激光焊縫跟蹤系統(tǒng)機(jī)器人用技術(shù)手冊(cè)

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2、169; 中國(guó)哈爾濱AWPTRDC聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室所有權(quán)力保留，未經(jīng)允許，不得以任何形式復(fù)制本手冊(cè)或本手冊(cè)中的任何部分。聯(lián)系方式：Meta Vision Systems Ltd.Oakfield HouseOakfield Industrial EstateEynshamOxfordshireOX8 1THUNITED KINGDOMTel: +44 (0) 1865 887900Fax: +44 (0) 1865 887901Email: supportmeta-mvs.co.uk中國(guó)地區(qū):地址：珠海市九洲大道蘭埔白石路105號(hào)二樓西郵編：519000 電話：0756 - 8509695、8508

3、516、6680610、6602419、6626464傳真：0756 - 8500745聯(lián)系人：魏占靜電郵：jbwwzj0756網(wǎng)址：目 錄1.概述31.1傳感頭31.2控制系統(tǒng)31.3應(yīng)用31.4典型應(yīng)用41.5焊縫類型42.傳感器92.1激光的安全性92.2規(guī)格92.3MT 產(chǎn)品系列的規(guī)格112.4傳感器的物理規(guī)格122.5焊縫的特征尺寸123.控制系統(tǒng)143.1MTF Finder(MTF 定位控制系統(tǒng))143.2MTR153.3MTR Integrated(集成型MTR系統(tǒng))163.4MTX-HS164.軟件的主要特征184.1焊縫定義184.2間隙測(cè)量184.3真實(shí)路徑(True P

4、ath)184.4搜索184.5體積&高度 錯(cuò)邊測(cè)量194.6交替式激光器194.7示教跟蹤(Teach Track)205.配置和可選項(xiàng)215.1應(yīng)用概述215.2硬件和軟件可選項(xiàng)221. 概述Laser Pilot產(chǎn)品系列被設(shè)計(jì)用于為機(jī)器人應(yīng)用提供導(dǎo)引技術(shù)的解決方案。下面的文檔提供了產(chǎn)品規(guī)格的概述以及Laser Pilot系列產(chǎn)品的應(yīng)用。請(qǐng)注意本文檔只是提供了一個(gè)指南，由于產(chǎn)品的規(guī)格可能更改，請(qǐng)與META聯(lián)系以獲得進(jìn)一步的信息。Laser Pilot產(chǎn)品系列包含多種傳感頭和控制器系統(tǒng)，它們列舉如下：1.1 傳感頭標(biāo)準(zhǔn)的MT 系列· MT10 單激光器傳感器，具有5, 10

5、 和 15mm 的視場(chǎng)· MT20 雙激光器傳感器，具有15, 30, 45 和 60 mm 的視場(chǎng)MT20/15 同MT10/15一樣具有同樣的規(guī)格，用于需要交替式及激光束的應(yīng)用場(chǎng)合(見6.4節(jié)).High Stand-Off (高安裝高度傳感器系列)· MT10/15-LR (遠(yuǎn)距離)· MT20/30-LR (遠(yuǎn)距離)傳感器的性能等同于標(biāo)準(zhǔn)的MT 系列， 但帶有安裝高度顯著增高。 它們用于典型的找尋(finding)a應(yīng)用，但也適合于跟蹤。1.2 控制系統(tǒng)下面列舉了Meta生產(chǎn)的一些的控制系統(tǒng)：· MTF 只用于找縫的系統(tǒng)；· MTR 完

6、整的找縫和跟蹤系統(tǒng)；· MTR Integrated 插板式的找縫和跟蹤系統(tǒng)；· MTX-HS 完整的高速跟蹤系統(tǒng)，使用一個(gè)滑架安裝在機(jī)器人上。有關(guān)產(chǎn)品的規(guī)格、性能和應(yīng)用的進(jìn)一步細(xì)節(jié)請(qǐng)參考第五節(jié)。1.3 應(yīng)用Laser Pilot可以廣泛地適用于焊接生產(chǎn)中，但并不是所有的產(chǎn)品都適合于焊接應(yīng)用，MXS傳感器是用來進(jìn)行鉆孔應(yīng)用的。系統(tǒng)也可以用于其它的機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)合，如拋光、去毛刺、粘接和密封。實(shí)際上這些傳感器能夠?yàn)槿魏喂ぜ恢闷钐蠖荒苓M(jìn)行加工的機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)合，提供了性價(jià)比非常好的解決方案。系統(tǒng)可以用于各種焊接場(chǎng)合，包括:· MIG/MAG焊· TIG焊

