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传感器是焊缝跟踪系统最为关键的部件，龙门焊机采用的是由Jetine公司自行研制的型号为MLP10-5的激光传感器，其主要结构为CCD摄像机、激光二极管、镜头、圆柱透镜、带通滤光片和防飞溅罩等组成。其功率大，结构小巧，可与焊枪绑定一起使用，可发出激光条纹的宽度为12mm，调整灵敏度小于等于±0.2mm。激光传感方法不仅能检测出焊缝的中心位置，获得焊缝的形状和尺寸等特征参量，并且是无接触的；而且激光光强大、频带窄的特点使焊缝跟踪更为灵敏准确。如图4所示，激光二极管发出的点光源经过柱状透镜变成一束线光源，垂直投射到工件表面，CCD倾斜接收，同时得到工件表面和高度方向的二维图像信息，送入图像采集卡[3、4]。
图5为焊缝位置发生变化时，激光带在CCD中成像的示意图，a、b、c、d、e依次为焊枪相对于焊缝位置准确、偏左、偏右、偏高、偏低时的成像示意图。
2 基本操作
龙门焊机的操作是通过控制器来实现的。控制器上有Start、Stop、Laser、Error、Seam 5个按钮以及控制焊枪左右和上下移动的开关。焊缝跟踪前按下Laser按钮，将激光打开，激光传感器将自动寻找焊缝并感应传感头距焊缝的位置，若传感头相对于焊缝位置过大或过小，超过了传感头的正常感应范围，控制器面板会弹出错误信息“Fail to see the seam”，轻拨左右和上下移动开关直至错误信息消除，选择焊缝的连接型式，调整左右和上下偏移量接近于零点。譬如，控制器面板上显示“ Y=+0.1mm，Z=-0.3mm”信息表示激光条纹中心点相对于焊缝正确位置在垂直方向向下偏移0.3mm，在水平方向向左偏移0.1mm。如果想让传感器相对于焊缝始终有这样一个偏移量，请同时按下Laser和Seam按钮，起用传感器的示教（Teach）功能，则该位置被视为焊枪相对于焊缝的基准位置。跟踪过程中传感器在该位置观测到焊缝，焊枪不做位置调整，偏离此位置，焊枪以此位置为基准做上下和左右调整，从而实现焊缝的跟踪①。
3 工艺制定
根据龙门焊机的工作特点，结合车顶的设计结构，为保证龙门焊机正常的工作，制定了使用龙门焊机时的配套工艺措施。 |
