องค์ประกอบของหุ่นยนต์เชื่อมและระบบติดตามตะเข็บเชื่อม

เซ็นเซอร์ทุกประเภทและวิธีการควบคุมอัจฉริยะส่งเสริมการประยุกต์ใช้หุ่นยนต์ในการติดตามรอยตะเข็บการเชื่อมอย่างมาก ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความแม่นยำในการติดตามรอยตะเข็บเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมและรับประกันคุณภาพการเชื่อมอีกด้วย มีการอธิบายโครงสร้างของระบบติดตามตะเข็บการเชื่อมของหุ่นยนต์ และหลักการทำงานและคุณลักษณะของเซ็นเซอร์ต่างๆ ในกระบวนการติดตามตะเข็บเชื่อมมีการอธิบายโดยละเอียด บทความนี้จะอธิบายความคืบหน้าการวิจัยของเทคโนโลยีการประมวลผลภาพในการติดตามรอยเชื่อมของหุ่นยนต์ และวิเคราะห์วิธีการวิจัยในการประมวลผลภาพล่วงหน้า การแบ่งส่วนภาพ การตรวจจับขอบ และการดึงคุณสมบัติ สุดท้าย สรุปความคืบหน้าการวิจัยวิธีการควบคุมอัจฉริยะในการติดตามรอยตะเข็บการเชื่อมและการติดตามรอยตะเข็บการเชื่อมที่มีรูปร่างต่างๆ
ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมและวัสดุศาสตร์ เทคโนโลยีการเชื่อมอัตโนมัติจึงกลายเป็นเทคโนโลยีการทำงานร้อนด้วยโลหะที่ขาดไม่ได้ สภาพแวดล้อมในการเชื่อมแย่มาก การตระหนักรู้ว่าระบบอัตโนมัติของการติดตามตะเข็บการเชื่อมสามารถลดความเข้มแรงงานของคนงานเชื่อมและปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมได้ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีหุ่นยนต์และเซ็นเซอร์และวิธีการควบคุมอัจฉริยะทำให้เกิดวัสดุและพื้นฐานทางเทคนิคสำหรับการติดตามรอยเชื่อม
ระบบติดตามรอยเชื่อมด้วยหุ่นยนต์ตามการมองเห็น
(1) ระบบการตรวจจับ: เซ็นเซอร์ควบคุมแม่เหล็กและเซ็นเซอร์คอมโพสิตตัวเหนี่ยวนำ, เซ็นเซอร์ฮอลล์
(2) แอคชูเอเตอร์: หุ่นยนต์เชื่อม (หุ่นยนต์ซีรีส์หรือหุ่นยนต์เคลื่อนที่), สเต็ปเปอร์มอเตอร์, ตัวเลื่อนแบบไขว้ (สำหรับหุ่นยนต์เชื่อมแบบเคลื่อนที่)
(3) โปรเซสเซอร์ควบคุม: MCU และวงจรประมวลผลฮาร์ดแวร์
(4) ระบบการเชื่อม: แหล่งจ่ายไฟเชื่อม, กลไกการป้อนลวด, อุปกรณ์ติดตั้ง ภายใต้อิทธิพลของความแม่นยำในการประกอบชิ้นงาน สภาพร่อง รูปแบบรอยต่อ และสภาวะการเชื่อมอื่นๆ ปืนเชื่อมมักจะเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งการเชื่อม ส่งผลให้คุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพการผลิตลดลง ระบบติดตามรอยตะเข็บการเชื่อมใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อรวบรวมภาพคบเพลิงและร่องการเชื่อม และสัญญาณทางกายภาพ เช่น ไฟฟ้า แสง ความร้อน เสียง และแม่เหล็กที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อม อัลกอริธึมควบคุมและเทคโนโลยีการประมวลผลภาพใช้เพื่อค้นหารอยเชื่อมและตำแหน่งศูนย์กลาง สุดท้าย ตำแหน่งคบเพลิงจะถูกปรับโดยแอคชูเอเตอร์ของหุ่นยนต์เพื่อให้อยู่ตรงกลางของรอยเชื่อม
เซ็นเซอร์ที่ใช้ในการติดตามตะเข็บการเชื่อมส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ส่วนโค้งและเซ็นเซอร์วิชัน เซ็นเซอร์อาร์คที่หมุนไม่ได้รับผลกระทบจากแสงอาร์ค สาด สนามแม่เหล็ก และปัจจัยอื่นๆ และปืนเชื่อมเองก็เป็นเซ็นเซอร์ ไม่มีข้อผิดพลาดจากตะกั่วและความล่าช้า ดังนั้นจึงได้รับความสนใจทั้งในประเทศและต่างประเทศ นอกเหนือจากข้อมูลการตรวจจับแล้ว ปัจจัยอื่นๆ ในกระบวนการเชื่อม เช่น ควันโลหะ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง รังสี การแผ่รังสีอาร์ก และสัญญาณรบกวน ยังส่งผลต่อความแม่นยำในการติดตามรอยเชื่อมอีกด้วย ดังนั้นจึงเป็นหัวข้อที่ยากและร้อนแรงสำหรับนักวิชาการในประเทศและต่างประเทศในการศึกษาวิธีการกรองที่เหมาะสมและอัลกอริธึมการรับรู้อคติ กรองสัญญาณรบกวน และระบุอคติอย่างรวดเร็วและแม่นยำ
เมื่อเปรียบเทียบกับเซ็นเซอร์อาร์ค เซ็นเซอร์ภาพจะไม่สัมผัสกับชิ้นงาน และได้รับข้อมูลภาพสามมิติของพื้นที่การเชื่อมโดยตรง ซึ่งมีคุณลักษณะของความสามารถในการทำซ้ำที่ดีและอายุการใช้งานที่ยาวนาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นระบบติดตามรอยตะเข็บการเชื่อมที่ใช้เทคโนโลยีการตรวจจับการมองเห็น จุดตรวจจับของเซ็นเซอร์การมองเห็นจึงไม่ใช่จุดเชื่อม และการประกอบกลไกและข้อกำหนดในการควบคุมการทำงานร่วมกันด้วยแสง เครื่องกล และไฟฟ้านั้นอยู่ในระดับสูง ซึ่งต้องการการประมวลผลภาพที่มีประสิทธิภาพและ โครงสร้างการควบคุมที่มั่นคง ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการส่งผ่านข้อมูลระหว่างหุ่นยนต์เชื่อมและวิชันเซนเซอร์นั้นเป็นการควบคุมแบบวงปิด และจำเป็นต้องมีการวางแผนเส้นทางและการปรับทัศนคติของหุ่นยนต์เชื่อม ประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ของวิชันเซนเซอร์และความแม่นยำของ จำเป็นต้องมีโครงสร้างการควบคุมระบบทั้งหมด