...系统在汽车柔性焊接生产线中的应用研究
熊夫亮
[摘 要]在现代工业快速发展的今天，焊接技术是一门不可或缺的技术。而为了确保机械焊接的质量，就必须加强焊接技术的改进和优化，切实注重自动化焊接技术的应用，才能在提高工作效率的同时降低成本。因而本文正是基于这一背景，从自动焊接的技术原理入手，提出了械焊接中自动焊接技术的应用策略。希望通过本文的论述，更好地促进机械焊接质量的提升。
[关键词]机械焊接 自动焊接技术 应用
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0388-01
近年来，随着我国工业事业的发展，在焊接技术方面的要求更高，不仅要确保焊接质量，还要加快焊接速度，同时还要降低焊接成本。而加强自动焊接技术的应用，由于其不仅有着较高的生产效率，而且质量稳定，且能节约大量的能源，切实将焊接成本降低。因而加强对其的应用就显得尤为必要。以下笔者就此展开探究性的分析。
1.自动焊接技术原理分析
为了更好地在机械焊接中加强自动焊接技术的应用，作为机械焊接技术人员，首先就必须切实掌握其技术原理。因为传统的采用手工焊接，不仅质量难以保证，而且还需要耗费大量的人力物力和财力。而利用自动焊接技术，主要是以现代电子技术为载体，以自动焊接系统为依托，实现焊接过程的自动化，整个焊接加工过程能有限的呈现。这主要是得益于其整个固定和焊接的过程利用系统预先设定的程度，在各个部件的精心配合下，将动作指令转换成轨迹指令，从而实现对其的自动化焊接。一般而言，常见的自动焊接系统应包括机器人、视觉传感、焊接和计算机处理四个部分。但是在使用之前，应对其每个部分的硬件配置和软件设计等能否满足焊接的需要进行重点的检查。在确保达标之后，首先是利用专业设备获得焊缝轮廓图，再利用图像采集设备，对焊缝图像进行转换，最终得到数字图像。其次是将其坐标提取，并分析焊缝轮廓图，得到具体的坐标参数，并及时的输入逻辑编程控制器之中，从而有效的引导机器人进行焊接。在此是在机器人的手臂末端安装焊枪，并保证送丝机能满足焊丝的需要，并利用控制柜对机器人和送丝机的匹配进行控制，确保二者有效的协同工作，从而完成自动化的焊接。
2.机械焊接中自动焊接技术的应用策略
2.1 基本原则
任何工作的开展，都需要在一定的原则下进行，否则将失去其意义。就机械焊接而言，为了更好地加强自动焊接技术的应用，首先就必须坚持质量第一的原则。因而只有在确保焊接质量的前提下实现自动化的焊接，才能体现自动化焊接的意义。所以质量第一的原则是机械焊接实现自动化焊接的根本前提，这必须引起我们的重视，才能彰显自动化焊接的意义。
2.2 切实加强自动焊接系统质量的检查
自动焊接系统的质量是确保自动焊接的关键。虽然目前在自动焊接中均采用了现成的自动焊接机械完成对其的处理，但是为了确保其应用成效，在坚持质量第一的原则下，应注重自动焊接系统质量的检查，才能更好地加强自动焊接技术的应用。一般而言，在自动焊接系统中，应对其满足的坡口类型以及工件的厚度进行明确。而在焊接速度上，则是每秒30到40mm之间。而点与点的焊接精度一般是低于焊丝直径的50%，轨迹焊接精度则应比焊丝的直径小，且系统的抗干扰能力与稳定性较强，能适应多种恶劣的环境和焊接的条件。常见的自动焊接系统应包括机器人、视觉传感、焊接和计算机处理四个部分。主要的对其每个部分的硬件配置和软件设计等能否满足焊接的需要进行重点的检查。才能更好地确保焊接系统的质量。
2.3 切实加强图像处理工作的开展
2.3.1切实做好图像预处理工作