7、· 等離子焊接· 激光焊接Laser Pilot的跟蹤速度最大可達(dá)15m/min。如果需要更高的速度，請(qǐng)聯(lián)系Meta以討論使用Laser Vision系列產(chǎn)品。1.4 典型應(yīng)用Laser Pilot系列已經(jīng)應(yīng)用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，包括：· 集裝箱和壓力容器 · 鐵路o 鐵路車輛和客貨車廂· 造船· 汽車和汽車零件，包括：o BIW (轎車和貨車駕駛室)o 空間桁架o 貨車駕駛室o 催化轉(zhuǎn)換器o 排氣系統(tǒng) o 尾翼升力o 燃料箱o 剪裁的半成品焊接· 重型、越野車輛o 裝配件的焊接o 拖拉機(jī)底盤· 航空、航天和國(guó)防o

8、火箭噴嘴o 外殼和罩等；1.5 焊縫類型標(biāo)準(zhǔn)的焊縫類型已經(jīng)在系統(tǒng)中預(yù)先定義，它們可以通過配置過程進(jìn)行選擇，特殊的焊縫類型可以通過焊縫定義軟件設(shè)定。預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)焊縫類型如下圖所示。交叉線代表作為定位和跟蹤的參考點(diǎn)。對(duì)接搭接 (左 / 右)邊緣 (左 / 右)角接外側(cè)角接整張板材1.6 工作原理傳感器頭部包括一個(gè)CCD攝像機(jī)和一個(gè)或兩個(gè)半導(dǎo)體激光器。激光器作為結(jié)構(gòu)光源，以預(yù)定的角度將激光條紋投影到傳感器下部的工件表面。攝像機(jī)直接觀察在傳感器下部的條紋。攝像機(jī)前部是一個(gè)光學(xué)濾光片，允許激光通過但是濾去所有其它的光，例如焊接電弧。傳感器因此能夠非常接近焊接電弧。傳感器通常以預(yù)先設(shè)定的距離(超前)安裝在

9、焊槍前部，因此它可以觀察焊縫(對(duì)于MTF 定位應(yīng)用，傳感器可以安裝在其它的位置)。傳感器本體到工件的距離，也就是安裝高度取決于所安裝的傳感器型號(hào)。當(dāng)焊槍在焊縫上方正確的定位后，焊縫應(yīng)該接近條紋的中心，這才能使得攝像機(jī)觀察到激光條紋和焊縫。圖 1由于激光條紋是以一定的角度投影的，如果工件同傳感器距離太近，激光條紋的位置就相對(duì)靠前。反過來，如果工件同傳感器的距離遠(yuǎn)一些，工件表面激光條紋的位置相對(duì)靠后。攝像機(jī)觀察激光條紋的位置，傳感器能夠測(cè)量距離工件的垂直距離。從條紋的形狀上看，傳感器也能夠測(cè)量表面的輪廓和焊縫在條紋上的位置。這就允許傳感器測(cè)量焊縫的橫向位置。圖 2：視頻監(jiān)視器上所觀察到的傳感器和焊

10、縫位置圖像從攝像機(jī)觀察到的圖像被控制器處理。圖像首先被獲取并形成數(shù)字化的激光條紋圖像。然后軟件使用特定的設(shè)置(該設(shè)置取決于焊縫類型)來將條紋分成形成焊縫的許多條線。從這些線的位置，系統(tǒng)可以測(cè)量焊縫的位置，并將其轉(zhuǎn)化成以mm計(jì)算的距離。這種轉(zhuǎn)化是使用在傳感頭中存儲(chǔ)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)完成的。當(dāng)系統(tǒng)正在進(jìn)行跟蹤時(shí)，焊接速度和前視距離被用來計(jì)算延遲時(shí)間。這就保證焊槍而不是傳感器沿著焊縫行進(jìn)。應(yīng)該指出的是控制策略提供了平滑的前視距離以保證形成平滑的焊縫。因此如果傳感器在路徑上遇到了一個(gè)臺(tái)階的變化，它將會(huì)提供一個(gè)平滑的響應(yīng)，如下圖所示。圖 3另一種解決方法是使傳感器提供立即響應(yīng)，這可以通過使用 “True Pat

