铝合金动车组车体焊接机器人焊缝跟踪系统研究

介绍了一种铝合金车体侧墙焊接机器人激光跟踪系统，该系统主要包括机器人系统、激光跟踪系统、龙门行走系统、焊接系统、侧墙安装系统、中央控制系统。采用激光跟踪系统，即可检测焊缝位置、形状数据，实时调整机器人行走路径和焊接参数。设计了试验系统对激光跟踪信号与焊接信号互通技术、激光跟踪数据与焊接即时数据逻辑分析模型进行了实验研究，验证了系统设计的有效性，采用此系统可以对焊接设备的运行状况、焊枪的行走路径以及焊接参数进行有效的反馈。避免焊接造成恶劣结果以及焊接工件报废现象的发生。

目前自动化焊接已成为铝合金车体焊接的重要方法，每辆车体都有几十条长大焊缝，涵盖了地板、侧墙、车顶、车体等重要部件，采用自动化焊接的方法进行大批量生产充分提高生产效率，并且有利于保证焊接质量均匀一致，自动焊缝跟踪技术的使用为铝合金车体焊接质量提供了保障[1]。但是车体自动化焊接设备的焊接信息仅仅采用PLC 生产现场读取以及设备停台后存储信息拷贝两种方式。由于自动化焊接设备焊接过程中焊接设备的运行状况、焊枪的行走路径以及焊接参数没有有效的反馈模式，对于现场发生的异常状况只能依靠焊接操作人员或者是监督人员发现，但是当异常被发现并人为采取紧急措施时，往往已经造成了恶劣结果，严重的可能导致焊接工件的报废[2] [3] [4] [5] [6]。

针对上述问题，本文介绍了一种铝合金车体侧墙焊接机器人激光跟踪系统，该系统主要包括机器人系统、激光跟踪系统、龙门行走系统、焊接系统、侧墙安装系统、中央控制系统。采用激光跟踪系统， 即可检测焊缝位置、形状数据，实时调整机器人行走路径和焊接参数。设计了试验系统对激光跟踪信号与焊接信号互通技术、激光跟踪数据与焊接即时数据逻辑分析模型进行了实验研究，验证了系统设计的有效性，采用此系统可以对焊接设备的运行状况、焊枪的行走路径以及焊接参数进行有效的反馈。避免焊接造成恶劣结果以及焊接工件报废现象的发生。

2. 铝合金车体侧墙焊接机器人激光跟踪系统介绍 如图1 所示，此机器人焊接系统主要包括机器人及其控制器、龙门行走系统、焊接系统、侧墙安装系及激光跟踪系统等，其中激光跟踪系统采用廊坊智通机器人系统有限公司开发的机器人三维激光扫描系统。

3. 激光跟踪信号与焊接信号互通技术方案介绍 为实现激光跟踪信号与焊接信号的互通，系统中激光跟踪系统、焊接系统都需要与机器人系统进行通讯，以下详细介绍激光跟踪系统和焊接系统分别与机器人系统的通讯原理。