarů založený na vidění
(1) Snímací systém: magnetické řízení a indukční kompozitní senzor, Hallův senzor.
(2) Pohon: svařovací robot (sériový robot nebo mobilní robot), krokový motor, křížový jezdec (pro mobilní svařovací robot).
(3) Řídicí procesor: MCU a obvod pro zpracování hardwaru.
(4) Svařovací systém: svařovací zdroj, mechanismus podávání drátu, přípravek. Vlivem přesnosti montáže obrobku, stavu drážky, tvaru spoje a dalších podmínek svařování se svařovací pistole často odchyluje od svařovací polohy, čímž se snižuje kvalita svařování a efektivita výroby. Systém sledování svaru využívá různé senzorové technologie ke shromažďování obrazů svařovacího hořáku a drážky a fyzikálních signálů, jako je elektřina, světlo, teplo, zvuk a magnetické signály generované během svařování. K nalezení svaru a jeho středové polohy se používá řídicí algoritmus a technologie zpracování obrazu. Nakonec je poloha hořáku upravena ovladačem robota tak, aby byla ve středu svaru.
Senzory používané při sledování svaru zahrnují především obloukové senzory a zrakové senzory. Snímač rotujícího oblouku není ovlivněn světlem oblouku, rozstřikem, magnetickým polem a dalšími faktory a samotná svařovací pistole je snímač, nedochází k chybě olova a zpoždění, takže mu byla věnována pozornost doma i v zahraničí. Kromě snímání informací ovlivňují přesnost sledování svaru i další faktory procesu svařování, jako jsou kovové výpary, vysokofrekvenční elektromagnetická pole, paprsky, záření oblouku a hluk. Pro domácí i zahraniční vědce je proto obtížné a horké téma rychle a přesně nastudovat vhodnou metodu filtrování a algoritmus rozpoznávání zkreslení, filtrovat šum a identifikovat zkreslení.
Ve srovnání s obloukovým senzorem se vizuální senzor nedotýká obrobku a přímo získává trojrozměrné obrazové informace svařované oblasti, která má vlastnosti dobré reprodukovatelnosti a dlouhé životnosti. Protože se však jedná o systém sledování svarových švů založený na technologii snímání vidění, detekční bod čidla vidění není bod svařování a požadavky na sestavení mechanismu a optické, mechanické a elektrické kolaborativní řízení jsou vysoké a vyžadují efektivní zpracování obrazu a stabilní řídící struktura. Současně, protože přenos informací mezi svařovacím robotem a kamerovým senzorem je řízení v uzavřené smyčce a je vyžadováno plánování cesty a nastavení polohy svařovacího robota, výkon senzoru vidění v reálném čase a přesnost je vyžadována celá struktura řízení systému.