11、h” 選項(xiàng)完成 (參見 6.3節(jié)). 2. 傳感器傳感器是高度可靠的，已經(jīng)有超過550套傳感器應(yīng)用在各種焊接場(chǎng)合。2.1 激光的安全性這取決于傳感頭的型號(hào)。傳感頭通常裝有一個(gè)或兩個(gè)半導(dǎo)體激光器。傳感頭的側(cè)面有一個(gè)警告標(biāo)簽，標(biāo)明傳感器頭中激光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。常用的激光規(guī)格如下：激光波長(zhǎng) (nm)每個(gè)半導(dǎo)體激光器的最大輸出功率 (mW)可見650 69930 (連續(xù)波)依據(jù)EN60825:1992的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的分類級(jí)別為3B。直接觀察激光束是危險(xiǎn)的，必須采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施以防止直接觀察激光束或者從反光的表面所反射的激光束。系統(tǒng)在傳感頭和控制器上安裝有自動(dòng)防故障裝置的指示燈。在控制器上有一個(gè)鑰匙開關(guān)允

12、許關(guān)閉激光器。2.2 規(guī)格傳感頭具有一系列不同的視場(chǎng)，取決于應(yīng)用的場(chǎng)合。MT10型號(hào)的傳感頭只裝有一個(gè)激光器，而MT20的傳感頭裝有兩個(gè)激光器。雙激光器用于視場(chǎng)要求超過15mm的情況。傳感頭包括：水冷安裝板防飛濺板塑料片壓縮空氣或焊接保護(hù)氣· CCD攝像機(jī)和濾光片· 半導(dǎo)體激光器(1或2)和光學(xué)元件· 監(jiān)測(cè)溫度的微處理器· 存儲(chǔ)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)溫度監(jiān)控器在冷卻系統(tǒng)萬一失效時(shí)對(duì)激光器提供保護(hù)。如果激光器在超過限度的溫度下應(yīng)用，則其壽命會(huì)顯著的降低。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)使得傳感頭完全可互換的，而無需額外裝配或修改。這就保證了在傳感器損壞或失效時(shí)的最小停機(jī)時(shí)間。傳感頭通過

13、攝像機(jī)電纜連接到控制器上，攝像機(jī)電纜最長(zhǎng)可達(dá)50米。 焊接過程的煙塵和飛濺是通過一個(gè)黑色的銅制防濺擋板來保護(hù)傳感頭的光學(xué)元件的。這種防濺擋板安裝有一個(gè)清晰可更換的塑料片，當(dāng)有污垢在其表面時(shí)，該塑料片必須定期更換。 傳感頭必須通過焊接保護(hù)氣體或者空氣冷卻(清潔、干燥和無油)，將電子元件的溫度維持在50ºC以下，并且防止煙塵，保護(hù)光學(xué)元件。使用的氣體流量典型的為5L/min。如果有必要，可以使用一個(gè)水冷的安裝板來對(duì)傳感頭提供的額外冷卻。反過來，如果半導(dǎo)體激光器的溫度低于+5ºC，一個(gè)可選的加熱器就應(yīng)該安裝在傳感頭上。2.3 MT 產(chǎn)品系列的規(guī)格傳感頭在標(biāo)準(zhǔn)安裝高度時(shí)的視場(chǎng)(水平

14、) (mm)標(biāo)準(zhǔn)安裝高度(mm)在標(biāo)準(zhǔn)安裝高度時(shí)有效景深 (mm)MT10/05535-3 to +5MT10/101035-6 to +9MT10/151565-15 to +20MT20/151565-15 to +20MT20/303075-30 to +45MT20/454580-30 to +45MT20/606085-35 to +55MT10/15-LR15260-15 to +20MT20/30-LR30300-30 to +45傳感頭水平測(cè)量精度 (mm)垂直測(cè)量精度(mm)MT10/05+/-0.05+/-0.05MT10/10+/-0.10+/-0.10MT10/15+/

