激光跟踪焊接机器人系统技术方案讲解学习
激光跟踪技术在工程机械焊接中的应用探究
激光跟踪技术在工程机械焊接中的应用探究摘要:激光跟踪技术在工程机械焊接中的应用为提高焊接质量、提升生产效率和降低资源浪费带来了新的机遇和挑战。
通过实时追踪焊接路径和焊缝形态，激光跟踪技术能够准确识别复杂形状的焊接，实现精确的位置控制和姿态调整。
同时，激光跟踪技术的多焊点同步控制能力有助于提高焊接效率和一致性。
此外，激光跟踪技术还可以实时监测和控制焊接接头的形态，确保焊接符合设计要求。
关键词：激光跟踪技术；工程机械焊接；应用引言工程机械焊接是工程机械制造过程中不可或缺的环节，其质量和效率直接影响到工程机械的性能和可靠性。
然而，传统的焊接技术在工程机械焊接中存在一些不足，如精度局限性、自动化程度低和环境污染与资源浪费。
为了解决这些问题，激光跟踪技术逐渐应用于工程机械焊接中，并取得了显著的效果。
1.激光跟踪技术概述1.1原理及技术特点激光跟踪技术是基于三角测量原理实现的。
它通过在目标物体上投射激光束，根据激光束在三维空间中的位置和姿态信息，结合相应的计算方法，可以精确定位和追踪目标物体的运动。
具体工作流程如下：激光器产生激光束，经过透镜或反射镜形成光斑投射到目标物体上；激光束经过相应的传感器接收，并记录目标物体的位置和姿态信息；通过数据处理和计算，可以得出目标物体的实时位置和姿态参数。
激光跟踪技术可以实现对目标物体的高精度定位和姿态跟踪，能够满足各种精密要求的应用场景。
激光跟踪技术采用实时采集和处理的方式，可以实时获取目标物体的位置和姿态信息，满足实时控制和监测需求。
激光跟踪技术采用无线传输方式，不需要与目标物体直接接触，有利于保护目标物体的表面完整性。
激光跟踪技术可根据不同应用需求，灵活配置和组合其他传感器，实现更复杂的运动捕捉和定位任务。
1.2应用场景与优势激光跟踪技术在工程机械焊接中的应用已经得到了广泛的应用和验证。
它可以用于焊接设备的定位和姿态控制，提高焊接精度和效率。
激光跟踪技术可以通过实时追踪焊接路径，指导焊接头在复杂形状工件上进行准确定位和焊接，避免了传统定位方式的约束和限制。
激光焊缝跟踪系统机器人用技术手册
Meta Vision Systems机器人用激光焊缝跟踪系统技术手册原作者：Jonathan Moore 翻译：Dr. Lin Sanbao (林三宝博士)前言尽管我们在编写这个手册时已经尽了最大努力，但是我们不接受任何由通过使用或者错误使用本手册中的信息，或者可能包含在本手册中的错误，而引发的责任和义务。
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激光跟踪焊接机器人系统技术方案讲解学习
激光跟踪焊接机器⼈系统技术⽅案讲解学习顺开机械⼿弧焊⼯作站技术⽅案沈阳新松机器⼈⾃动化股份有限公司2009年7⽉第⼀章⽅案概述1.⽅案设计依据甲⽅所提出的要求以及图⽚；2.项⽬条件和要求焊接⼯件名称：箱体总成最⼤ 1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（长度、宽度和⾼度均有变化）。
材料：不锈钢；厚度：δ＝3 mm；焊接⽅法：机器⼈MAG焊接⽅式；设备规划：配置1套机器⼈及MAG焊接系统、1套机器⼈滑台、1台单轴变位机，1套机器⼈焊接夹具，激光检测和跟踪系统等。
具体见设备布局参考图。
第⼆章焊接⼯艺分析1.箱体⼯序划分：⼯序1、⼈⼯点固⼯件（组焊夹具甲⽅设计制造，甲⽅⾃备焊接设备，箱体共4个部件）；⽰图：⼯序2、⼈⼯将⼯件装在变位机夹具上，机器⼈焊接。
焊接完成后⼈⼯卸件。
⽰图：机器⼈焊接如图所⽰的焊缝2.焊接⼯艺（MAG）：1)焊丝直径选⽤Φ0.8-Φ1.0mm；2)机器⼈MIG焊接的平均焊接速度取：6-8 mm/秒；3)每条焊缝的机器⼈焊接辅助时间，即机器⼈平均移动时间取：3秒（包括机器⼈变换姿态、加减速、空程运动时间，及焊接起弧、收弧时间）；第三章系统总体⽅案1.⽅案总体介绍本⽅案采⽤KUKA KR16L/6机器⼈和弗尼斯的TPS4000焊接系统，通过sevorobot 的DIGI-I激光传感器检测焊缝的位置进⾏焊接，并增加激光跟踪系统随时对焊接进⾏修正。
机器⼈夹具放在单轴变位机上，机器⼈安装在外部轴滑台上，保证焊接的姿态。
经过仿真：⽬前需⽤的机器⼈基本上可以满⾜最长1800的焊接。
关于夹具能适应多品种的问题：⽬前认为⼀套夹具可以通⽤，由于⼯件宽度及⾼度变动范围太⼤，为了适应有些型号的⼯件焊接，需要⼿⼯更换夹具上的部分底座。
2.设备布局参考图平⾯布局图设备按1套机器⼈夹具制造，在电控系统上按照2套夹具的输⼊输出数量预留接⼝。
第四章系统设备配置表第五章设备配置说明1.机器⼈系统KR16L/6本系统所选⽤的KR16L/6机器⼈是德国KUKA的机器⼈，包括机器⼈本体，机器⼈控制柜（KRC2），⽰教盒（KCP）三部分及供电电缆。
焊接机器人技术讲解
焊接技术讲解焊接技术讲解一、引言本章将介绍焊接技术的背景和意义。
1.1 背景随着工业自动化的快速发展，焊接成为现代焊接行业的重要组成部分。
传统的手工焊接方式存在效率低、质量不稳定等问题，而焊接技术能够提高焊接效率、保证焊接质量，减少人力投入。
1.2 意义焊接技术的应用能够有效地解决传统焊接方式存在的问题，推动焊接行业的发展，提升工业生产效率和产品质量，为企业降低生产成本，提高竞争力提供支持。
二、焊接技术分类及原理本章将介绍焊接技术的分类和原理。
