堡盟超聲波傳感器的自動焊生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)研究
焊接成為制造生產(chǎn)行業(yè)zui為重要的環(huán)節(jié)之一,實(shí)現(xiàn)焊接過程自動化、焊接裝備智能化已成為焊接行業(yè)的發(fā)展趨勢。目前,由于加工、裝夾等誤差導(dǎo)致焊接起始點(diǎn)定位和焊接區(qū)域內(nèi)障礙物的識別難以實(shí)現(xiàn)自動化和智能化,生產(chǎn)線的焊接目前還處于手工焊狀態(tài)。

堡盟超聲波傳感器的自動焊生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)研究
針對以上提到的問題,在現(xiàn)有的條件下,基于斜面測距堡盟超聲波傳感器對自動焊生產(chǎn)線進(jìn)行了下列的研究。為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線焊接起始點(diǎn)的精確定位,基于dsPIC30f4012單片機(jī)研制出了一種可測斜面的堡盟超聲波傳感器,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了該傳感器斜面測距的穩(wěn)定性和精確性,為超聲波非結(jié)構(gòu)測距的研究提供了一種新的方法。針對生產(chǎn)線中因變位機(jī)的運(yùn)動誤差導(dǎo)致的的位置和角度隨機(jī)變化的問題,我們提出了一種基于斜面測距堡盟超聲波傳感器的焊接起始點(diǎn)的定位方法。通過建立堡盟超聲波傳感器運(yùn)動平面的二維坐標(biāo)系,利用傳感器采集的特征點(diǎn)構(gòu)建工件的特征直線,將焊接起始點(diǎn)的定位等效為求解幾何平面中兩特征直線的交點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)焊接起始點(diǎn)的定位。為解決特征點(diǎn)的分類問題,我們基于“累積均值替換法”對工件特征點(diǎn)進(jìn)行了判斷,實(shí)現(xiàn)了尋找焊接起始點(diǎn)的自動化和柔性化。此外,針對斜面測距堡盟超聲波傳感器的測量誤差和動態(tài)誤差,我們還提出了一種改進(jìn)加權(quán)zui小二乘法(AWLS),即通過循環(huán)使用加權(quán)zui小二乘法,根據(jù)擬合結(jié)果修正特征點(diǎn)數(shù)據(jù),從而獲得*的擬合直線。這種方法提高了加權(quán)zui小二乘法在工件特征直線擬合中的穩(wěn)定性和擬合的精度,保障了焊接起始點(diǎn)的定位精度。針對生產(chǎn)線中工件的焊接區(qū)域內(nèi)障礙物因種類、尺寸和位置的隨機(jī)變化難以進(jìn)行障礙物類型預(yù)測的問題,提出了一種修正型果蠅算法優(yōu)化廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(AFOA-GRNN)的自動焊障礙物預(yù)測模型。該模型針對傳統(tǒng)果蠅算法的尋優(yōu)缺陷,通過引入靈敏度和信息素兩個概念,對果蠅的尋優(yōu)策略和位置替換的方式進(jìn)行改進(jìn),提高了果蠅種群的多樣性,修正了果蠅算法的全局尋優(yōu)特性,優(yōu)化了對GRNN網(wǎng)絡(luò)中平滑因子的尋優(yōu)過程。此外,我們以某集裝箱公司的工件為實(shí)例進(jìn)行了對比試驗(yàn),結(jié)果表明:與FOA-GRNN模型相比,AFOA-GRNN預(yù)測模型具有更快的訓(xùn)練速度和更高的預(yù)測精度,為自動焊障礙物類型的預(yù)測提供了一條新的思路。

堡盟超聲波傳感器的自動焊生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)研究
經(jīng)試驗(yàn)表明,該方法能適應(yīng)正常范圍內(nèi)任意角焊縫偏轉(zhuǎn)任意角度的焊接起始點(diǎn)的定位,且方法簡單、實(shí)用性強(qiáng),也易于在其他相關(guān)領(lǐng)域推廣。