15、-0.15+/-0.30MT20/15+/-0.15+/-0.30MT20/30+/-0.30+/-0.75MT20/45+/-0.45+/-1.00MT20/60+/-0.60+/-1.50MT10/15-LR+/-0.15+/-0.30MT20/30-LR+/-0.30+/-0.752.4 傳感器的物理規(guī)格MT10, MT20 尺寸不包括防濺擋板 (大致) H=100mm W=40mm D=60mmLR 變型(高安裝高度)尺寸不包括防濺擋板 (大致) H=100mm W=40mm D=110mm重量(大約) 0.35 kg半導(dǎo)體激光器的工作溫度范圍 最小 = +5ºC 最大 =

16、+50ºC2.5 焊縫的特征尺寸特定傳感器所能夠識(shí)別的特征尺寸取決于特征的形狀和傳感器的視場(chǎng)。下表提供了不同焊縫形式和傳感器形狀的特征分辨率極限。在所有的情況下，MT10/15-LR 同MT10/15相同，同時(shí)MT20/30-LR同MT20/30相同。并請(qǐng)注意所有的尺寸單位都是mm。對(duì)接xx 最小X 最大 x 最小X 最大MT10/05 0.1 2.5 MT20/15 0.5 7 MT10/10 0.2 5 MT20/30 1 15 MT10/15 0.5 7 MT20/45 1.5 22 MT20/60 3 30 xyzV 型坡口X和y最小 Z最大X和y 最小z最大MT10/050

17、.1 2.5 MT20/15 0.5 7MT10/100.2 5 MT20/30 1 15MT10/150.57 MT20/45 1.5 22MT20/60 3 30 搭接x 最小 xx 最大X最小X最大xMT10/050.12.5MT20/150.5 7MT10/100.25 MT20/30 1 15MT10/150.5 7MT20/45 1.5 22MT20/60 3 30角焊縫x 最小 x 最大x 最小x 最大MT10/05 02.5MT20/15 0 7MT10/10 0 5 MT20/30 0 15MT10/15 0 7MT20/45 0 22MT20/60 0 30 外部角焊縫X最

18、大 X最小MT10/05 2.5 MT20/15 7 xMT10/10 5 MT20/30 15MT10/15 7 MT20/45 22MT20/60 30 3. 控制系統(tǒng)根據(jù)各種應(yīng)用情況的不同，有各種不同的控制系統(tǒng)可以選擇。下面各節(jié)給出了每個(gè)控制系統(tǒng)的詳細(xì)情況，包括配置?，F(xiàn)有的可選件在第7部分給出。除非事先聲明，否則所有的控制系統(tǒng)接口都是連接到機(jī)器人控制器上，或者通過串行口(RS232)、模擬/數(shù)字接口，或者組合接口。Meta可以提供具有各種范圍的控制器接口，也能夠提供額外的所需接口。在所有的情況下，傳感器系統(tǒng)被設(shè)置用來分析所要求的輪廓，并輸出必要的信息。每個(gè)系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)多種焊縫類型，可以通

19、過機(jī)器人控制器選擇相應(yīng)合適的類型。傳感器系統(tǒng)總是扮演者從屬于機(jī)器人控制器的角色。在正常運(yùn)行期間，傳感器系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，并不需要用戶的干預(yù)。3.1 MTF Finder(MTF 定位控制系統(tǒng))MTF型號(hào)是一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，僅僅用于定位應(yīng)用?？梢酝蠱T系列傳感器配合使用。應(yīng)該指出的是，如果僅僅用于定位的應(yīng)用場(chǎng)合，傳感器可以不必安裝在焊槍的旁邊?？梢詫⑵浒惭b在任何適當(dāng)?shù)奈恢?，這就有助于解決可達(dá)性問題，盡管必須考慮生產(chǎn)周期的要求。MTF 通過MTF工具軟件包來安裝，可以運(yùn)行在筆記本電腦上。它是基于windows 操作系統(tǒng)的程序，提供了配置系統(tǒng)所需要的所有功能，來滿足特定應(yīng)用的需求。同時(shí)可以設(shè)置多個(gè)

