各類傳感器和智能控制方法極大促進了機器人在焊縫跟蹤中的應用,不僅提高了焊縫跟蹤的精度,同時提高了焊接效率和保證了焊接質量。簡述了機器人焊縫跟蹤系統的結構,詳述了焊縫跟蹤過程中各類傳感器的工作原理及其特點;闡述了圖像處理技術在機器人焊縫軌跡跟蹤過程中的研究進展,并對圖像的預處理、圖像分割與邊緣檢測和特征提取等研究方法進行了分析。最后,總結了智能控制方法在焊縫跟蹤中研究進展及不同形狀的焊縫跟蹤情況。
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隨著工業及材料科學的發展,焊接自動化技術已成為一種不可缺少的金屬熱加工技術。焊接環境非常惡劣,實現焊縫跟蹤的自動化可以降低焊接工作者的勞動強度,提高焊接質量。機器人及傳感器技術和智能控制方法的迅速發展為焊縫跟蹤的實現提供了物質和技術基礎。
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基于視覺的機器人焊縫跟蹤系統
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(1) 傳感系統:磁控以及電感式復合傳感器、霍爾傳感器。
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(2) 執行機構:焊接機器人(串聯機器人或移動機器人)、步進電機、十字滑塊(對于移動焊接機器人)。
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(3) 控制處理器:單片機與硬件處理電路。
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(4) 焊接系統:焊接電源、送絲機構、工裝夾具。在工件裝配精度、坡口狀況、接頭形式等焊接條件的影響下,常常使焊槍偏離焊接位置從而降低焊接質量和生產效率。焊縫跟蹤系統應用各種傳感器技術,采集焊接過程中焊炬與坡口的圖像以及產生的電、光、熱、聲、磁等物理信號;采用控制算法及圖像處理等技術尋找焊縫及其中心位置,最后通過機器人的執行機構調整焊炬位置使其處于焊縫中心。
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焊縫跟蹤過程中應用的傳感器主要包括電弧傳感器和視覺傳感器。旋轉電弧傳感器不受弧光、飛濺、磁場等因素的干擾,且焊槍本身就是傳感器,不存在超前和滯后誤差,因此一直受到國內外的重視。除了傳感信息之外,焊接過程中的其他因素,如金屬煙塵、高頻電磁場、射線、電弧輻射和噪聲等同樣會影響焊縫跟蹤的精度。因此,研究合適的濾波方法和偏差識別算法,濾除噪聲并且快速、準確地進行偏差識別是國內外學者研究的難點和熱點。
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相對于電弧傳感器,視覺傳感器不與工件接觸,直接獲取焊接區域的三維圖像信息,具有再現性好,使用壽命長等特點。但由于是基于視覺傳感技術的焊縫跟蹤系統,視覺傳感器的檢測點并不是焊接點,而且在機構裝配和光、機、電協同控制上要求較高,需要有高效的圖像處理和穩定的控制結構。同時,因為焊接機器人與視覺傳感器之間的信息傳輸是閉環控制,并且需要進行焊接機器人的路徑規劃與姿態調整,因此對視覺傳感的實時性和整個系統控制結構的精度要求較高。
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史海拾趣
在電子行業中,Hamlin(現為Littelfuse的一部分)的發展充滿了創新與挑戰的故事。以下是五個關于Hamlin如何在Littelfuse旗下發展壯大的實際案例:
1. 從獨立到并購:Hamlin的加入
Hamlin,一家在傳感器領域享有盛譽的公司,于2012年被Littelfuse收購。這一戰略舉措標志著Littelfuse在電路保護基礎上,進一步向傳感器與功率器件領域擴展。Hamlin的加入為Littelfuse帶來了豐富的傳感器技術,特別是其在磁性傳感器方面的專長,使得Littelfuse能夠為客戶提供更全面的解決方案。這次并購不僅增強了Littelfuse在汽車電子和工業市場的競爭力,也為其后續的技術創新和市場拓展奠定了堅實基礎。
2. 創新引領:55300系列傳感器的誕生
Hamlin在加入Littelfuse后,繼續發揮其創新優勢,推出了55300系列非接觸式磁性傳感器。這一系列傳感器克服了傳統干簧開關在機械磨損和污染方面的限制,具有長壽命、高速度、不受惡劣環境影響的特點。其廣泛的工作溫度范圍和集成的汽車級EMI/EMC測試,使得這些傳感器在汽車和工業市場得到了廣泛應用,如液壓缸位置、變速箱換擋位置等關鍵控制領域。
3. 技術突破:Hamlin在車用傳感器領域的貢獻
隨著汽車行業的快速發展,對安全、節能和舒適性的要求日益提高。Hamlin利用其在磁感應技術上的專長,為Littelfuse的車用傳感器產品線增添了新的活力。Hamlin的車用傳感器涵蓋了安全類、動力總成、排放和舒適性四大類別,通過檢測轉速、位移、位置和角度等參數,為汽車提供了精準的監控和控制。這些傳感器不僅提升了汽車的性能和安全性,也滿足了消費者對駕駛體驗的高要求。
4. 市場拓展:Littelfuse與Hamlin的全球化戰略
在Hamlin的助力下,Littelfuse加快了全球化步伐。通過在歐洲、亞洲和美國的持續擴張,Littelfuse的產品和服務覆蓋了更廣泛的市場。Hamlin的傳感器技術成為了Littelfuse在全球市場上的一張重要名片,吸引了眾多國際客戶的關注。同時,Littelfuse也加大了對新興市場的投入,特別是在中國市場,通過與本土合作伙伴的緊密合作,進一步提升了品牌影響力和市場份額。
5. 持續增長與未來展望
自Hamlin加入以來,Littelfuse的業績實現了持續增長。通過不斷的研發投入和市場拓展,Littelfuse在電路保護、傳感器與功率器件領域均取得了顯著成就。展望未來,Littelfuse將繼續依托Hamlin等子公司的技術優勢和市場資源,推動產品創新和市場升級。同時,隨著新能源汽車、物聯網等新興領域的快速發展,Littelfuse將迎來更多的發展機遇和挑戰,為電子行業的進步貢獻更多力量。
GradConn始終將技術創新作為公司發展的核心驅動力。公司擁有一支專業的研發團隊,致力于開發新型連接器和電纜組件,以滿足不斷變化的市場需求。同時,GradConn的所有工廠均通過了ISO 9001:2015和ISO 14001:2015等國際質量管理體系認證,確保了產品的高質量和環境友好性。這些認證不僅提升了GradConn的品牌形象,還為其在全球市場上贏得了更多客戶的信任和支持。
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