2.1 分类2.1.1 按照型号分类2.1.1.1 SCARA2.1.1.2 六轴2.1.1.3 Delta2.1.2 按照焊接方式分类2.1.2.1 弧焊2.1.2.2 激光焊接2.1.2.3 摩擦焊2.2 原理2.2.1 位置控制原理2.2.2 姿态控制原理2.2.3 力控制原理三、焊接系统组成本章将介绍焊接系统的组成结构。
3.1 机械结构3.1.1 臂3.1.2 关节3.1.3 工具持有器3.2 控制系统3.2.1 控制器3.2.2 传感器3.2.3 编程设备3.3 电力系统3.3.1 电源装置3.3.2 电缆管理系统四、焊接应用案例本章将介绍焊接在各个领域的应用案例。
4.1 汽车制造领域4.1.1 汽车车身焊接4.1.2 汽车零部件焊接4.2 机械制造领域4.2.1 金属结构焊接4.2.2 机械零部件焊接五、法律名词及注释本章将本文涉及到的法律名词及其注释。
5.1 涉及法律名词1注释：相关解释和说明。
5.2 涉及法律名词2注释：相关解释和说明。
六、附件本文档涉及的附件包括：1、附件1：焊接系统示意图2、附件2：焊接执行器技术参数表。
机器人激光焊讲解
图1 激光钎焊焊缝外观激光焊接因具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、高精度及适应性强等优点，受到各汽车厂家的高度重视。
长安福特马自达从建厂初期就引进了福特成熟的激光焊接技术，极大地提高了车身的焊接质量。
激光焊是利用高能量密度的激光作为热源的一种高效、精密的焊接方法。
随着航空航天、汽车、微电子等行业的迅猛发展，产品零件结构形状越来越复杂，人们对产品加工精度和表面完整性，以及生产效率、工作环境的要求越来越高，传统的焊接方法难以满足要求，以激光为代表的高能焊接方法得到广泛应用。
激光焊接因具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、高精度及适应性强等优点，受到各汽车厂家的高度重视。
福特工厂在20世纪80年代已广泛应用了该项技术，长安福特马自达从建厂初期就引进了福特成熟的激光焊接技术，极大地提高了车身的焊接质量。
激光焊的原理及特点激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。
按激光器输出能量方式的不同，激光焊可分为脉冲激光焊和连续激光焊（包括高频脉冲连续激光焊）；按激光聚焦后光斑上功率密度的不同，激光焊可分为传热焊和深熔焊；在激光深熔焊中又分为对接焊（钎焊）和搭接焊，前者需要填钎料，外观美观。
激光焊的优势主要包括：激光焦点光斑小，功率密度高，能焊接一些高熔点、高强度的合金材料；激光焊是无接触加工，没有工具损耗和工具调换等问题；激光能量和移动速度可调，可实现多种焊接加工；自动化程度高，可以用计算机进行控制，焊接速度快、功效高，可方便地进行任何复杂形状的焊接；热影响区和材料变形小，无需后续工序处理；激光可通过玻璃，焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件；易于导向、聚焦，实现各方向变换；激光焊接与电子束加工相比较，不需要严格的真空设备系统，操作方便；生产效率高，加工质量稳定可靠，经济和社会效益好。
图2 激光焊接质量控制激光焊接设备激光焊接设备主要由激光器（固体、气体、半导体）、导光系统、控制系统、工件装夹及运动系统等主要部件和光学元件的冷却系统、光学系统的保护装置、过程与质量的监控系统、工件上下料装置及安全装置等外围设备组成。
基于激光视觉的焊缝跟踪系统方案
基于激光视觉的焊缝跟踪系统一、焊缝自动跟踪系统构成基于激光视觉传感,具有主动性、非接触、能获取物体的三维信息、灵敏度精度高、抗电磁场干扰能力强等优点,被认为是焊缝检测的主要发展方向。
线激光法是一种直接获取深度图像的方法,它可以获取焊缝的二维半信息。
基于激光视觉的焊缝跟踪系统如图1所示，主要有3个组成部分，分别是视觉传感、图像处理和跟踪控制。
CCD摄像机垂直对准工件,激光器倾斜布置，激光器打出的激光,经柱透镜形成一光片照射到工件上形成一条宽度很窄的光带。
当该光带被工件反射或折射后,经滤光片保留激光器发出的特定波长的光,而滤除其他波长的光,最后进入CCD摄像机成像。
由于坡口各处与工件在垂直方向深度不同,故从垂直工件的方向看去,反射光成一折线,折线反映了光纹中心与焊缝坡口中心的三维位置关系。
计算机对采集图像进行图像预处理，减少图像中的噪声污染，并加强焊缝特征信息信号，通过一定的算法提取焊缝特征点，得到焊缝与电弧偏差。
此偏差作为跟踪控制系统的输入条件，依据控制算法进行处理，最后获得驱动信号控制焊炬运动，实现焊缝跟踪过程实时控制。
图1 系统构成二、焊缝自动跟踪硬件设计1.激光器在本系统中决定采用半导体激光器。
半导体激光器是以半导体为工作介质，具有超小形、高效率、结构简单、价格便宜、工作速度快、波长范围宽等一系列优点。
本视觉系统中采用的激光器是红光一字线激光器，由点激光二极管发光通过一柱透镜变换成直线形的激光条纹。
有文献通过测量MIG焊弧光的光谱范围，提出弧光的范围为150～970nm。
通过比较弧光波长与普通激光二极管波长，认为弧焊传感器中所用激光二极管的中心波长最好为467nm，594nm，610nm，632nm和950nm。
从而可选择适当波长的激光感器以减少弧光对激光的干扰。
参考多篇文献，本系统选用弧光干扰最小中心波长650 nm的条形半导体激光器。