20、焊縫形式。必須注意：每次安裝只需要一個(gè)軟件包即可。通常的方法是選擇一個(gè)傳感器，其視場(chǎng)應(yīng)該足夠大，以便只要焊縫在允許的偏差范圍內(nèi)，就可以看見焊縫。但是這個(gè)范圍必須包含傳感器能夠識(shí)別的最小特征尺寸。在極端的情況下，一旦傳感器不能在第一次測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫，可以編寫一個(gè)搜索例程程序，并將此程序集成到機(jī)器人中。 傳感器系統(tǒng)一經(jīng)機(jī)器人定位，就可以在一秒之內(nèi)提供給機(jī)器人控制器相關(guān)的校正信息。MTF能夠很容易地接口到任何機(jī)器人中，位置的修正信息提供在標(biāo)準(zhǔn)的移碼函數(shù)中，并不需要實(shí)時(shí)的校正。MTF系統(tǒng)需要一個(gè)24V電壓, 1 A (無噪聲) 的電源，這個(gè)電源經(jīng)?？梢詮臋C(jī)器人控制器中提供。3.2 MTRMTR是一個(gè)完

21、整的跟蹤系統(tǒng)，可以裝備所有型號(hào)的MT系列傳感器?？刂葡到y(tǒng)是基于單處理器板。系統(tǒng)操作所需要的所有軟件都保存在一個(gè)閃存設(shè)備中?？梢酝ㄟ^使用一個(gè)MTR工具軟件包對(duì)MTR系統(tǒng)進(jìn)行編程，該軟件包是基于windows的。該軟件包以CD的形式提供，可以應(yīng)用在筆記本電腦或者PC機(jī)電腦中，通過串行電纜同MTR系統(tǒng)通訊。當(dāng)系統(tǒng)安裝和編程結(jié)束后，所做的設(shè)置存儲(chǔ)進(jìn)處理板中，Laser Pilot工具軟件就可以離線。這就在系統(tǒng)操作過程中對(duì)系統(tǒng)提供保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的配置如下：· Sensor(傳感器)· Mounting plate(安裝板)· Camera cable(攝像機(jī)電纜)·

22、; MTR control system including:(MTR控制系統(tǒng),包括)o SAPE II processing board(SAPEII處理板)o Interface board(接口板)o 24v power supply(24V電源)o Enclosure(附件)· MTR Tools programming software(MTR工具軟件)· Spares kit(備件包)· Documentation.(文檔)系統(tǒng)能夠提供定位和跟蹤功能。系統(tǒng)運(yùn)行頻率為50Hz，允許的最大跟蹤速度可達(dá)15米/分鐘。大多數(shù)的應(yīng)用需要2維跟蹤，也就是說，焊槍和

23、傳感器相對(duì)于焊縫的方向在整個(gè)焊縫焊接期間不需要調(diào)整。如果需要3維跟蹤，可以提供Teach Track 可選件 (參見6.7節(jié))。MTR 需要一個(gè)240V, 單項(xiàng), 2A or 110V, 單項(xiàng), 4A的電源。系統(tǒng)不提供編程設(shè)置所需要的筆記本電腦。3.3 MTR Integrated(集成型MTR系統(tǒng))MTR Integrated是MTR的插板級(jí)的版本，其所有的運(yùn)行和性能同MTR相同。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的配置如下：· 傳感器；· 安裝板；· 攝像機(jī)電纜；· SAPE II 處理器板；· 接口卡；· MTR工具軟件；· 備件包；·

