焊縫自動化智能打磨一直以來都是行業(yè)內(nèi)的難題，由于其結構特點復雜、工業(yè)及設備水平有限等原因，導致了企業(yè)對于焊縫的處理一直處于人工打磨焊縫的初級水平。人工打磨焊縫存在成本投入高，生產(chǎn)效率低、工作環(huán)境差等一系列連鎖問題。要想解決這些行業(yè)困擾，實現(xiàn)自動化打磨才是唯一出路。

焊縫打磨行業(yè)的難點

首先鑄件的焊縫結構根據(jù)母材縫接形式有多種，而實際中是多種焊縫結構的綜合。由于焊接質(zhì)量千差萬別，往往會產(chǎn)生焊瘤、夾渣、咬邊、焊縫錯邊量大、焊縫鈍邊等問題。各種原因造成的焊縫質(zhì)量偏差，給自動化打磨造成了極大困難。其次，由于人工本身具備感官和直覺，在工作中能夠自覺修正打磨質(zhì)量，還可以重復打磨，無限修正打磨方式、方法和路徑，而自動化打磨則不具備這些能力。再者，大型鑄件打磨需要巨大工作量，比如風電輪轂、車廂、汽車本體等。還有復雜的曲面體，醫(yī)用罐體、攪拌槽體、攪拌罐體等曲面復雜的焊接體，這些鑄件對自動化清理提出了更高的要求。最后，焊接的變形方式多樣而且在一個鑄件上往往同時存在，一致性差，無規(guī)律可循，這是實現(xiàn)自動化打磨的最大瓶頸。而且通常焊縫的變形量已遠遠的高出了打磨后的要求范圍。

焊縫自動化打磨解決方案

1.3D機器視覺的應用

3D視覺系統(tǒng)可以實時檢測焊縫的位置信息，即可以完成對打磨路徑的檢測以及路徑規(guī)劃，從而引導機器人對焊縫進行準確打磨。不僅如此，通過對3D場景Z軸深度信息的測量，從而獲取焊縫的真實厚度，實現(xiàn)對打磨切削量的實時獲取，完成高精度打磨。

3D機器視覺系統(tǒng)猶如人類眼睛一樣可以把焊縫的位置、缺陷、厚度和打磨路徑記錄下來，為后續(xù)機器人打磨提供準確依據(jù)。

2.實時力控系統(tǒng)

在實際打磨中，由于工作是連續(xù)的，所以其感應的力也必定是連續(xù)的，實時反饋給控制系統(tǒng)，用控制機構執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)出指令，對執(zhí)行器末端，即給磨削工具設定力，以此完成有效的磨削加工。這種控制系統(tǒng)猶如人的雙手一樣，隨著鑄件表面高差起伏變化而變化，從而實現(xiàn)整個清理過程中力恒定的，確保鑄件打磨質(zhì)量的一致性和高精度。

3.自動打磨設備的選擇

該如何選擇打磨執(zhí)行系統(tǒng)？需要考慮到焊縫的形式、直線焊縫、平面焊縫、曲面焊縫，根據(jù)焊縫的特點來選擇相匹配的執(zhí)行系統(tǒng)。若打磨部位是一條直線焊縫，可采用單一軸來完成打磨任務，若是一個平面焊縫可采用XY軸的運動形式和三坐標的運動形式，當有曲面焊縫時，就要考慮五軸以上的聯(lián)動執(zhí)行器來完成任務。

通過以上分析我們了解到，焊縫的自動化打磨是非常復雜的工藝組合，自動化設備各部分硬件的有機組合是解決焊縫打磨的關鍵。而且打磨設備必須要智能，即視覺感知系統(tǒng)，測量系統(tǒng)，邏輯實時力控反饋系統(tǒng)，自行運算系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，及軟件編程運算系統(tǒng)等的有效組合才能實現(xiàn)打磨焊縫的有效的自動化打磨。