Metināšanas robota un metināšanas šuvju izsekošanas sistēmas sastāvs

Visu veidu sensori un viedās vadības metodes ievērojami veicina robotu izmantošanu metināšanas šuvju izsekošanas procesā, ne tikai uzlabo metināšanas šuvju izsekošanas precizitāti, bet arī uzlabo metināšanas efektivitāti un garantē metināšanas kvalitāti. Ir aprakstīta robotu metināšanas šuvju izsekošanas sistēmas uzbūve un detalizēti aprakstīts dažādu sensoru darbības princips un raksturlielumi metināšanas šuvju izsekošanas procesā. Šajā rakstā ir aprakstīta attēlu apstrādes tehnoloģiju izpētes gaita robotu metināšanas šuvju izsekošanā, kā arī analizētas attēlu pirmapstrādes, attēla segmentācijas, malu noteikšanas un pazīmju ekstrakcijas pētījumu metodes. Visbeidzot, ir apkopoti viedās vadības metodes izpētes gaita dažādu formu metināšanas šuvju izsekošana un metināšanas šuvju izsekošana.
Attīstoties rūpniecībai un materiālu zinātnei, metināšanas automatizācijas tehnoloģija ir kļuvusi par neaizstājamu metāla karstās apstrādes tehnoloģiju. Metināšanas vide ir ļoti slikta, apzinoties metināšanas šuvju izsekošanas automatizāciju, var samazināt metināšanas darbinieku darba intensitāti un uzlabot metināšanas kvalitāti. Robotu un sensoru tehnoloģiju un inteliģentās vadības metodes straujā attīstība nodrošina materiāli tehnisko bāzi metinājuma šuvju izsekošanas realizācijai.
Robota metināšanas izsekošanas sistēma, kuras pamatā ir redze
(1) Sensācijas sistēma: magnētiskā vadība un induktivitātes kompozīta sensors, Hall sensors.
(2) Izpildmehānisms: metināšanas robots (sērijas robots vai mobilais robots), pakāpju motors, šķērsslīdnis (mobilajam metināšanas robotam).
(3) Vadības procesors: MCU un aparatūras apstrādes ķēde.
(4) Metināšanas sistēma: metināšanas barošanas avots, stieples padeves mehānisms, armatūra. Sagataves montāžas precizitātes, rievu stāvokļa, savienojuma formas un citu metināšanas apstākļu ietekmē metināšanas pistole bieži novirzās no metināšanas stāvokļa, tādējādi samazinot metināšanas kvalitāti un ražošanas efektivitāti. Metināšanas šuvju izsekošanas sistēma izmanto dažādas sensoru tehnoloģijas, lai savāktu metināšanas degļa un rievas attēlus un metināšanas laikā radītos fiziskos signālus, piemēram, elektrību, gaismu, siltumu, skaņu un magnētiskos signālus. Vadības algoritms un attēla apstrādes tehnoloģija tiek izmantota, lai atrastu metinājumu un tās centra pozīciju. Visbeidzot, degļa pozīciju noregulē ar robota izpildmehānismu, lai tas būtu metināšanas šuves centrā.
Metināšanas šuvju izsekošanā izmantotie sensori galvenokārt ietver loka sensorus un redzes sensorus. Rotējošo loka sensoru neietekmē loka gaisma, šļakatas, magnētiskais lauks un citi faktori, un pats metināšanas pistole ir sensors, nav svina un nobīdes kļūdu, tāpēc tam ir pievērsta uzmanība gan mājās, gan ārzemēs. Papildus uztveršanas informācijai metināšanas procesa izsekošanas precizitāti ietekmē arī citi faktori metināšanas procesā, piemēram, metāla izgarojumi, augstfrekvences elektromagnētiskie lauki, stari, loka starojums un troksnis. Tāpēc vietējiem un ārvalstu zinātniekiem ir sarežģīts un karsts temats, lai izpētītu piemērotu filtrēšanas metodi un novirzes atpazīšanas algoritmu, filtrētu troksni un ātri un precīzi identificētu novirzes.
Salīdzinot ar loka sensoru, vizuālais sensors nesaskaras ar apstrādājamo priekšmetu un tieši iegūst trīsdimensiju attēla informāciju par metināšanas apgabalu, kam ir labas reproducējamības un ilgs kalpošanas laiks. Tomēr, tā kā tā ir metināšanas šuvju izsekošanas sistēma, kuras pamatā ir redzes sensora tehnoloģija, redzes sensora noteikšanas punkts nav metināšanas punkts, un mehānisma montāžas un optiskās, mehāniskās un elektriskās sadarbības vadības prasības ir augstas, tādēļ ir nepieciešama efektīva attēlu apstrāde un stabila vadības struktūra. Tajā pašā laikā, tā kā informācijas pārraide starp metināšanas robotu un redzes sensoru ir slēgta cikla vadība, un ir nepieciešama metināšanas robota ceļa plānošana un stāvokļa pielāgošana, redzes sensora veiktspēja reāllaikā un precizitāte ir nepieciešama visa sistēmas vadības struktūra.