寻缝跟踪,是机器人激光焊接能在真实零件上活下来的原因

机器人激光焊接在量产中失败,原因常常与激光毫无关系。机器人每个循环都以极佳的重复精度回到同一个示教点,而零件并不会每个循环都出现在同一个位置——冲压公差、工装磨损、热膨胀以及上游焊接变形,都会让接缝移位。

弧焊工艺对此宽容:电弧会向接缝游走,填充金属把差异补上。聚焦激光束则完全不宽容。

跟踪系统测量什么

主流方案是在加工点前方向接缝投射一条激光线,并用相机成像。该线条的形变描述了接头横截面,系统据此提取接缝位置、间隙宽度,有时还有间隙体积。

位置数据用于修正机器人路径。间隙宽度可以反馈给工艺本身——在接缝张开时调整摆动幅值或送丝速度——这已是自适应焊接,而不只是跟踪。

工程上的难点

传感器与工具之间的标定是反复出现的问题。系统必须精确知道传感器坐标系相对光束焦点的位置,而这一关系会随热膨胀和任何一次碰撞而漂移。