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机器视觉在自动化焊接中的应用

随着机器人自动焊接技术的快速发展，焊接设备价格，机器视觉技术的需求越来越强，一方面导致了机器视觉技术的应用领域扩大化，另一方面对该技术的要求也更加严格和健全，这有力的推动了该技术的发展。

焊接的特点是工艺因素复杂、劳动强度大、生产周期长、劳动环境差，其品质依赖操作者的技能、技术和经验，也和操作者情绪及身体状况相关，因此，焊接自动化技术对于提高接头品质，保证稳定性具有很重要的意义。焊接机器人技术实现了焊接自动化、柔性化，但焊接机器人无法自主获取工件***信息、焊缝空间位置信息、焊缝熔透信息等，也不能自主适应工件与接头组对，焊接热变形等引起的轨迹、坡口尺寸变化，不能进行在线调整，即不具有智能。现实生产中轨迹和接头坡口几何尺寸的变化较为常见，无智能的再现式焊接会出现焊偏、焊穿、未焊透等较为严重的成型缺陷，所以急需基于视觉的智能化焊接技术。

目前，视觉传感技术在焊接机器人上的应用，极大地提高了焊接的质量和效率。机器视觉在自动化焊接中的应用主要有以下几个方面：

一是基于视觉的焊缝识别和焊前引导及焊缝跟踪技术，这是实现自动化焊接的前提；

二是焊接过程中焊缝熔池状态实时监测，通过对熔池图像的提取可以分析焊缝的熔透与熔深状态；

三是焊后焊缝缺陷监测及控制。

如何预防焊接冷裂纹？

焊前预热、焊后缓冷、控制层间温度和焊后热处理，是可焊性较差的高强度钢和不可避免的高拘束结构形式，防止冷裂纹行之有效的方法。预热和缓冷可减缓冷却速度（延长△t 800~500℃停留时间），改善接头的***状态，降低淬硬倾向，减少***应力；焊后热处理可消除焊接残余应力，减少焊缝中扩散氢的含量。在多数情况下，消除应力热处理应在焊后立即进行。

焊后立即锤击，使残余应力分散，超声波焊接设备，避免造成高应力区，是局部补焊时防止冷裂纹行之有效的方法之一。

在焊缝根部和应力比较集中的焊缝表面，（热影响区受到的拘束应力较低），采用强度级别较低的焊条，往往在高拘束度下取得良好的效果。

采用惰性气体保护焊，能很好地控制焊缝含氢量，降低冷裂纹敏***，所以，应大力推广TIG、MIG焊接。

当需要在不精准的零件上精准***焊缝时，焊缝跟踪系统必不可少。例如考虑在不精准的零件上使用角焊缝焊接。采用焊缝跟踪系统的例子还包括制造适用于电动汽车电池组的机器，不锈钢箱体的激光焊接角焊缝，电气应用机柜和排气系统。在这方面，淮北焊接设备，焊缝跟踪系统可用于在焊接质量方面要求必须始终很高的生产系列中。

当然，焊缝跟踪系统可用于许多其他焊接应用。如果需要，北京创想智控可以开发相应的技术，专门用于集成到您的工序中。

焊缝跟踪系统可在要求高机械精度的焊接工件上实现可靠的高公差焊接。焊缝跟踪系统会测量焊缝的确切位置，并校正激光束的位置，以使激光束准确地跟随焊缝，即使焊缝并非精准处于正确位置，焊接设备哪家好，也能保证精准焊接。

激光传感器测量焊缝的位置，机器人或焊接头将机器人路径校正到正确的位置。得益于此技术，焊接机器人可以沿焊缝精准控制，从而确保了很高的质量，并且能够进行简单的质量控制。

在焊接过程中，传感器将激光束位置与已编程路径进行比较，可以立即调整激光束位置。因此，焊缝位置始终精准，激光焊缝跟踪系统有助于确保非常高且稳定的焊缝质量。

激光焊缝跟踪传感器面临的挑战是铝、钢和抛光不锈钢等材料上的反射。在这方面，北京创想智控的经验也有助于实现可靠的解决方案。

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