2.摄像头CCD和滤光片本系统采用面阵型CCD工业摄像头，主要考虑其性能稳定，工作可靠的特点，要求CCD 尺寸1/3"，帧率25fps以上。
基于激光视觉传感器的机器人实时焊缝跟踪方法
第５１卷 第４期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４ ２０２１年４月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＡｐｒｉｌ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０４ ０４２１ ０７·激光应用技术·基于激光视觉传感器的机器人实时焊缝跟踪方法陈新禹，张庆新，朱琳琳，胡 为（沈阳航空航天大学自动化学院，辽宁沈阳１１０１３６）摘 要：为实现变姿态焊接过程的实时焊缝跟踪，提出基于机器人坐标系下绝对焊缝轨迹的实时跟踪算法。
将线式激光传感器安装在机器人的法兰盘上，且位于焊枪运行的前方。
焊接过程中，激光传感器连续采集焊缝位置信息，并结合手眼标定矩阵以及机器人实时姿态，将传感器采集的焊缝坐标转换到机器人基础坐标系下，从而形成空间绝对焊缝轨迹；再根据焊枪的当前位置与焊缝的空间绝对轨迹生成位置偏差。
为了提高计算精度，提出采用三次非均匀有理Ｂ样条进行数据插值和检索；最后，将位置偏差变换到焊枪工具坐标系下进行实时修正。
实验结果表明：该跟踪算法能够实现焊接机器人针对变姿态焊接过程的连续跟踪，跟踪过程平滑光顺，跟踪整体精度优于０ ５ｍｍ。
基本满足焊缝实时跟踪应用的一般要求。
关键词：焊缝跟踪；实时跟踪；样条插值；激光传感器；焊接机器人中图分类号：ＴＰ２４２ ２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０４．００４ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅａｌｔｉｍｅｓｅａｍｔｒａｃｋｉｎｇｆｏｒｒｏｂｏｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｌａｓｅｒｖｉｓｉｏｎｓｅｎｓｏｒＣＨＥＮＸｉｎ ｙｕ，ＺＨＡＮＧＱｉｎｇ ｘｉｎ，ＺＨＵＬｉｎ ｌｉｎ，ＨＵＷｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｒｅａｌ ｔｉｍｅｓｅａｍｔｒａｃｋｉｎｇｗｈｉｌｅｃｈａｎｇｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｔｏｒｃｈ′ｓｇｅｓｔｕｒｅ，ａｎｏｖｅｌｔｒａｃｋｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎａｂｓｏｌｕｔｅｓｅａｍｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ Ｔｈｅｌｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｌａｓｅｒｓｅｎｓｏｒｉｓｍｏｕｎｔｅｄｏｎｔｈｅｆｌａｎｇｅｏｆｒｏｂｏｔｉｎｔｈｅｆｒｏｎｔｏｆｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｔｏｒｃｈ Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｌａｓｅｒｓｅｎｓｏｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｃｏｌｌｅｃｔｓｔｈｅｓｅａｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｓｅｎｓｏｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇｈａｎｄ ｅｙｅｍａｔｒｉｘａｎｄｒｏｂｏｔｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｇｅｓｔｕｒｅｍａｔｒｉｘ，ｔｈｅｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｖａｌｕｅｃａｎｂｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍｓｅｎｓｏｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｉｎｔｏｒｏｂｏｔｂａｓｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｆｏｒｍｅｄｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｓｅａｍｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ；ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｖｉａｔｉｏｎｃａｎｂｅｃｏｍｐｕｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｔｏｒｃｈａｎｄｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｓｅａｍｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｍｅｔｈｏｄｏｆｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｕｂｉｃｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｒａｔｉｏｎａｌＢ ｓｐｌｉｎｅｓｉｓａｄｄｒｅｓｓｅｄ；ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｄｅｖｉａｔｉｏｎｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｏｆｗｅｌｄｉｎｇｔｏｒｃｈｔｏｏｌｆｏｒｒｅａｌ ｔｉｍｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｏｖｅｌｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｍｏｏｔｈｌｙｔｒａｃｋｉｎｇｗｈｉｌｅｃｈａｎｇｉｎｇｔｏｒｃｈ′ｓｇｅｓｔｕｒｅｉｎｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｉｔｓｔｒａｃｋｉｎｇｅｒｒｏｒｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎ０ ５ｍｍｗｈｉｃｈｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅａｍｔｒａｃｋｉｎｇ；ｒｅａｌ ｔｉｍｅｔｒａｃｋｉｎｇ；ｓｐｌｉｎｅｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ；ｌａｓｅｒｓｅｎｓｏｒ；ｗｅｌｄｉｎｇｒｏｂｏｔ基金项目：国家自然科学基金项目（Ｎｏ．６１５０３２５６）；辽宁省自然科学基金联合基金项目（Ｎｏ．２０１５０２００６１）资助。
激光焊缝跟踪系统机器人用技术手册讲解
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激光焊接解决方案
激光焊接解决方案激光焊接是一种高效、精确、无接触的焊接技术，广泛应用于工业制造领域。
为了满足不同行业的需求，激光焊接解决方案提供了多种适用于不同材料和工艺的设备和技术。
一、激光焊接的基本原理激光焊接利用高能量密度的激光束将焊接材料加热至熔点或融化，形成焊缝，通过材料的熔融和凝固实现焊接。
激光焊接具有热输入小、热影响区域小、焊缝质量高等优点。
二、激光焊接解决方案的设备和技术1. 激光焊接机器人系统激光焊接机器人系统是一种自动化的焊接解决方案，结合了激光技术和机器人技术。
通过机器人的精确运动控制和激光束的高精度定位，可以实现复杂形状的焊接任务。
该系统适用于大批量生产和高精度焊接。
2. 激光焊接头激光焊接头是激光焊接设备的核心部件，用于发射和聚焦激光束。
激光焊接头具有高能量密度、高聚焦能力和快速响应的特点，可以实现高速、高质量的焊接。
根据不同的应用需求，激光焊接头可分为光纤激光焊接头和光学激光焊接头。
3. 激光源激光源是激光焊接设备的能量提供者，常见的激光源包括CO2激光器、光纤激光器和固体激光器。
不同的激光源具有不同的功率、波长和脉冲频率，适用于不同材料和焊接工艺。
4. 激光焊接控制系统激光焊接控制系统用于控制激光焊接设备的运行和参数设置。
通过控制系统，操作人员可以实时监控焊接过程，调整焊接参数，确保焊接质量和稳定性。
三、激光焊接解决方案的应用领域1. 汽车制造激光焊接在汽车制造中广泛应用于车身焊接、发动机焊接、底盘焊接等工艺。
激光焊接可以实现高强度焊接、减少焊接变形、提高生产效率。
2. 电子制造激光焊接在电子制造中常用于电子器件的焊接，如电池焊接、电路板焊接、电子元件的封装焊接等。
激光焊接可以实现高精度焊接，避免对电子元件的损伤。
3. 航空航天激光焊接在航空航天领域用于焊接航空发动机零件、飞机结构件等。
激光焊接可以实现高强度焊接、减少焊接变形、提高零件的质量和可靠性。
4. 金属加工激光焊接在金属加工中广泛应用于焊接金属结构、管道、容器等。
机器人激光焊讲解
机器人激光焊讲解在现代制造业中，焊接技术是一项至关重要的工艺。
而随着科技的不断进步，机器人激光焊作为一种先进的焊接方法，正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
什么是机器人激光焊呢？简单来说，它是将机器人的高精度运动控制与激光焊接的高效能、高质量特性相结合的一种焊接技术。
激光焊接，大家可能都有所耳闻，它利用高能量密度的激光束作为热源，瞬间将材料熔化并连接在一起。
而机器人的加入，则让整个焊接过程变得更加精准、灵活和自动化。
机器人激光焊的工作原理其实并不复杂。
激光发生器产生高能量的激光束，通过光路传输系统，将激光束聚焦到需要焊接的部位。
与此同时，机器人根据预先设定的程序，精确地控制焊接头的运动轨迹和姿态，确保激光束能够准确地照射到焊接点，实现高质量的焊接。
这种焊接技术的优点那可真是不少。
首先，焊接质量高是其一大亮点。
由于激光束的能量集中，焊接过程中的热影响区小，能够有效地减少焊接变形和残余应力，从而保证焊接接头的强度和韧性。
而且，激光焊能够实现非常精细的焊接，对于一些微小的零部件或者对焊接精度要求极高的产品，它都能轻松胜任。
其次，机器人激光焊的生产效率高。
机器人可以连续工作，不受人工疲劳等因素的影响，大大提高了生产效率。
