浅谈自动焊接在机械焊接中的应用研究

董贺

摘要：在经济飞速发展的今天，现代工业的发展也尤为迅速，焊接技术也成为了一门不可缺少的技术。如果想要保证机械焊接的质量，就应当加强焊接技术的优化与改进，同时要注重自动化焊接技术的实际应用，这样才能在降低成本的同时提高工作的效率。本文章根据这个背景，从自动焊接技术的原理出发，进一步提出了机械焊接当中自动化技术的应用。

关键词：机械焊接;自动焊接技术;应用

近几年来，伴随着我国经济的飞速发展，我国的工业也有了飞速的进步，在焊接技术方面也有了更高的要求，在保证敢接质量的同时，还应当使焊接的速度加快，同时还要把焊接的成本降低。自动焊接技术的应用，不仅仅节约了大量的能源，降低了焊接的成本，还提高了生产的效率，保证了焊接的质量。所以说，自动焊接技术的应用对于经济的发展有着重要的作用。

1.自动焊接技术原理分析

为了更好地在機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.自动焊接机械焊接中的技术应用

2.1基本的原则

所有工作的开展，都应当按照一定的原则，否则就会失去它所应有的意义。就机械焊接来说，自动焊接技术的应用应当加强，首先应当做的是始终坚持质量第一的原则。只有质量得到了保证，那么才能实现自动化的焊接，自动化焊接的意义才能够体现出来。因此说，实现机械自动化焊接的根本前提是坚持质量第一的原则，因此我们必须重视质量，这样才能够使自动化焊接的意义彰显出来。

2.2大力加强自动焊接系统质量的检查

当前保证自动焊接的关键是保证自动焊接系统的质量。虽然说现在采用了现成的自动焊接机械完成处理，为了保证它的实用的成效，不仅仅要坚持质量第一的原则，还应当时刻得而检查自动焊接系统的质量，这样，自动焊接技术的应用才能够被更好的加强。一般来说，在自动焊接系统里，应当明确工件的厚度以及坡口的类型，就焊接的速度来说，一般应当保持在每每秒钟30-40毫米之内。点跟点之间的焊接的精度一般都是不超过焊丝直径的一般，焊丝的直径应当大于轨迹焊接的精度;同时，系统的稳定性与抗干扰能力比较强，多种焊接的条件以及焊接环境都能够适应。普遍的自动焊接系统一般包括视觉传感、计算机处理、焊接以及机器人四大部分。

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

自动焊接技术的关键是图像的预处理，只有预处理的图像质量得到了保证，那么焊缝图像的质量才能有所保障，最后才能使得焊缝坐标的精度得到保证。特别是在输入图像的过程里，有时图像的效果会因为某些干扰而受到影响，因此会对图像进行预处理，进而把原始的图像中存在干扰的或无用的信息进行消除或降低。比如说，图像在经过复原以及变化或者增强等操作之后，一定的效果便能够显现出来。但我们应当注意的方面是，因为很多机械焊件有着凹凸不平的表面，所以在光照的时候，图像的质量可能会下降，同时在图像传输时，信号也会干扰它，所以在对其进行预处理的时候，应当对故乡进行二值化、增强、滤波等方面的处理，这样所输入图像的质量才能够得到保证，进而使焊缝的嘴表更加精确，在将其输入机器人变成控制器中，最终才能够结合焊缝的坐标把焊接的路径确定出来，最终达到自动化焊接。

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边缘检测工作的开展应当注重

在图像的处理中，不仅仅要把已上所述工作做好，还应当检测与提取边缘，使边缘的信息能够提取出来，具体应当结合实际的需求确定。在此项检测过程里，主要对其进行确定的是信噪比，进行精度定位，但边缘的响应也要做好，利用一维高斯函数将图像实施低通滤波处理，最后计算其梯度之，把梯度的方向确定，把它的特征更好的掌握。

2.4摄像机的标定工作要做好

在对图像进行处理的基础之上，还要标定摄像机。这样可以避免图像的扭曲与变形问题。因此在这个过程里，最主要的是摄像机模型的选取与标定，这样才能更好的掌握空间中每点坐标在具体的图像坐标之中所呈现的转换关系，从而使摄像机的摄像质量得到保证，才能为坐标的确定奠定良好的基础。具体应当控制焊接机器人的焊缝运动，记录它的坐标值，在图像处理完成后，对比提取的焊缝坐标值，最终得出偏差之后有针对性的调整。

2.5进行自动化焊接系统的调试

在上述工作做好之后，为了可以保证机械焊接里自动化焊接技术水平的不断提升，也应当调试自动化焊接系统。具体应当注意的是开展方针试验，通过自动化焊接系统软件，对某个型号的机器人实施离线与在线的编程，模拟出机器人自动焊接的情况。流程具体为先把空间站建立，再输入相关的焊接工件的数据，进而使焊接的路径生成，最后在根据生成的路径进行运动，最终自动化焊接才能够完成。在这一过程里，要检查焊接的质量，特别是仿真试验里焊接的误差，为了提高敢接的质量，降低焊接的误差，应当对每一条曲线的平均偏差值与最大偏差值进行确定，并且比较与工件加工的误差标准，最后调试自动化焊接系统。利用机器人机械臂、传感器协调技术、以及轨迹规划技术、标定技术、双目立体视觉技术的支持，将自动化焊接实现。

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。

参考文献：

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