激光视觉寻位技术在车身焊接上的应用
汽车车身激光焊接技术的现状与发展趋势
汽车车身激光焊接技术的现状与发展趋势摘要：随着家用汽车市场规模的不断扩张，国民对于汽车制造的质量要求也越加严格。
车身作为汽车结构的重要组成部分，不仅关系到汽车质量，更决定了汽车的安全性能，而将激光焊接技术应用到汽车车身制造中，对于汽车车身制造工业的发展具有重要意义。
基于此，文章对汽车车身激光焊接技术的应用与发展进行了研究，以供参考。
关键词：汽车车身；激光焊接；发展措施1激光焊接的优点激光焊接属于熔融焊接，通过能源激光束完成对接接头的焊接。
其焊接产生的热量可降到最低，热影响区范围小，热变形区最小。
以上优势决定了其在汽车冲压件生产中的重要性，因为汽车冲压件在生产过程中对板料的平整度要求非常高，激光拼焊板的焊接变形量可以满足冲压件生产需求。
冲压件在生产过程中直接通过成形翻边工艺对料片进行成形性加工，因此对板料的平整性要求更高，同时激光拼焊板的供应质量要求会更高。
为了减少板料变形及提升生产效率，钢厂通常会采取先焊接后裁剪的方式，减少焊接带来的变形量，规避焊接接头熔融性差、漏焊、焊缝开裂等不良质量问题。
激光焊接技术是新时期激光技术领域发展的技术成果之一，属于熔融焊接的技术方式。
其实际使用中，是以激光束为能源，将激光束的能量冲击在焊件接头位置，使其发生熔融效果，以完成焊接。
激光焊接技术是由光学振荡器以及处于光学振荡器两端空穴镜间的介质共同构成，其实际作业过程中，将电能、化学能、热能、光能以及核能等转换为一种特定的光频，如紫外光、红外光或者可见光等，以此实现对工件的焊接处理。
而激光焊接技术的技术原理相对较为简单，即通过对母材局部位置进行加热以及加压处理，以此使母材逐渐软化并使其具有可塑性，进而根据金属原子之间本身具有的相互渗透的特点与性质，实现焊接件的连接。
随着我国激光焊接技术的逐渐完善与推广，在汽车车身的制造中，激光焊接技术应用也越加广泛，实现了对汽车车身制造中传统焊接技术垄断的打破，为新时期汽车制造工业的发展提供了焊接技术的支持与保障。
探究激光焊接技术在汽车制造中的应用
探究激光焊接技术在汽车制造中的应用******************摘要：近些年来，随着社会生产力水平的提升，汽车制造业得到了大力发展。
激光焊接在汽车制造中作为一项重要的技术，为汽车行业做出了重要贡献。
本文就汽车行业中的激光焊接技术的应用进行了分析。
关键词：激光焊接技术；汽车制造；应用1.激光焊接技术在汽车制造中的应用现状近些年，我国的汽车行业在制造规模上有了较大的提升，汽车类型也是令人目不暇接。
焊接工艺在汽车制造中属于重要的组成部分，在较多的流程环节之间起到了衔接的作用。
随着技术的发展，激光焊接技术逐渐被广泛应用于汽车制造业中。
激光焊接技术具有较多的优点，相对于传统的焊接工艺，能够有效提升焊接效率，还可以针对汽车制造过程的特点进行优化处理。
在目前的汽车制造业中，主要采用了激光焊接技术以及激光拼接技术等，颠覆了传统的焊接工艺，弥补了焊接缺陷。
传统的焊接技术在使用中，主要利用冲压成型的原理，然后进行焊接，其中会有焊接质量不高以及焊接精确性较低的问题。
激光焊技术的工作流程与传统技术相反，焊接质量高，并且使用到的零部件也较少，可以更好地节约焊接成本。
激光焊接技术对于各种汽车部位以及零件都有较好的焊接效果，在焊接的精准度上也有明显的提。
在上个世纪八十年代激光焊接技术就已经兴起，并逐渐应用于汽车制造业中。
最早的激光焊接技术主要是用来对变速齿轮进行焊接处理，提升零部件的质量，防止对汽车的运行速度产生较大的影响。