而且，机器人的运动速度快、精度高，能够快速准确地完成复杂的焊接任务，缩短了生产周期。
再者，它的适应性强。
无论是不同的材料，如金属、塑料、陶瓷等，还是各种复杂的形状和结构，机器人激光焊都能够应对自如。
这使得它在汽车制造、航空航天、电子设备等众多领域都有广泛的应用。
在汽车制造行业，机器人激光焊被用于车身的焊接。
传统的焊接方法可能会导致车身强度不足、外观不美观等问题，而激光焊则能够提供更牢固、更美观的焊接接头，提高汽车的整体质量和安全性。
在航空航天领域，对于零部件的精度和质量要求极高，机器人激光焊能够满足这些苛刻的要求，确保飞行器的可靠性和安全性。
然而，机器人激光焊也并非完美无缺。
一方面，设备的成本较高，包括激光发生器、机器人本体以及相关的控制系统等，这对于一些中小企业来说可能是一个较大的投资。
激光焊缝跟踪系统手册
同舟兴业科技有限公司研发生产的激光焊缝跟踪系统结合了线结构激光和图像处理技术，实现了 对焊接位置的三维测量，能够提供焊接轨迹给焊接机器人或焊接专机，拥有强大的抗干扰能力，能够 适应焊接时产生的高温、强光、飞溅以及强电磁干扰，具有广泛的适应能力。激光焊缝跟踪系统软件 功能强大，可以适用于大部分焊缝类型，超高的采样频率可适用高速焊接的场合。
适用的焊接类型
氩弧焊样的测量工具，可以适用于各种焊缝类型。
适用的焊缝类型
对接焊缝
搭接焊缝
角接焊缝
边缘焊缝
外侧角接
v坡口焊缝
04
产品参数
测量范围
（测量范围示意图）
型号
最佳架设距离
近
Z轴（高度） 远
测量范围
近
X轴（宽度）
远
类型
波长 光源
激光分类
输出
Z轴（高度）
近
测量精度
鉴于上述问题，同舟科技开发了激光焊缝跟踪系统，由图像传感器采集图像对焊缝进行实时跟 踪和采集，再由控制器发出指令给焊接终端，实现焊缝的实时监测和校正。只需将本系统连接到焊 接专机中，就能实现无人化焊缝检测，能够大大减少人工成本，提高产品质量和工作效率 。 随着客户对焊接速度和质量]要求的不断提高以及人工成本的持续上涨，近些年自动化焊接设备的需 求越来越多，焊接专机、焊接机器人系统等自动化系统的销售量呈现逐年上升的态势。
系统示意图
激光焊缝跟踪系统由激光2D传感器和控制器构成。 激光2D传感器采集到焊缝的信息后，由控制器进行计算，计算出焊缝位置后将数据传输给焊 接系统控制器。常见的焊接系统控制器有PLC,工控机以及机器人控制器，焊接系统控制器收到 焊缝根踪系统传输的焊缝位置后，调节焊枪位置，实现工件的智能焊接。
机械机器激光跟踪焊接机器人系统技术方案
【经典资料，ＷＯＲＤ文档，可编辑修改】
顺开机械手弧焊工作站
技术方案
沈阳新松机器人自动化股份有限公司
2009年7月
第一章方案概述
1.方案设计依据
甲方所提出的要求以及图片；
2.项目条件和要求
✧焊接工件名称：箱体总成最大 1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（长度、宽度
和高度均有变化）。
✧材料：不锈钢；厚度：δ＝3 mm；
✧焊接方法：机器人MAG焊接方式；
✧设备规划：
配置1套机器人及MAG焊接系统、1套机器人滑台、1台单轴变位机， 1套机器人焊接夹具，激光检测和跟踪系统等。
具体见设备布局参考图。
第二章焊接工艺分析
1.箱体工序划分：
工序1、人工点固工件（组焊夹具甲方设计制造，甲方自备焊接设备，箱体共
4个部件）；
示图：
工序2、人工将工件装在变位机夹具上，机器人焊接。
焊接完成后人工卸件。
示图：机器人焊接如图所示的焊缝
设备布局参考图
平面布局图
1套机器人夹具制造，在电控系统上按照2套夹具的输入输出数量预留接
系统设备配置表
数
名称和规格
量
弧焊机器人系统
本体: KR16L/6
1套控制柜: KRC
示教盒（中文英文双语显示,、电缆长度：10m）
供电电缆（本体 控制柜，长度：5m）
可调机械手臂，更大的活动空间和柔韧性
高速运动曲线中动态模型的优化，加速性能高于普通机器人。
激光跟踪自动焊接设备的原理
激光跟踪自动焊接设备的原理
激光跟踪自动焊接系统集激光焊接与机器视觉跟踪技术于一体,实现了焊接过程的自动化。
其构成和工作原理可概括为:
1. 激光焊接部件
它由激光器、聚焦镜、校准系统等组成,可以输出高功率密集激光进行焊接。
焊接时通过聚焦镜调节焦点位置。
2. 机器视觉跟踪系统
它包含图像采集设备、图像处理单元、跟踪算法模块等。
可以实时捕捉焊缝图像,经处理后计算焊缝的空间位置信息。
3. 运动控制系统
它将图像处理系统输出的焊缝位置信息与预设的焊接轨迹进行比较,计算偏差并控制工作台移动,使焊炉保持在焊缝上方准确跟踪。
4. 计算机集成控制
计算机统筹各个子系统,根据焊接工艺参数发出控制指令,实现对整个系统的协调
运作。
工作时,焊工预先编辑焊接轨迹程序输入计算机,放置好焊接工件后启动系统。
视觉系统实时反馈焊缝位置,控制系统驱动工作台移动,使激光焊炉精准跟随焊缝运动。
计算机监控系统状态,精确控制激光输出参数,完成高质量的自动焊接作业。
这种闭环控制的自动激光焊接系统,精度高、灵活性强,可以实现多种复杂零件的焊接自动化,大幅提高了焊接效率和质量。
它结合了先进的激光焊接技术、精密机械系统、现代光电传感与数字控制技术,代表了现代工业自动化技术发展方向。
利用激光跟踪仪对机器人进行标定的方法
利用激光跟踪仪对机器人进行标定的方法一、本文概述随着机器人技术的飞速发展，机器人在工业、医疗、军事等领域的应用越来越广泛。