24、; 文檔；供應(yīng)商需要提供這些硬件的外包裝，系統(tǒng)沒有提供編程用的筆記本電腦。 3.4 MTX-HS這個(gè)系統(tǒng)是基于Laser Probe 2000 系統(tǒng)，典型的用于自動(dòng)化專機(jī)的焊接操作。 在這種情況下，提供了一個(gè)單軸的滑架或者雙軸的十字滑架，安裝在機(jī)器人的末端。它提供了獨(dú)立于機(jī)器人控制器的跟蹤功能。其到機(jī)器人的接口只限于數(shù)字信號(hào)，來提供基本的控制功能，如開始、停止和錯(cuò)誤以及焊縫的選擇。這個(gè)系統(tǒng)因此能夠安裝到任何的機(jī)器人中，作為實(shí)時(shí)跟蹤校正，不需要通過機(jī)器人控制器。這個(gè)系統(tǒng)的有點(diǎn)是可以應(yīng)用于較大的機(jī)器人中，該機(jī)器人需要達(dá)到和獲得較高性能。 這個(gè)系統(tǒng)能夠同所有的MT 系列傳感器配合使用(MXS除外)。

25、最大的跟蹤速度可以達(dá)到15米/分鐘。路徑的跟隨精度可達(dá)+/-0.1mm。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的配置如下：· 傳感器· 安裝板· 攝像機(jī)電纜· MTX-HS 控制系統(tǒng)包括：o SAPEII卡o 接口卡o 24v 電源o 放大器o 外包裝· 電機(jī)電纜· 高精度的滑架或十字滑架· 系統(tǒng)軟件：o 高速控制o 真實(shí)路徑(True path)· Laser Probe 工具· 備件包· 文檔.系統(tǒng)的配置和焊縫的設(shè)定，使用Laser Probe工具，這是一個(gè)基于 windows 的軟件包，運(yùn)行在筆記本電腦上，該電腦不在提

26、供之列。MTX-HS 需要一個(gè)240伏、單相、2安培或者一個(gè)110伏、單相、4安培的電源。4. 軟件的主要特征MTF和十字條紋型系統(tǒng)提供了單點(diǎn)位置信息。所有的跟蹤系統(tǒng)在連續(xù)的基礎(chǔ)上提供兩個(gè)位置測(cè)量信息。 系統(tǒng)具有許多特點(diǎn)，我們也提供了許多可選項(xiàng)來提高系統(tǒng)的能力。這些特點(diǎn)描述如下：4.1 焊縫定義焊縫定義軟件包輔助提供焊縫類型的定義功能。軟件將基于所獲取的圖象來優(yōu)化各種焊縫定義參數(shù)。 它只需要將傳感器定位在焊縫上面來獲取圖像。操作者可以確認(rèn)所識(shí)別的焊縫類型：例如對(duì)接、角接、邊緣以及提示在圖象上的標(biāo)志著焊縫的區(qū)域。系統(tǒng)然后計(jì)算最優(yōu)的參數(shù)，來對(duì)焊縫進(jìn)行良好的分析。如果這些操作都成功的話，系統(tǒng)將會(huì)使用

27、這個(gè)焊縫定義結(jié)果。 但也有系統(tǒng)不能提供最優(yōu)的焊縫分析結(jié)果的場(chǎng)合，這是由于在圖象中缺乏足夠的信息。在這種情況下，也可以通過手動(dòng)輸入?yún)?shù)來定義焊縫。4.2 間隙測(cè)量所有的控制系統(tǒng)軟件都能夠進(jìn)行測(cè)量焊縫的間隙。它或者可以輸出模擬信號(hào)，或者可以輸出串行的通訊數(shù)字信號(hào)，這取決于所要操作的類型。4.3 真實(shí)路徑(True Path)真實(shí)路徑(True Path)軟件使用一個(gè)不同的算法，這種算法在前視距離內(nèi)，減少了校正的平滑性(參見第3節(jié))。這個(gè)軟件特別用于MTR 和MTX-HS 控制系統(tǒng)中來滿足高速跟蹤的需要。 4.4 搜索在最開始的搜索階段，機(jī)器人將傳感器定位在通常焊縫存在的位置。如果傳感器在視場(chǎng)中能夠