随着汽车制造业的发展，汽车质量对激光焊接技术也提出了新的要求，为了提升汽车的焊接质量和使用寿命，激光焊接技术在使用中将各项工艺进行整合，提高了工作速度，增强了汽车的外观美感，保证了操作的质量，使汽车制造在焊接工艺方面得到了持续性的发展[1]。
2.激光焊接技术在汽车制造中的应用2.1激光自熔焊接技术激光自熔焊接的工作原理是利用激光将需要焊接的零部件进行部分的熔化，然后冷却形成一个整体部件，这样的激光焊接技术的优势在于焊接速度快，焊接过程中不需要添加各种的焊剂，只是依靠汽车零部件的自身性质，经过熔化、冷却后凝固在一起，焊接的成本较小。
激光焊接技术应用及其发展趋势
激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是目前工业界最常用的一种焊接方法之一。
它利用高能量密度的激光束，通过将激光束聚焦到焊缝上，使焊接材料瞬间熔化，从而完成焊接过程。
激光焊接技术具有高精度、高效率、不产生机械应力和变形等优点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子、通信和制造业等领域。
激光焊接技术在汽车制造领域的应用非常广泛。
汽车制造中，激光焊接可以用于焊接车身、车门、车顶等焊接件，相比传统的焊接方法，激光焊接可以更好地保证焊缝的质量，提高汽车的整体性能。
而且，激光焊接可以实现自动化生产，提高生产效率和生产线的灵活性。
在航空航天领域，激光焊接技术被广泛应用于航空发动机、飞机机身和飞机翼片等部件的制造。
激光焊接可以实现对这些部件的高精度焊接，确保焊缝的质量和通气性。
激光焊接还可以用于焊接航空材料，如钛合金和高温合金，这些材料具有高强度和耐高温的特点，激光焊接技术可以有效地实现对这些材料的焊接。
在电子和通信领域，激光焊接技术被广泛应用于电子元器件的生产。
激光焊接可以精确地焊接小型电子元器件，如集成电路、电感和电解电容等，保证电子元器件的高可靠性和稳定性。
激光焊接还可以焊接光通信器件，如光纤和光电池等，实现高质量的焊接接头。
激光焊接技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：激光功率的持续提高。
激光焊接的效果受激光功率的影响，随着激光功率的提高，焊接速度和焊缝质量都会得到提升。
目前，高功率激光器的发展已经取得了很大进展，未来激光焊接技术将会更加高效和精确。
激光设备的体积和成本的不断降低。
传统的激光器设备比较庞大且价格昂贵，不适合小型化和大规模应用。
随着激光器技术的不断发展，激光器设备的体积和成本正在逐渐减小，未来将会更加便携和经济。
激光焊接技术与机器人技术的结合。
机器人技术能够实现自动化和高精度的操作，与激光焊接技术的结合可以实现高效的自动化焊接生产线。
未来，机器人激光焊接技术将会得到广泛应用，并成为工业生产的主流。
激光在汽车白车身生产制造中的五大应用案例
激光技术在汽车生产制造中的应用越来越广泛，尤其是在白车身生产过程中发挥了重要作用。
通过激光技术，汽车制造商能够提高生产效率、精密度和质量，实现自动化生产，降低生产成本。
本文将就激光在汽车白车身生产制造中的五大应用案例进行介绍。
一、激光焊接技术激光焊接技术是汽车生产中较为常见的激光应用之一。
通过激光束的高能量熔化金属，实现金属件的精密焊接。
在白车身生产中，激光焊接技术能够实现对车身零部件的高精度、高效率的焊接，确保焊缝的质量和稳定性。