机器人的定位精度和运动性能直接决定了其工作效率和准确性，因此，对机器人进行精确标定至关重要。
激光跟踪仪作为一种高精度测量设备，因其非接触性、高效率和高精度等特点，被广泛应用于机器人标定领域。
本文旨在介绍一种利用激光跟踪仪对机器人进行标定的方法，通过该方法可以实现对机器人位姿参数的精确测量和校准，提高机器人的定位精度和运动性能，为机器人在各领域的应用提供有力支持。
本文首先介绍了机器人标定的基本概念和重要性，以及激光跟踪仪的基本原理和优势。
接着，详细阐述了利用激光跟踪仪对机器人进行标定的具体步骤和方法，包括标定前的准备工作、标定过程中的数据采集和处理、以及标定结果的评估和应用。
本文还讨论了标定过程中可能遇到的问题和解决方法，以确保标定结果的准确性和可靠性。
通过本文的介绍，读者可以深入了解利用激光跟踪仪对机器人进行标定的基本原理和方法，掌握相关技术和应用，为机器人在各领域的应用提供有力支持。
本文也为相关领域的研究人员和技术人员提供了有益的参考和借鉴。
二、激光跟踪仪基本原理及特点激光跟踪仪是一种高精度、非接触式的测量设备，其基本原理基于激光测距和角度测量。
激光跟踪仪通过发射一束激光并追踪其反射光，测量激光发射器与目标点之间的距离。
通过内置的旋转关节和角度编码器，激光跟踪仪可以精确地测定目标点在空间中的方向。
结合距离和方向信息，激光跟踪仪能够计算出目标点在三维坐标系中的精确位置。
激光跟踪仪具有多种显著特点。
其测量精度高，可达到微米级甚至纳米级，适用于对机器人等精密设备的标定工作。
激光跟踪仪的测量速度快，能够实现实时跟踪和测量，提高工作效率。
激光跟踪仪具有非接触式测量的优点，不会对目标点产生任何机械力或热影响，从而避免了可能引起的误差。
激光跟踪仪的操作简单，只需将目标点置于激光束的照射范围内，即可进行自动跟踪和测量，无需复杂的操作和调整。
激光焊接机器人 培训
激光焊接机器人培训简介激光焊接机器人是一种集激光技术和机器人技术于一体的先进焊接设备。
它具有高精度、高效率、高稳定性的特点，在工业生产中得到广泛应用。
为了能够充分发挥激光焊接机器人的优势，合格的培训是必不可少的。
培训内容1. 激光焊接机器人原理激光焊接机器人的培训首先需要深入了解其工作原理。
培训内容包括：•激光原理：激光的产生、特性和应用•焊接原理：激光焊接的基本原理和适用范围•机器人基础知识：机器人的结构、控制系统和工作方式2. 激光焊接机器人操作技巧培训还包括激光焊接机器人的操作技巧。
学员需要熟悉机器人的操作界面和各种功能模块的使用方法，掌握以下技巧：•机器人编程：掌握机器人编程语言，能够编写焊接路径和参数设置•焊接参数调节：根据不同工件和焊接要求进行参数调节，确保焊接质量•故障诊断与排除：学会分析机器人故障，并运用合适的方法进行排除3. 安全常识与操作规范在激光焊接机器人的培训中，安全常识和操作规范是不可或缺的部分。
学员需要掌握以下内容：•激光安全知识：学习激光的危害和防护方法，避免激光伤害•机器人操作规范：学习合理使用机器人、遵守相关规定，确保工作安全•紧急事故处理：学习应对机器人故障和紧急情况的方法，保障人员安全培训形式与时间激光焊接机器人的培训可以分为理论培训和实践操作两个阶段。
理论培训主要包括讲座、案例分析和知识测试；实践操作则是通过模拟机器人操作和真实案例操作进行。
培训时间一般根据学员的情况而定，建议至少安排2-3天的时间进行深入学习和实践。
培训机构与师资激光焊接机器人的培训有许多机构提供，选择合适的机构和师资非常重要。
培训机构应具备以下条件：•丰富的培训经验：具备多年激光焊接机器人培训经验，能够提供实际案例和应用分享•专业的师资队伍：拥有经验丰富、专业技术过硬的培训师资，能够全面指导学员的学习和实践•先进的设备与设施：提供先进的实验室设备和培训设施，确保学员能够进行真实的操作训练结语激光焊接机器人的培训对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
机器人适配3D激光焊缝跟踪传感器的管板焊接应用技术分析
焊缝跟踪:机器人适配3D激光焊缝跟踪传感器的管板焊接应用技术分析1、国内外现状、水平和发展趋势随着焊接自动化技术的不断发展,越来越多的自动焊接系统运用于特种焊接领域。
在化工,石油,冶金,轻工,核电等特种制造领域存在着大量的管板焊接。
虽然现在管板焊接已开始采用焊接操作架、自动化焊接小车等半自动化、专用化的焊接装备,但这些装置的使用和安装过程复杂,自动化程度不高,焊接工人劳动强度大,工作环境恶劣。
机器人焊接技术在管板焊接中极大的提高了焊接效率和质量，传统的机器人管板焊接方法主要是基于一个模板管板，然后机器人作示教作固定的偏移，当散热管位置不规则，散热管板板子焊接时发生热变形，散热管一致性较差时，很容易产生焊接缺陷。
2、市场需求管板焊接系统市场需求非常旺盛，但受限于技术难度较大，应用复杂，初期投入成本较高等因素，现有的市场保有量并不大，正在处于快速增长阶段。
目前国内市场上，可以成熟应用该系统的的外资品牌数量寥寥无几，价格非常昂贵，客户数量也非常有限。
国内品牌也只有少数几家，技术水平也都在不断完善提高当中。
3、关键技术（1）管板焊缝原始数据采集和处理现场焊接部位形态复杂多变，采集的原始图像会有很多干扰内容，通过激光轮廓传感器采集焊接部位的形态，再通过软件算法得出焊接目标点的真实位置，规划焊接的轨迹和姿态，然后将数据传送给机器人。
（2）管板焊缝的目标位置采集和处理采用大量的几何算法，根据实际需求计算出真实的焊缝目标位置。
