基于激光视觉系统的多层多道焊接路径规划*

2021-11-29潘海鸿李睿亮刘冠良王耀玮梁旭斌

组合机床与自动化加工技术 2021年11期

潘海鸿，李睿亮，刘冠良，王耀玮，陈琳，梁旭斌

(广西大学机械工程学院，南宁 530004)

0 引言

中厚板结构件在压力容器制造等领域中应用越来越广泛。由于中厚板结构件具有坡口大、板件厚等特点，在实际焊接中存在一定困难。多层多道焊接具有有效减少变形量，降低热输入量等优点，被广泛应用到中厚板结构件焊接中[1-3]。由于机器人焊接稳定性、焊接效率高等优点[4]，被广泛应用在中厚板的多层多道焊接[5]。

但每条焊道在焊接前都需要进行手动示教[6]，多次手动示教耗时多[7]，且手动示教偏差易影响焊接质量。文献[1,8]针对厚板V型坡口工件焊接搭建焊接工作站并进行离线编程，但未对焊枪姿态进行规划。文献[3]针对单边V型焊缝进行多层多道轨迹规划，但只针对单边V型焊缝且没有对焊接速度进行相应规划。

对于同种焊缝类型不同坡口角度的结构件，需要根据不同坡口角度，重新设计焊接路径及焊枪姿态，致使工作效率低。为提高工业机器人示教效率和焊接质量,适应不同坡口角度焊缝的多层多道焊接，本文提出采用激光视觉系统进行焊缝特征点提取进而自适应规划多层多道焊接路径，并采用等高度填充策略及焊缝特征点投影策略，对多层多道路径各焊道位置进行规划。此外，对不同类型填充焊道结合焊枪行走角进行焊枪姿态规划，并针对各焊道填充类型对焊接速度进行规划。