与传统的焊接方法相比，激光焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、变形小等优势，能够大幅提高生产效率和焊接质量。
二、激光切割技术在汽车白车身生产制造中，对金属板材进行切割是不可或缺的工艺环节。
激光切割技术通过高能密度的激光束实现对金属板材的精确切割，能够满足复杂车身件的加工需求，并且能够保证切割面的光滑度和精度。
激光切割技术还具有无接触、高速切割、适应性强等特点，能够满足汽车白车身生产中的高效率、高精度的加工需求。
三、激光冲压技术激光冲压技术是汽车白车身生产中的重要工艺之一。
在汽车零部件加工中，通过激光束对金属板材进行冲压，能够实现复杂零部件的加工和成形，确保零部件的高精度和高质量。
激光冲压技术具有高速加工、灵活性强、适应性强等优势，能够满足汽车白车身生产中对零部件加工的高要求。
四、激光打标技术激光打标技术在汽车白车身生产中扮演着重要角色。
通过激光束对汽车零部件进行标识、编号等操作，能够实现对零部件的永久标记，提高零部件的追踪性和识别性。
激光打标技术具有标记清晰、耐磨、环保等优势，能够满足汽车白车身生产中对零部件标识的需求。
五、激光清洗技术激光清洗技术在汽车白车身生产中也得到了广泛应用。
通过激光束对零部件表面进行清洗，能够去除表面的油污、氧化皮等污染物，提高零部件的清洁度和表面质量。
激光清洗技术具有无损伤、高效率、节能环保等优势，能够满足汽车白车身生产中对零部件清洁的需求。
汽车车身激光焊接技术的现状与发展趋势
汽车车身激光焊接技术的现状与发展趋势汽车产业的迅猛发展加速了汽车制造技术的不断创新、发展和应用。
汽车车身作为汽车其他零部件的载体，其制造技术和制造水平直接决定了汽车整体的制造质量。
在汽车车身制造过程中，焊接是重要生产工序。
目前用于汽车车身焊接的焊接技术手段主要包括电阻点焊、MIG和MAG焊接以及激光焊接。
其中，激光焊接从20世纪80年代开始应用于汽车车身焊接，之后随着汽车行业对汽车生产效率和生产质量要求的提升和激光技术的不断发展，激光焊接技术逐渐成为汽车车身焊接的核心技术。
激光焊接技术作为光机电一体化的先进焊接技术，与传统的汽车车身焊接技术相比具有能量密度高、焊接速度快、焊接应力及变形小、柔性好等优势。
汽车车身结构复杂，车身部件以薄壁、曲面构件为主，汽车车身焊接过程面临车身材料变化、车身部件厚度不一、焊接轨迹及接头形式多样化等焊接难点，同时对焊接质量和焊接效率有很高的要求。
通过探索合适的焊接工艺参数，激光焊接能保证汽车车身关键部件焊接的高疲劳强度和冲击韧性，从而保证车身焊接质量和使用寿命，满足汽车对安全性能需求的日益提升；激光焊接技术能适应不同接头形式、不同厚度以及不同材料类型的汽车车身部件焊接，满足汽车车身制造过程的柔性化需求。
因此，激光焊接技术是实现汽车产业高质量发展的重要技术手段。
本文首先介绍了激光焊接在汽车车身焊接中的应用，然后主要从汽车车身激光焊接工艺、汽车车身激光焊接智能化技术两个方面介绍汽车车身激光焊接技术的主要研究现状，最后对汽车车身激光焊接技术的发展趋势提出分析。
一.汽车车身激光焊接工艺汽车车身主要由两大部分组成，分别是车身框架和车身蒙皮。
其中，车身框架主要包括上边梁、下边梁、纵梁、横梁、立柱等部件；车身蒙皮主要包括顶盖、侧围、隔板、翼子板、前后车门盖等部件。
通过将车身框架部件和车身蒙皮部件焊接在一起，形成完整的汽车车身。
当前主流汽车制造过程中，其车身材料仍主要使用金属材料，主要包括钢、铝合金、镁合金等，此外复合材料有少量的应用。
汽车制造中激光焊接技术的应用及可行性建议
