La composition du robot de soudage et du système de suivi des cordons de soudure

Toutes sortes de capteurs et de méthodes de contrôle intelligentes favorisent grandement l'application de robots dans le suivi des cordons de soudure, améliorent non seulement la précision du suivi des cordons de soudure, mais améliorent également l'efficacité du soudage et garantissent la qualité du soudage. La structure du système robotisé de suivi des cordons de soudure est décrite, ainsi que le principe de fonctionnement et les caractéristiques de divers capteurs lors du processus de suivi des cordons de soudure. Cet article décrit les progrès de la recherche sur la technologie de traitement d'image dans le suivi des soudures robotisées et analyse les méthodes de recherche de prétraitement d'image, de segmentation d'image, de détection de bord et d'extraction de caractéristiques. Enfin, les progrès de la recherche sur la méthode de contrôle intelligente dans le suivi des cordons de soudure et le suivi des cordons de soudure de différentes formes sont résumés.
Avec le développement de l'industrie et de la science des matériaux, la technologie d'automatisation du soudage est devenue une technologie indispensable pour le travail à chaud des métaux. L'environnement de soudage est très mauvais, et réaliser que l'automatisation du suivi des cordons de soudure peut réduire l'intensité du travail des soudeurs et améliorer la qualité du soudage. Le développement rapide de la technologie des robots et des capteurs ainsi que des méthodes de contrôle intelligentes fournit une base matérielle et technique pour la réalisation du suivi des cordons de soudure.
Système de suivi des soudures robotisé basé sur la vision
(1) Système de détection : capteur composite de contrôle magnétique et d'inductance, capteur Hall.
(2) Actionneur : robot de soudage (robot de série ou robot mobile), moteur pas à pas, curseur transversal (pour robot de soudage mobile).
(3) Processeur de contrôle : MCU et circuit de traitement matériel.
(4) Système de soudage : alimentation électrique de soudage, mécanisme d’alimentation en fil, luminaire. Sous l'influence de la précision de l'assemblage de la pièce, de l'état des rainures, de la forme du joint et d'autres conditions de soudage, le pistolet de soudage s'écarte souvent de la position de soudage, réduisant ainsi la qualité du soudage et l'efficacité de la production. Le système de suivi des cordons de soudure utilise diverses technologies de capteurs pour collecter les images de la torche de soudage et des rainures ainsi que les signaux physiques tels que l'électricité, la lumière, la chaleur, le son et le magnétisme générés pendant le soudage. L'algorithme de contrôle et la technologie de traitement d'image sont utilisés pour trouver la soudure et sa position centrale. Enfin, la position de la torche est ajustée par l'actionneur du robot pour la placer au centre de la soudure.
Les capteurs utilisés pour le suivi des cordons de soudure comprennent principalement des capteurs d'arc et des capteurs de vision. Le capteur d'arc rotatif n'est pas affecté par la lumière de l'arc, les éclaboussures, le champ magnétique et d'autres facteurs, et le pistolet de soudage lui-même est un capteur, il n'y a pas d'erreur d'avance et de retard, il a donc été prêté attention au pays et à l'étranger. En plus des informations de détection, d'autres facteurs du processus de soudage, tels que les fumées métalliques, les champs électromagnétiques à haute fréquence, les rayons, le rayonnement de l'arc et le bruit, affectent également la précision du suivi des soudures. Par conséquent, il s’agit d’un sujet difficile et brûlant pour les chercheurs nationaux et étrangers d’étudier une méthode de filtrage appropriée et un algorithme de reconnaissance des biais, de filtrer le bruit et d’identifier les biais rapidement et avec précision.
Comparé au capteur d'arc, le capteur visuel n'entre pas en contact avec la pièce et obtient directement les informations d'image tridimensionnelle de la zone de soudage, qui présentent les caractéristiques d'une bonne reproductibilité et d'une longue durée de vie. Cependant, comme il s'agit d'un système de suivi des cordons de soudure basé sur la technologie de détection visuelle, le point de détection du capteur de vision n'est pas le point de soudure, et les exigences en matière d'assemblage du mécanisme et de contrôle collaboratif optique, mécanique et électrique sont élevées, nécessitant un traitement d'image efficace et structure de contrôle stable. Dans le même temps, étant donné que la transmission d'informations entre le robot de soudage et le capteur de vision est un contrôle en boucle fermée et que la planification de la trajectoire et l'ajustement de l'attitude du robot de soudage sont nécessaires, les performances en temps réel du capteur de vision et la précision de toute la structure de contrôle du système est requise.