弧焊机器人焊缝跟踪方法的研究现状.docx

弧焊机器人焊缝跟踪方法的研究现状电弧传感器具有下列优点： 传感器基本不占额外的空间，焊枪的可达性好 不受电弧光、磁场、飞溅、烟尘的干扰，工作稳固，寿命长 不存在传感器与电弧间的距离，且信号处理也比较简单，实时性好 不需要附加装置与附加装置成本低，因而电弧传感器的价格低因此电弧传感器获得了广泛的应用，目前是机器人弧焊中用的最多的传感器，己经称之大部分弧焊机器人的标准配置。电弧传感器的缺点是对薄板件的对接与搭接接头，很难跟踪。用于焊缝跟踪的非接触式传感器很多,要紧有电磁传感器、超声波传感器、温度场传感器及视觉传感器等。其中以视觉传感器最引人注目，由于视觉传感器所获得的信息量大，结合计算机视觉与图像处理的最新技术成果，大大增强了弧焊机器人的外部习惯能力。视觉传感器使用的光电转换器件最简单的是单元感光器件，如光电二极管等；其次是一维的感光单元线阵，如线阵CCD（电荷耦合器件）；应用最多的是结构最复杂的二维感光单元面阵,如面阵CCD,是二维图像的常规感光器件,它代表着目前传感器进展的最新阶段，因而应用日益广泛。在焊接机器人各类视觉传感器中，CCD传感器因其性能可靠、体积小、价格低、图像清晰直观而受到了普遍重视。特别是80年代以来，CCD与高性能的微机相结合产生的焊缝跟踪系统,使焊缝跟踪的研究跨上了一个新的台阶。在弧焊过程中，由于存在弧光、电弧热、飞溅、与烟雾等多种强烈的干扰。是每种视觉传感方法都需要解决的问题。根据焊接机器人视觉焊系统的工作方式不致，可将用于焊接机器人视觉焊缝跟踪系统的视觉传感器分为：结构光式、激光扫描式与直接拍摄电弧式。其中结构光式与激光扫描式属于主动视觉的方法。使用激光束由于集中于一点，抗干扰性能更好一些。文献7中所提到的使用CCD摄像机、激光二级管与扫描透镜相配合构成的视觉系统,如图2示，是比较典型的激光扫描应用方式。类似的还有文献8中所提到的焊缝跟踪方法,如图3示。视觉传感系统构成视觉传感器构成表1激光焊缝跟踪传感器与被动视觉传感器的优缺点比较.不伴犍跟踪叱器被动现如（CCD）性感器图像处理优点的单»复柒岛度知蔓的提取采用一角测做法.容易戏决取接头形式信息咨后较磅目前市用情况多少价格缺点优点便宜光源需要激光光源无外加光源或普通光源侬蜂器结构叟杂高单泅点与总焊点距离W定的距离无或少量获取黑池信息不能可以最曾对接焊缝间隙尺寸不能检测簟密对援焊健能检测紧密W接焊健