（3）工业机器人和激光轮廓传感器的位置标定应用大量的应用数学算法，自主设计一种既能保证系统精度，操作又简单方便的标定方法，准确地对工业机器人和激光轮廓传感器的位置进行标定，该标定直接影响系统的整体精度，以及后续系统的调试和维护。
（4）优良的工业外观设计以及整机装联技术对防尘，防飞溅，抗电磁干扰等方面设计可靠的防护系统，综合考量外观及整机装联设计，对系统进行进一步的优化，以提高系统的稳定性和使用寿命。
机器人弧焊激光寻位流程
机器人弧焊激光寻位流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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顺开机械手弧焊工作站技术方案沈阳新松机器人自动化股份有限公司2009年7月第一章方案概述1.方案设计依据甲方所提出的要求以及图片；2.项目条件和要求✧焊接工件名称：箱体总成最大 1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（长度、宽度和高度均有变化）。
✧材料：不锈钢；厚度：δ＝3 mm；✧焊接方法：机器人MAG焊接方式；✧设备规划：配置1套机器人及MAG焊接系统、1套机器人滑台、1台单轴变位机，1套机器人焊接夹具，激光检测和跟踪系统等。
具体见设备布局参考图。
第二章焊接工艺分析1.箱体工序划分：工序1、人工点固工件（组焊夹具甲方设计制造，甲方自备焊接设备，箱体共4个部件）；示图：工序2、人工将工件装在变位机夹具上，机器人焊接。
焊接完成后人工卸件。
示图：机器人焊接如图所示的焊缝2.焊接工艺（MAG）：1)焊丝直径选用Φ0.8-Φ1.0mm；2)机器人MIG焊接的平均焊接速度取：6-8 mm/秒；3)每条焊缝的机器人焊接辅助时间，即机器人平均移动时间取：3秒（包括机器人变换姿态、加减速、空程运动时间，及焊接起弧、收弧时间）；第三章系统总体方案1.方案总体介绍本方案采用KUKA KR16L/6机器人和弗尼斯的TPS4000焊接系统，通过sevorobot 的DIGI-I激光传感器检测焊缝的位置进行焊接，并增加激光跟踪系统随时对焊接进行修正。
机器人夹具放在单轴变位机上，机器人安装在外部轴滑台上，保证焊接的姿态。
经过仿真：目前需用的机器人基本上可以满足最长1800的焊接。
关于夹具能适应多品种的问题：目前认为一套夹具可以通用，由于工件宽度及高度变动范围太大，为了适应有些型号的工件焊接，需要手工更换夹具上的部分底座。
2.设备布局参考图平面布局图设备按1套机器人夹具制造，在电控系统上按照2套夹具的输入输出数量预留接口。
第四章系统设备配置表第五章设备配置说明1.机器人系统KR16L/6本系统所选用的KR16L/6机器人是德国KUKA的机器人，包括机器人本体，机器人控制柜（KRC2），示教盒（KCP）三部分及供电电缆。
1）机器人本体参数：KR16L/L机器人本体照片KR6C性能参数负载6公斤运动轴数 6重复精度小于±0.1mm控制器KRC2自重240公斤每个轴的运动参数运动范围运动速度轴1 +/-185°156°/s轴2 +35°/-155°156°/s轴3 +154°/ -130°156°/s轴4 +/-350°335°/s轴5 +/-130°355°/s轴6 +/-350°647°/s最大工作半径1911mm空间最大旋转角度±185ºKR16L/6机器人本体外形尺寸及运动范围2）机器人控制器KRC2控制柜外观示意图KRC2 性能参数处理器库卡(工业)计算机操作系统微软WINDOWS XP编程及控制库卡VKCP设计生产标准DIN EN 292, DIN EN 418, DIN EN 614-1, DIN EN 775,DIN EN 954, DIN EN 50081-2, DIN EN 50082-2, DIN EN60204-1保护等级IP54工作环境温度0°～50°（无需外加空调系统）控制轴数8-11个自重178公斤输入电源3x400V-10%∽3x415V+10% , 49-61赫兹负载功率4KVA(最大8KVA)保护熔断器32A， 3只（慢熔型）与外围设备通讯接口 Ether Net, CAN BUS (Interbus, profibus 作为可选项) 至机器人电缆总成7米(可加长到 15米, 或 25、35、50米) 噪音等级(根据DIN 45635-1) 67dB3）KUKA编程控制器KCPKCP性能参数尺寸（长x高x厚）：330x260x35mm保护等级：IP54显示屏：640x480，256色LCD彩显，VGA模式，6D空间鼠标，使示教动作容易操作4种工作模式切换旋钮，方便操作与安全3位人体学始能开关三位使能开关中/英/德多种语言菜单切换容易10米控制电缆开始/停止/紧急停止按钮通过Canbus 与PC通讯库卡工业机器人优点描述：（1）标准六轴工业机器人本体：⏹合理的机械结构和紧凑化设计⏹6个自由度AC伺服马达⏹绝对位置编码器⏹所有轴都带有抱闸⏹特定的负载和运动惯量的设计，使得速度和运动特性达到最优化⏹臂部的附加负载对额定负载没有运动限制⏹本体和控制器之间7m长电缆, 并可根据需要进行扩展⏹特点描述：●旋转范围大，工作效率更高●模块化的机械结构设计，任何部分都可迅速更换●高精度电子零点标定●可调机械手臂，更大的活动空间和柔韧性●高速运动曲线中动态模型的优化，加速性能高于普通机器人25%，更利于提高系统寿命、优化工作节拍（2） KUKA机器人控制器KRC2●标准的工业控制计算机PENTIUMⅡ处理器●基于Windows平台的操作系统，可在线选择多种语言（包括中文）●支持多种标准工业控制总线，包括：Interbus、Profibus、Devicenet、Canbus、Controlnet、EtherNet、 Remote I/O等●标准的ISA、PCI插槽，方便扩展。
