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在傳統模式下，機器人焊接往往需要人工示教點位并編寫機器人程序，當工件的裝夾位置發生偏移，工件本身的裝配誤差不能忽略，或者工件類型發生改變時，就需要重新示教編程，這個過程非常復雜、耗時。“編程兩小時，焊接五分鐘”的狀況制約了機器人在該領域的推廣使用。 此外，由于焊接場景工作環境惡劣，并伴隨著粉塵、電磁輻射、弧光、噪聲的污染，新生代工人越來越少，行業面臨嚴重的技術工人短缺、斷層問題，迫切需要引入機器人來改善工人工作環境、填補短缺的勞動力。面對當下復雜的矛盾，急需一種簡單易用的“免編程，免示教”解決方案來破局，實現機器人焊接柔性化、自動化、少人化，推動制造業數字化智能化轉型升級。 △人工焊接工作環境（圖片來源于網絡） 近年來隨著視覺技術的快速發展，視比特機器人推出了面向多種場景的免示教、免編程柔性焊接解決方案。激光焊縫跟蹤/尋位視覺傳感器，是柔性焊接解決方案的核心傳感器之一，本文的主角——視比特自主研發生產的SearchPro和TrackPro系列傳感器，已廣泛應用于各類型柔性化焊接工作站，今天我們對該系列傳感器的工作原理、參數配置、功能特點及應用案例進行介紹。 激光焊縫跟蹤/尋位視覺傳感器系列 △SearchPro尋位系列 △TrackPro跟蹤系列 △視比特智能柔性焊接工作站 視比特激光焊縫跟蹤/尋位視覺傳感器系列產品包含SearchPro尋位系列和TrackPro跟蹤系列。它們均具備精致小巧的設計，安裝在機器人法蘭末端，輕松適應各種場景需求。 SearchPro系列采用尋位模式（即先掃描后焊接）引導機器人焊接，通過激光對焊縫整體掃描后，計算生成焊接空間軌跡。獨特的電推蓋設計（焊縫尋位視覺傳感器，專利號：CN308538355S），焊接時程序控制自動遮蔽鏡頭，防塵、防飛濺、防弧光，持續使用不需要更換飛濺片，方便、環保。 TrackPro系列采用跟蹤模式（即邊掃描邊焊接），激光掃描的同時計算輸出焊接軌跡，引導機器人進行焊接。具有更高的生產效率的同時，對視覺算法提出了較高的要求，視比特自研AI識別算法能夠在強弧光、飛濺視覺成像干擾下，穩定而準確地識別焊縫位置。 激光焊縫跟蹤技術原理 激光焊縫跟蹤技術的基本原理主要基于激光三角測量法和目標檢測AI算法。 具體而言，激光器發射出細線狀激光束，精準地照射到工件表面，激光束在工件表面發生漫反射后，其輪廓會被CCD或CMOS傳感器捕捉并成像。控制器對傳感器采集到的圖像進行復雜的處理與分析，通過先進的目標檢測算法準確地提取激光線束在圖像上的位置及目標特征，最后通過一系列坐標轉換計算得到焊縫在機器人坐標系中的絕對位置以及目標尺寸。 基于這些實時獲取的焊縫位置信息，控制系統能夠迅速作出反應，對焊接軌跡進行修正，或者引導焊槍按照計算的絕對位置路徑進行精準焊接。 產品參數 根據工作距離，SearchPro系列和TrackPro系列均有多種型號，下圖給出了250mm工作距離的S250和T250兩款產品的參數配置。 △視比特激光焊縫跟蹤/尋位視覺傳感器系列 產品參數 焊接控制軟件 激光焊縫跟蹤/尋位視覺傳感器、視覺控制器與上位軟件SpeedWeld共同構成了視比特激光焊縫跟蹤/尋位系統。該系統致力于高效、精準且穩定地引導機器人進行焊接作業，實現焊縫位置的快速定位與機器人焊接軌跡的規劃，從而大幅提升機器人焊接的效率和品質。視比特焊接控制軟件SpeedWeld為柔性智能焊接提供全面的參數控制和焊接過程監控功能，操作界面友好，用戶易上手。 △焊接控制軟件SpeedWeld 主界面 ·左側圖像展示相機實時拍攝的畫面，為用戶提供直觀的視覺反饋。 ·右側圖像展示算法識別的焊縫點位置示意圖，幫助用戶了解焊接過程中焊縫的位置識別情況。 功能特點 強大而穩定的AI智能算法 視比特自主開發的AI算法能夠在強弧光、飛濺成像條件下實現可靠、準確的實時焊縫定位。 △工作狀態下的焊縫跟蹤定位 兼容主流機器人通訊協議 能夠輕松適配常用機器人通訊協議，與市場上主流品牌機器人無縫對接。 適用各類型工藝場景 適用于碳鋼、不銹鋼、鍍鋅鋼及鋁合金等材料，對接、角接、搭接、V型坡口、平板、外接、圓管、圓管對接、端接、雙卷邊對接等接頭類型，MIG、MAG、TIG、二保焊、埋弧焊、激光焊、激光電弧復合焊等工藝類型。 應用案例 視比特激光焊縫跟蹤/尋位傳感器適配復雜工件焊接，該產品已成功應用于多種柔性自動焊接機器人工作站，包括管板、蛇形管、管道法蘭、筒體、箱體、框架式結構以及鋼梁等，充分滿足多樣化的焊接需求。目前，該產品在工程機械、鋼構、環保、鍋爐、石油化工、軌道交通、汽車及光伏等行業已廣泛落地應用。 焊接案例 激光焊縫跟蹤技術是實現柔性自動焊接的關鍵一環，視比特自主研發的激光焊縫跟蹤/尋位系統，為焊接過程的精準引導提供了必要的技術支撐。在智能制造轉型升級的大趨勢下，助力企業實現高效、高品質的焊接生產，推動產業升級換代，邁向更高層次的發展。 |