汽车制造中激光焊接技术的应用及可行性建议摘要：近些年，随着我国社会的发展，带动了人们生活水平的提高，对包括安全及舒适程度在内的汽车质量和性能等方面的要求得越来越高。
激光焊接技术在汽车制造中的应用，能够有效提升焊接的精度以及质量，对汽车质量的提升有着重要的促进作用。
本文首先对激光焊接技术的原理和优缺点进行简单介绍，然后介绍了几种激光焊接技术在汽车制造中的应用，旨在进一步促进对激光焊接技术的了解，增进激光焊接技术的应用。
关键词：激光焊接技术；汽车制造中；应用现状；发展引言汽车制造中积极采用先进的激光焊接技术，应重点研究技术的应用原理、类型与优势价值，探索提升汽车制造焊接技术水平的举措，不断优化相关的激光焊接技术的应用模式，达到预期的汽车制造领域发展促进作用。
1激光焊接技术工作原理激光焊接技术是一种高速度、变形小、非接触的焊接方式，它具有热影响区域小、焊接质量高、灵活性高以及适应性强等的显著性特点，特别适合于大量与持续加工的在线加工企业。
激光焊接技术的工作原理是以激光为焊接源，并将大部分的热源控制在一个极小的范围内，以此更加准确与快速地实现焊接部位的连接。
在额定功率下，激光焊接技术可以实现对金属表面的快速加热，而在这一过程中，金属表面也会受到自身附加压力的影响而产生凹陷，再让激光射进凹陷低端，形成一个小且细长的孔，而这个孔又可以随着激光光速的移动而不断移动，当金属在孔前融化，就又会在孔后凝固，这一过程就产生了焊缝。
另外，激光光速可以准确判断焊缝的深浅，当激光功率密度过高时，焊缝的深度和宽度就会随之增大，相应地当激光密度比较小时，焊缝的深度和宽度也会变小。
在汽车制造过程中，主要应用的激光焊接技术有激光焊接、激光拼焊、激光复合焊接、激光填丝焊、激光-电弧复合焊等的技术。
2优缺点激光焊接技术的优势主要表现在：在工作的过程中热影响的范围较小且由于热传导而导致的变形量较小；焊接的精度、质量较高且外形较为美观；操作灵活方便，工作效率非常高；工作过程中产生的噪音较小，节能环保的程度较高；对于一些质地坚硬、熔点较高、易脆裂的材料来说具有较好的功效。
激光焊接技术的应用及发展
激光焊接技术的应用及发展激光焊接技术是一种利用激光束加热材料来完成焊接过程的高精度焊接技术。
它具有高效、快速、无损、精确等优点，已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器、金属加工等领域。
随着科技的不断进步和人们对产品质量要求的提升，激光焊接技术也在不断发展。
激光焊接技术的应用范围非常广泛。
在汽车制造领域，激光焊接可以用于车身焊接、发动机焊接、轮毂焊接等，提高了汽车的结构强度和整体质量。
在航空航天领域，激光焊接可以用于航空发动机部件、燃烧室、涡轮叶片等的焊接，提高了零部件的耐高温性能和结构强度。
在电子电器领域，激光焊接可以用于电子元器件的焊接，确保焊接点的稳定性和可靠性。
在金属加工领域，激光焊接可以用于金属板材的拼接焊接，提高了工件的精确度和焊接强度。
激光焊接技术的发展也呈现出三个主要趋势。
首先，激光焊接设备的性能不断提升，如激光功率的增加、脉冲宽度的减小、光斑质量的改善等，使得激光焊接技术能够应用于更多领域。
其次，激光焊接技术正向微小化、集成化发展，如激光焊接头的微型化、激光焊接机器人的智能化等，提高了焊接的精确度和效率。
最后，激光焊接技术正与其他相关技术结合，如激光-电弧复合焊接技术、激光-电阻焊接技术等，进一步扩大了激光焊接技术的应用范围。
然而，激光焊接技术仍然存在一些挑战和限制。