可直接Intrnet，实现远程监控和诊断。
●采用高级语言编程●标准的控制软件功能包，可适应于各种应用●6D运动控制鼠标，方便运动轨迹的示教●断电自动重启，不需重新进入程序●系统设示波器功能，可方便进行错误诊断和系统优化●软件可自动更新和升级◆KUKA标准的工业控制PC◆基本配置：CPU：2.0 GHZ内存：256MB RAM硬盘：20G串口：COM1、COM2 、COM3，9针或15针标准并口和打印机接口主板：标准工业控制计算机主板，含PCI、ISA插槽USB接口标准CD-ROM和软驱标准显卡，可外接显示器◆优点：●开放性好，能够直接和多种功能卡直接插接，方便扩展，通用性好●程序可方便进行备份及恢复，而且可在短时间内完成●可直接外接显示器、鼠标和键盘，方便程序的读写●可随时进行系统的更新●大容量硬盘对程序指令基本无限制，并可长期存储相关操作和系统日志●支持多种总线协议，与总线接口板连接方便，即插即用●一旦出现系统错误，可在最短时间内恢复●可方便进行联网，易于监控和管理●拆卸方便、易于维护2.焊接系统焊接系统采用福尼斯的TPS4000，介绍如下：TPS 4000TPS4000——焊接历史上里程碑式的产品，它是全数字化微处理器监控的逆变电源。
在这款新型设备众多特点中，尤其突出的是它能适用于多种焊接方法，以及能够满足多种多样的焊接任务。
TPS4000，最大焊接电流400A，能够满足最苛刻的工业要求。
它主要应用于：汽车及其零部件制造、仪器仪表制造、化工工程、机械工程、铁路车辆以及船舶工业等领域。
焊接方法：➢手工焊（MMA）➢MIG/MAG高性能焊接➢MIG/MAG脉冲电弧焊➢TIG DC 焊推荐的母材：➢铝及铝合金➢特殊材料➢不锈钢➢碳钢推荐的应用领域：➢工业设备的制造及安装➢维修和补焊➢航空航天工业➢板材的加工➢机器人焊接➢汽车及其辅助工业➢铁路车辆及其附属设备的制造➢船舶工业及海洋工程➢特殊车辆及设备的制造功能列表（摘录）常用的：➢4轮驱动➢防粘功能➢自动削球功能➢连续的焊接电流调整➢数字化焊接程序➢能量保存逆变技术➢人性化的焊枪支架（选配件）➢JOB模式➢提起引弧功能➢微处理器控制➢推拉丝操作（选配件）➢远程控制单元➢机器人接口，数/模转换口（选配件）➢无飞溅引弧（选配件）➢S—，CE—标准➢一元化操作➢双脉冲（选配件）➢温控风扇➢用户自定义功能按钮➢从数据库调用焊接程序（选配件）➢缓速送丝机构➢无电流和气体送丝操作模式：➢2—步/4—步模式➢铝焊起弧程序（特殊4步）➢点焊显示参数：➢板厚➢电弧长度➢中间态电弧➢保持功能➢JOB序号➢手工操作模式➢焊脚尺寸➢马达电流➢操作模式➢错误代码➢焊接电流（实际值/预设值）➢焊接电压（实际值/预设值）➢焊接速度➢送丝速度可调参数：➢电弧长度校正➢回烧时间➢电弧推力校正➢弧坑电流➢气体预流时间➢气体过流时间➢热起弧➢连续调节焊接电流技术数据：TPS4000技术数据主电压±15% 50/60Hz 3 ×400V焊接电流范围MIG/MAG 3—400A焊接电流范围TIG 3—400A焊接电流范围MMA 10—400A焊接周期（40°C，10分钟）50%暂载率，400A焊接周期（40°C，10分钟）100%暂载率，320A尺寸（L×W×H）625/290/475mm重量35,2Kg保护等级IP23标准与安全认证CE，CSA，S3.变位机单轴变位机示意图负载1500Kg回转速度Max.6.5rpm回转角度360°4.激光传感器加拿大Servo robot 激光跟踪传感器是目前世界上最先进的跟踪传感器，可实现6-D跟踪，与kuka机器人有良好的接口。
其详细性如下：5.安全防护系统设有安全围栏以及安全门，防止人员的进入。
在操作工位设置安全光栅，防止系统的意外启动以及系统工作时对人员的伤害。
安全门和安全光栅均和机器人进行连锁。
第六章项目启动条件与要求1.项目启动条件✧甲乙双方签订正式的《合同》和《技术协议》；✧乙方收到甲方的第一笔合同预付款；✧甲方将工程设计所需的技术资料交付给乙方；2.对现场环境的基本要求✧环境温度：0～45℃；✧相对湿度：20%～80%RH；✧振动：振动加速度小于0.5g；✧电源：三相380V，电压波动范围：+10%、-15%，频率：50/60HZ；✧单套机器人系统控制柜容量：10KV A，焊接用电源容量：22KV A；✧每个机器人工作站配一个独立的空气开关，以供工作站电控柜配电用。
机器人控制器和焊机电源须从电控柜中分别引出。
✧焊机与系统控制器必须分开接地，接地电阻小于100Ω；✧压缩空气需滤除水气、杂质，且要求压力>0.4Mpa；✧工作现场无腐蚀性气体；✧车间地基：常规水泥地面处理，设备安装底座可采用膨胀螺栓与地面固定；3.MAG焊接对焊接工件的基本要求✧零件表面应无油、无锈、无污物；✧焊缝处工件间隙小于0.5mm；✧零件上不应该有影响定位及涂胶的毛刺。
4.调试及现场配合要求✧甲方应在设备验收前后，免费向乙方提供设备调试所需的全套试件。
✧甲方应在设备发往甲方现场前，按照布局要求，完成包括水电气等动力设备的场地准备工作。
✧当设备到达甲方指定现场后，甲方负责安排现场设备卸车及相应的人员配合。