自动化装配应用中的激光焊缝跟踪传感器

将激光焊缝跟踪传感器添加到工业机器人中，可大大提高其在自动化装配应用中的精度。

当今的工业机器人需要预先编程机器人的工作轨迹。这是因为在没有激光焊缝跟踪传感器的情况下，以便机器人能精确定位零件至需要的位置上。但是，在许多装配应用中，零件公差的叠加会导致变化的程度，从而难以实现使用机器人进行有效的自动化装配。

在自动电弧焊应用中，对机器人进行精确编程，使其遵循焊接路径，在该路径上，根据工件设置上的狭窄机械公差指定割炬位置和割炬角度。为了获得高质量的焊接，必须防止工件和固定装置出现任何机械偏差，并且所有焊缝位置必须100％正确。这种方法的主要难题是要满足长时间生产高质量焊缝所需的严格公差。

激光焊缝跟踪传感器采用非接触式激光线轮廓分析技术，结构紧凑，可适用于焊接工作区域。传感器的可见激光使轻松准确地帮助机器人进行初始系统设置。传感器头可通过以太网轻松地与机器人控制器集成，以实现最大的灵活性，从而为机器人提供视觉引导。这简化了零件固定或尺寸公差问题，并改善了焊缝位置，从而提高了焊接质量。

此外，激光焊缝跟踪传感器具有嵌入式处理器和机载软件，可将来自传感器头的信号转换为校准的数字数据，并确定焊缝的实际位置。找到焊缝位置后，该位置将直接传达给机器人控制器。然后，机器人会根据实际位置校正运动，并每次执行一次高质量的焊接。借助这种闭环系统功能，可以大大提高焊接质量，并将返工、修整和报废的成本降至最低。

这种视觉引导的机器人系统可以处理多种类型的接缝，例如圆角、对接和边缘或搭接焊缝。用关节类型和板厚等参数对机器人进行编程，在搜索过程中，沿关节的点被定义为二维或三维。搜索在不激活弧的情况下完成。还可以进行距离测量以实现实时Z高度定位。

电弧焊环境极为恶劣。焊接操作会产生焊接飞溅、烟雾和灰尘等。为了在实际焊接过程中保护传感器，传感器头上方的防护件提供了机械保护。标准的冷却和空气净化系统进一步增强了其在恶劣环境中的使用，以实现最佳功能和可靠性。此外，防护等级为IP67的外壳可确保传感器免受潮气，灰尘和振动的影响。