首先，激光设备的成本较高，导致激光焊接技术在一些领域的应用受到限制。
其次，激光焊接过程对操作人员的要求较高，需要专业的技术人员进行操作和维护，增加了工作的复杂性和难度。
此外，一些特殊材料的焊接，如高反射性材料和高导热性材料的焊接，仍然存在着一定的难度和技术挑战。
总之，激光焊接技术的应用广泛且前景广阔，它具有高效、快速、无损、精确等优点，已经成为现代工业生产中不可或缺的焊接技术之一、虽然激光焊接技术在应用中仍面临一些挑战和限制，但随着科技的不断进步，相信这些问题都可以得到解决，激光焊接技术将会发展得更加成熟和完善。
激光技术将成为车身焊接技术的发展方向讲解
激光技术将成为车身焊接技术的发展方向在汽车工业中，焊接是一个关键环节，采用恰当的焊接方式具有可以提高车身抗碰撞能力，降低车身的重量、造车成本和油耗以及简化总装工序等优势。
电阻栓焊是当今最普遍的焊接方式之一，但是专家预言在未来的5～10年中这种方式将被淘汰，而金属填充保护气焊也将失去其以往的重要性，与之相反，激光焊接成为热门话题。
对于已被使用数年的传统焊接工艺来说，很难再对其工艺过程、焊接速度和质量进行改进；但对于激光拼焊来说，却有着极在汽车工业中，焊接是一个关键环节，采用恰当的焊接方式具有可以提高车身抗碰撞能力，降低车身的重量、造车成本和油耗以及简化总装工序等优势。
电阻栓焊是当今最普遍的焊接方式之一，但是专家预言在未来的5～10年中这种方式将被淘汰，而金属填充保护气焊也将失去其以往的重要性，与之相反，激光焊接成为热门话题。
对于已被使用数年的传统焊接工艺来说，很难再对其工艺过程、焊接速度和质量进行改进；但对于激光拼焊来说，却有着极大的提升空间。
激光焊接1、过程及必要设施激光(产生于被刺激的辐射放射物的光的放大作用)是一种特殊性质的光，单色并且连贯，因此可以将光集中于要做钢融解的一个微小斑点上。
要创造激光辐射,就需要激光媒介。
在将能量从外向内转入到这个媒介中的同时，可以产生被刺激的分子。
在谐振器中这束单色光将在两个镜子之间反射，由反射产生出时间和空间凝聚的光子，其中一个部分透明的镜子能将这条射线反射出这台谐振器。
针对大功率应用的重要激光器有两种：二氧化碳激光器和钕：钇铝石榴石激光器。
二氧化碳激光器是气体激光,即为产生出激光辐射所使用的媒介是气体，刺激过程就是放电过程，二氧化碳激光的波长为10.6mm。
钕：钇铝石榴石激光器是固体激光，激光放射媒介是钕原子在氧化铝中的点阵。
由于激光放射原子的密度比较高, 因此固体激光的大小比气体激光要小，钕：钇铝石榴石激光的波长为1064nm，是二氧化碳激光的十分之一。
激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中的应用
激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中的应用激光焊接技术是一种在汽车制造与轻量化开发中广泛应用的先进焊接技术。
它通过激光束对金属材料进行局部加热和熔化，实现金属件的连接。
与传统的电弧焊接、氩弧焊接等方法相比，激光焊接具有焊接速度快、焊缝质量高、焊接变形小等优点，因此在汽车制造与轻量化开发领域中发挥着重要作用。
首先，激光焊接技术在汽车制造过程中可以提高生产效率。
由于激光焊接技术可以在较短的时间内完成焊接任务，相比传统的焊接方法，可以大大缩短汽车生产周期。
此外，激光焊接技术还可以实现自动化生产，提高生产线的效率和稳定性。
其次，激光焊接技术可以改善汽车焊接质量。
激光焊接具有高能量浓度和小热影响区域的特点，可以实现高精度的焊接，避免了传统焊接方法中可能出现的气孔、糊焊等缺陷。