28、看到焊縫，它將會(huì)測(cè)定校正信息，并將其發(fā)送給機(jī)器人。機(jī)器人然后會(huì)移動(dòng)到焊縫上面新的位置處。如果傳感器不能看到焊縫，它將提供一個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)志信號(hào)給機(jī)器人。在這種情況下，機(jī)器人編程者應(yīng)決定下一步怎么做。機(jī)器人或者移動(dòng)到預(yù)先定義好的位置處再進(jìn)行操作，或者機(jī)器人顯示一個(gè)錯(cuò)誤信息。搜索的例程可以非常靈活，可以通過機(jī)器人編程決定，而不是傳感器來決定。軟件中也有一個(gè)特殊的功能，稱作“橫向搜索”，它被用在機(jī)器人和傳感器固定不動(dòng)，零件沿著外部軸在傳感器下旋轉(zhuǎn)。部件，如帶有長(zhǎng)圓周焊縫的管子，將持續(xù)旋轉(zhuǎn)直到其進(jìn)入到傳感器的視場(chǎng)中。傳感器然后觸發(fā)一個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出到機(jī)器人控制器中以停止旋轉(zhuǎn)。搜索然后繼續(xù)正常進(jìn)行以精確的定位焊

29、縫。4.5 體積&高度 錯(cuò)邊測(cè)量作為一個(gè)可選項(xiàng)，系統(tǒng)能夠提供接頭的其它測(cè)量信息。這包括對(duì)接接頭高度上的錯(cuò)邊，以及V型坡口接頭的橫截面面積。 接頭的體積可以從機(jī)器人速度和橫截面積獲得。 此數(shù)據(jù)或者以模擬信號(hào)輸出，或者串行的數(shù)字信號(hào)，取決于接口。機(jī)器人控制器然后使用這些測(cè)量結(jié)果調(diào)整焊接參數(shù)，因此可以保證良好的焊縫質(zhì)量。4.6 交替式激光器對(duì)于工件材料的表面反光的情況，有時(shí)很難獲得焊縫的清晰圖像。如果接頭形狀給出了激光線的倒影。典型的情況是，鋁板的角焊縫，這些倒影給出了多條線，對(duì)系統(tǒng)的分析造成了混淆。交替式激光器功能提供了這種問題的解決方案。這種功能僅僅應(yīng)用于MT20傳感器，它們帶有兩個(gè)激光

30、器。當(dāng)選擇交替式激光器時(shí)，系統(tǒng)交替式的開關(guān)激光器，并將一幅圖像處理成兩半圖像。倒影因此就會(huì)只能顯示另一半圖像上，因此不能影響對(duì)一半圖像的分析和處理。系統(tǒng)然后結(jié)合這兩個(gè)半幅圖像進(jìn)行處理，然后決定實(shí)際焊縫的位置。應(yīng)該提出的是，當(dāng)使用交替式激光束模式時(shí)，系統(tǒng)的處理速度為原來的三分之一，因此最大的焊接速度也是原來的三分之一。4.7 示教跟蹤(Teach Track)這個(gè)設(shè)備能夠在焊接一條焊縫過程中，改變傳感器相對(duì)于工件的標(biāo)準(zhǔn)位置。此方法工作如下：-首先示教機(jī)器人，指明其在主工件上的路徑，此時(shí)焊槍定位在能夠獲得良好焊縫的正確位置處。此路徑必須被示教，因此焊縫總是能夠在傳感器的視場(chǎng)中。在此過程中，為了提高總體性能，最好是將傳感器相對(duì)于焊縫的位置的改變減少到最小。也就是說，在編程的過程中，如果焊接過程允許的話，要注意保持傳感器沿著焊縫的方向恒定，保持不變。-下一步，以實(shí)際速度按照程序，依次對(duì)每條焊縫運(yùn)行機(jī)器人。傳感器系統(tǒng)測(cè)量其相對(duì)焊縫的位置，測(cè)量速率大約為15赫茲。這些數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)起來，直到到達(dá)焊縫的末端。傳感器系統(tǒng)然后執(zhí)行一系列濾波和平滑操作。最后的結(jié)果是對(duì)于焊縫的一系列數(shù)據(jù)，以明確的距離間隔，表示傳感器相對(duì)于主零件的位置。-這些距離間隔典型的是4mm，但是可以由用戶定義。傳感器或者從先前用戶輸入的機(jī)器人速度，或者一個(gè)直接的信號(hào)來識(shí)別間