因为图像预处理是自动焊接技术的关键，只有确保预处理的图像质量，才能确保所得到的焊缝图像的质量，最终确保焊缝坐标的精准度。尤其是在图像输入过程中，有时由于干扰而对其图像效果带来影响，所以应对图像进行预处理，从而将原始图像中无用和存在干扰的信息进行降低或消除。例如对图像进行增强和复原以及变换等方面的操作就能达到一定的效果。但是需要注意的是，由于很多机械焊接件的表面凹凸不平，因为光照时经常出现图像质量下降的问题，加上图像传输中信号的干扰，所以在图像预处理时，应对图像进行滤波、增强、二值化等方面的处理，才能确保所输入的图像质量，进而得到精准的焊缝坐标，从而将其输入机器人变成控制器之中，最后就能结合焊缝坐标确定焊接路径达到自动化的焊接。
2.3.2切实加强孤点滤波工作的开展
由于在阈值分割的基础上存在孤立点，所以为了将图像中的孤立点过滤，就必须结合实际需要，针对性的采取相应的算法。一般而言，在进行孤点滤波时，常见的有标记法，具体的就是逐行逐列扫描图像，由左往右、由上到下的顺序进行扫描，并在扫描过程中标记目标区域，并设置阈值，对每个标记的像素值进行确定，并将其与所设置的阈值进行比较，最终去小保大。
2.3.3切实注重边缘检测工作的开展
图像处理中，除了做好上述工作外，还应切实注重边缘提取与检测，从而提出其边缘信息，同样有多种算法，具体的应结合实际需要来确定。在这一检测过程中，主要是对其信噪比进行确定，从而精度定位，做好单边缘响应，并通过一维高斯函数就图像实施低通滤波处理，最后对其梯度值进行计算，确定其梯度方向，从而更好地掌握其特征。
2.4 切实做好摄像机标定工作
在对图像进行处理的基础上，就需要对摄像机进行标定。从而避免图像变形和扭曲问题引发的焊接质量问题。所以在这一过程中，主要是选取摄像机模型进行标定，从而更好地将空间中每个点的坐标在具体图像坐标中呈现的转换关系进行掌握，进而更好地确保摄像机的摄像质量，最终为坐标的确定奠定基础。具体的就是对焊接机器人的焊缝运动进行控制，同时对其坐标值进行记录，在经过图像处理后，将所提取的焊缝坐标值予以对比，得出二者的偏差后针对性的进行调整。
2.5 对自动化焊接系统进行调试
在做好上述工作的基础上，为了更好地确保机械焊接中促进自动化焊接技术水平的提升，还应对自动化焊接系统进行调试。具体的就是注重仿真实验的开展，利用自动化焊接系统的软件，对某一型号的机器人实施在线和离线编程，将机器人自动焊接的情况模拟出来。具体的流程就是建立空间站，再将所需焊接的工件的相关数据输入，从而生成焊接的路径，最后系统按照焊缝坐标生成的路径进行运动，从而完成对其的自动化焊接。这就需要在这一过程中对其焊接的质量进行检查，尤其是仿真实验中的焊接误差，为了更好地将其误差降低，提高焊接质量，应对每条曲线最大的偏差值和其平均的偏差值进行确定，并与工件的加工误差标准进行比较，最后对自动化焊接系统进行调试，从而利用机器人轨迹规划技术、机械臂和传感器协调技术以及双目立体视觉技术和标定技术等的支持，实现对其的自动化焊接。
3.结语
综上所述，机械焊接中自动焊接技术的应用十分重要，这就需要机械焊接技术人员自身具有较强的专业技术知识，紧密结合所焊接的机械工件和所采用的自动化焊接系统，在坚持质量第一的原则下，切实掌握自动焊接系统的技术原理，并注重图像预处理、摄像机标定和系统调试工作的开展，才能更好地确保机械焊接质量。
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