这种高质量的焊接方法可以提高汽车的结构强度和密封性，确保汽车在设计寿命内能够保持稳定的工作状态。
此外，激光焊接技术还可以促进汽车的轻量化发展。
轻量化是当前汽车工业的一个重要趋势，可以降低汽车的油耗和尾气排放。
激光焊接技术可以在保证焊接强度的前提下，实现更薄壁材料的焊接。
通过用更薄的材料替代传统厚板材料，可以减轻汽车的整体重量，进而降低燃料消耗和环境污染。
另外，在汽车制造中应用激光焊接技术还有助于提高汽车的安全性。
激光焊接技术可以实现对焊接过程的实时监控和控制，确保焊接质量的稳定性和一致性。
此外，激光焊接技术还可以避免传统焊接过程中可能出现的金属熔洞、裂纹等缺陷，提高汽车在碰撞等极端条件下的安全性能。
最后，激光焊接技术在汽车制造领域的应用还可以降低制造成本。
激光焊接技术可以实现材料的局部加热和熔化，避免了传统焊接过程中需要对整个工件进行加热的步骤。
这样可以有效减少材料的能耗和损耗，并大幅降低焊接成本。
此外，由于激光焊接过程需要的设备和工具相对简单，也可以减少焊接设备和工具的投资成本。
综上所述，激光焊接技术在汽车制造与轻量化开发中具有广泛的应用前景。
激光焊接技术在汽车车身制造应用
试论激光焊接技术在汽车车身制造的应用摘要：随着改革开放的不断深入，人们生活水平也不断提高，对日常生活质量的要求也越来越高，随着科学技术的不断提高，汽车车身制造技术也再上新台阶，激光焊接技术更是得到了广泛的应用，并逐渐成为一种标准的加工工艺。
关键词：汽车制造；车身制造；激光焊接；应用在汽车制造业中，激光焊接技术已经成为一种普遍的，广为采用的工艺，并且在多种行业开始进行尝试或应用，并取得了一定的效果，在汽车车身制造方面的激光焊接技术更是向一个崭新的成熟阶段推进。
一、激光焊接的原理与概述激光（light amplification by stimulated emission of radiation），从字面不难看出其意义是通过强光照射激光发生介质，进而使得介质内部原子的电子得到能量，电子运动在受激的情况下轨道发生偏移，从低能态进入高能态。
当原子在激发态的状态下时，受到外界辐射感应，使得这些原子又变迁到低能态，同时有一束光发出，这束光在传播方向，偏振，相位和频率等方面，与入射光完全相同，即为受激辐射光。
那么如何得到指向性高、高能量密度的激光，就显得尤为重要，也必须使得观光束能够在激光发生介质的两侧的反射镜内王府振荡，这就要求必须在一种封闭光线的谐振腔内进行，从而光强得到提高，同时光的方向性也得到了提高。
激光具备的优势有以下几个方面：①激光具有很强的方向性，在传播的过程中，基本不会向外发生扩散；②激光是一种单纯的单色光，波长和频率一定，不是多种光的混合体；③激光具有特别高的输出功率，当采用透镜进行聚焦后，可以得到高于太阳光几百倍的能量密度；④激光有较好的相关性，具有规律的波峰、波谷。
当前，在汽车车身制造中的主要焊接技术有激光焊、电阻点焊、mag、mig等，而车身不等厚板之间的拼焊以及车身焊接主要采用激光焊接技术。
车身框架结构的焊接，比如侧围与顶盖的焊接。
通过激光焊接的应用，车身的重量得到一定的降低，从某种程度上达到了省油的效果；通过激光焊接的应用，车身的装配精度得到提高，车身的刚度可以得到30%的提升，从而使得汽车车身的安全性得到进一步提高；通过激光焊接的应用，冲压和装配的成本得到降低，车身的零件数量减少，车身的一体化程度得到提高。
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激光视觉寻位技术在车身焊接上的应用
摘要：随着汽车制造业自动化水平的进一步提升，无人化的焊装生产线越来
越受到主机厂的青睐。
在汽车白车身生产过程中，气体保护电弧焊是不可或缺的
焊接工艺，焊接机器人技术也实现了电弧焊的自动化。
一般的焊接机器人焊接焊
缝的运动路径规划的方法有多种，如使用计算机离线编程后下载到控制器中实现
运动的方式，或是示教系统事先规划好焊接轨迹来控制机器人进行焊接。
但是，
这些都是开环控制，无法自主获取焊缝空间位置信息、焊缝搭接间隙信息等，不
能自主适应焊缝位置及尺寸变化并进行在线调整，在自动化弧焊过程中，在工件
尺寸偏差、装配偏差、接头状态等焊接条件的影响下，示教模式完成的焊枪轨迹
经常偏离实际焊接位置，会导致白车身产生焊偏、烧穿、未焊透等焊接质量问题，也会影响生产线效率。
激光视觉寻位技术具有非接触、抗干扰能力强、精准度高、反馈速度快等优点，越来越多的应用到焊缝偏差检测，可以及时调整焊枪位置以
保证焊枪轨迹与焊缝的一致性，能够很好的解决机器人自动化焊接过程中焊缝位
置偏差引起的焊接质量和效率低等问题。
本研究为某主机厂设计了一套激光视觉
焊缝寻位自动化CO2保护焊系统，实现了某型车的自动化CO2保护焊，提升了焊
接效率、焊缝质量，降低了人工成本。
关键词：激光视觉寻位技术；车身焊接；应用；
引言
在石油和天然气管道、化学制药和锅炉等行业中,管道的交叉焊接是常见的
焊接形式,因为交叉线是典型的马鞍槽,焊接过程是上下焊接。
在压力容器行业中,气缸由于压力要求,壁厚一般较大,需要多层多通道焊接,所以管道切割最不良的
焊接线路条件下,工作强度和焊接性能都很低,迫切需要机器人自动化焊接。
但基
于演示模式的机器人焊接对工件的精度和一致性较高,且大多数条件难以满足,因
此使用机器人进行穿线焊接一直是焊接行业的难点。
1系统设计
CO2保护焊焊缝激光视觉寻位系统。
系统组成主要包括激光视觉寻位系统、
焊接机器人、CO2保护焊焊机、以及系统控制器。
激光寻位相机集成安装在焊枪上，焊接过程中，寻位相机发出的线激光束投射到工件表面，形成能够表征焊缝
三维特征的图像信息，寻位相机采集该图像并进行实时处理，计算出焊缝位置偏差、焊缝搭接间隙等信息，并将其反馈给系统控制器。
系统控制器通过焊缝位置
偏移量对焊接机器人发送焊枪位置调整指令，修正焊枪位置；并根据焊缝间隙大
小调用适当的焊接工艺参数，从而保证焊缝焊接质量满足要求。
2焊缝位置识别
2.1工件一致性适应
工件的一致性主要包括圆柱形角焊缝偏差、圆柱形和继承间距偏差组、手动
直升机焊缝厚度偏差、工件尺寸变化以及焊缝周围区域的表面质量。
圆柱形槽的
角度偏差值、组间距离的偏差以及人造直升机焊缝的厚度偏差会导致焊缝尺寸的
变化。
直升机手动焊缝的吨位和底面厚度的一致性也会影响沿焊缝路径不同位置
的焊缝填充图案的均匀性。
焊接工艺规划必须能够考虑到这些变化。
如果上述参
数在公差范围内,则自动焊缝必须保证焊缝的形状,焊缝的质量必须符合工艺要求。
工件尺寸、中间圈和管组间距的差异导致理论和实际路径之间的差异。
设备必须
能够检测到偏差,并能够自动调整理论和实际路径。
2.2电气控制
当电气控制器开发自动焊接时，必须配置固定自动焊接程序，以便在将零件
放置到位置法兰的闭合夹中时开始焊接自动焊接信号。
对于多点熔接，为自动熔接。
电气控制程序通过PLC控制伺服电动机的运动，将焊接信号传递给连接点的
位置，并在焊接后继续连接点的运动。
焊接后自动返回原始位置。
伺服电动机必
须在运动过程中执行此操作:零感应支承必须检测零位置，然后限位开关支承才
能触发起动限位开关。
当行程开关触发时，滑动表格必须具有自机械限制点的自
由行程。
伺服电动机驱动焊缝夹以在保存的焊缝点处进行焊缝，关键在于零位置
是否准确。
定义过程后，零位置不允许随意移动，因为如果移动导致零位置更改，则程序的相对零位置不正确，并且每个焊接点的位置也会相应偏移，从而导致不
符合设计要求的焊接点偏移。
零位置更改后，电气控制必须根据新的零位置重新
连接程序。
一旦在生产线运行中发生这种情况，就会导致生产停顿、重新调整以
及人力和物质资源的浪费。
因此，交货后一般需要对工作人员进行不任意触摸零
感应开关和零位支架的培训。
此外，随着弹性生产线的建立，不同的模型会汇入
相同的生产线。
因此，零位置的设计还必须考虑到不同模型的结构。
根据每个模
型的数字模型分析，焊机在保持零位时不应干扰生产线上的任何模型。
2.3焊缝图像处理
在焊缝寻位过程中，自然光、焊接弧光等环境因素会对焊缝信息有一定的影响，需要采用抗干扰能力强的图像处理算法，才能够准确的对焊缝信息进行获取。
本文采用的图像处理流程为：图像预处理→中心线提取→特征点提取。
（1）图
像预处理由于环境光、弧光、母材表面对激光的不均匀反射、电磁干扰等因素的
影响，在成像、数字化和传输等过程中，焊缝图像会产生噪点。
这些噪点使得图
像上像素点灰度值不能正确反映焊缝空间位置对应点的光强值，一定程度上降低
了图像的准确度，对焊缝中心位置确定和特征点提取会产生较大影响。
为了提高
激光寻位系统的精度，必须尽可能地提高焊缝图像的信噪比，增强焊缝特征成像
强度，同时抑制噪点成像强度，从而抑制噪声干扰。
白车身焊接过程中，焊缝图
像干扰主要表现为弧光、飞溅、焊件表面划痕以及局部二次反射等。
对此，采用
运算简单快速、去噪效果好的中值滤波和二值化分割图像增强的预处理方法。
中
值滤波方法可以更好的去除孤立点、线的噪声以及二值噪声，同时保持图像边缘。
（2）中心线提取中心线的提取是后续特征提取的前提，直接影响焊缝中心提取
的准确性，是整个图像处理过程中至关重要的步骤。
现有的中心线提取技术有域
值法、边缘法、中线法、深度约束法、极值法、高斯曲线拟合法、灰度质心法等。
采用改进的灰度质心算法对图像中心线进行提取，有效的解决了算法的噪点干扰
和激光分布不均匀带来的影响。
2.4焊缝特征提取
焊接点云数据是在激光选项传感器末端确定的。
这将确定点法和斜度法最低
的点焊的中心和中心点位置:激光下的焊缝分支投影到直线段上，斜率变化较小，裂缝点处的斜率发生剧烈变化，从而根据斜率变化的程度确定当前点的斜率。
2.5激光光学
激光成像是由加拿大的光学产品竞赛开发的，该竞赛由半导体线性激光发电机、光过滤(CCD)、高速图像处理系统和制冷设备等辅助设备组成。
确定了激光传感器的安装位置后，使用自动标记在激光传感器和机械手坐标之间建立位置关系，以变换坐标。
激光条纹反映了焊缝的轮廓形状，并通过设置照相机算法及其相关参数(如焊缝角度、角度公差、焊缝类型、间隙检查等)来实现焊缝的定位和跟踪。
结束语
激光寻位系统能够准确测量焊缝搭接间隙值，可以实现焊接系统在不同搭接间隙下自动调用不同的焊接工艺规范的功能，有效提高白车身焊接质量；根据某汽车主机厂白车身自动化CO2保护焊的实际需求，成功将激光自动寻位技术应用到白车身实际生产线，有效保证了在一定的制造误差下自动化CO2保护焊的焊接质量。
参考文献
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