工業(yè)機(jī)器人Z早應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域，但技術(shù)發(fā)展至今，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用早已不局限于某個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)代工業(yè)的方方面面都有工業(yè)機(jī)器人的身影。工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。工業(yè)機(jī)器人的分類方式很多，可以按機(jī)械結(jié)構(gòu)、操作機(jī)坐標(biāo)形式和程序輸入方式等進(jìn)行分類，下面就盤點(diǎn)一下工業(yè)機(jī)器人的種類：

1.關(guān)節(jié)機(jī)器人

    關(guān)節(jié)機(jī)器人也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中Z常見的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一。適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)，比如，自動(dòng)裝配、噴漆、搬運(yùn)、焊接等工作。機(jī)器人前3個(gè)關(guān)節(jié)決定機(jī)器人在空間的位置，后3個(gè)關(guān)節(jié)決定其姿態(tài)，多以旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)形式構(gòu)成。

2.直角坐標(biāo)機(jī)器人

    也稱桁架機(jī)器人或龍門式機(jī)器人。是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多自由度的、運(yùn)動(dòng)自由度建成空間直角關(guān)系的、多用途的操作機(jī)。其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，控制方便，占地空間大。

3.串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)器人

    串聯(lián)機(jī)器人其串聯(lián)式結(jié)構(gòu)是一個(gè)開放的運(yùn)動(dòng)鏈，其所有運(yùn)動(dòng)桿并沒有形成一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)鏈。串聯(lián)機(jī)器人的工作空間大，運(yùn)動(dòng)分析比較容易可以避免驅(qū)動(dòng)軸之間的耦合效應(yīng)。但其機(jī)構(gòu)各軸必須要獨(dú)立控制，并且需要搭配編碼器和傳感器來提高機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的jing準(zhǔn)度。

    而并聯(lián)機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)用串聯(lián)機(jī)器人在應(yīng)用上構(gòu)成互補(bǔ)關(guān)系，它是一個(gè)封閉的運(yùn)動(dòng)鏈。并聯(lián)機(jī)器人不易產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差，無誤差積累精度較高。另外其結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定，輸出軸大部分承受軸向力，機(jī)器剛性高，承載能力大。但是，并聯(lián)機(jī)器人在位置求解上正解比較困難，而反解容易。

4.平面SCARA機(jī)器人

    平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，運(yùn)算簡(jiǎn)單，適于精度較高的裝配操作;SCARA機(jī)器人有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。另一個(gè)關(guān)節(jié)是移動(dòng)關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動(dòng)。這類機(jī)器人的結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快，Z適用于平面定位，垂直方向進(jìn)行裝配的作業(yè)。

    Z近幾年機(jī)器人被廣泛用于各個(gè)行業(yè)，其中移動(dòng)焊接機(jī)器人應(yīng)用的比較廣泛，那么一起來了解移動(dòng)焊接機(jī)器人。

    移動(dòng)焊接機(jī)器人是從事焊接工作的機(jī)器人，主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分，焊接機(jī)器人一般分為點(diǎn)焊和弧焊兩種。

1.點(diǎn)焊機(jī)器人的特點(diǎn)

    由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點(diǎn)焊機(jī)器人的變壓器必須盡量小型化。目前，新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化，因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器，無需另配接口。

     點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗，用電伺服點(diǎn)焊鉗，焊鉗的張開和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，碼盤反饋，使焊鉗的張開度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置，而且電極間的壓緊力也可以無級(jí)調(diào)節(jié)。

2.弧焊機(jī)器人的特點(diǎn)

    弧焊機(jī)器人多采用氣體保護(hù)焊方法，通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機(jī)器人上作電弧焊。由于機(jī)器人控制柜采用數(shù)字控制，而焊接電源多為模擬控制，所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個(gè)接口。

    有關(guān)移動(dòng)焊接機(jī)器人的分類及特點(diǎn)的內(nèi)容就介紹完了。移動(dòng)焊接機(jī)器人在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，它的出現(xiàn)改善了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，可以在復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行工作，可以連續(xù)工作，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少了企業(yè)的投資。

    工業(yè)4.0是利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代，是智能化時(shí)代，機(jī)器人也將與時(shí)俱全，
傳統(tǒng)的機(jī)器人僅能在嚴(yán)格定義的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中執(zhí)行預(yù)定指令動(dòng)作，缺乏對(duì)環(huán)境的感知與應(yīng)變能力，這極大地限制了機(jī)器人的應(yīng)用。智能化時(shí)代，利用機(jī)器人的視覺控制，不需要預(yù)先對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行示教或離線編程，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，基于機(jī)器視覺的工業(yè)機(jī)器人定位技術(shù)在國(guó)內(nèi)Z早被應(yīng)用于焊接機(jī)器人對(duì)焊縫的跟蹤。

    機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)在關(guān)節(jié)型機(jī)器人末端安裝單個(gè)攝像機(jī)，使工件能完全出現(xiàn)在攝像機(jī)的圖像中。
    系統(tǒng)包括攝像機(jī)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)：
    1.攝像機(jī)系統(tǒng)：由單個(gè)攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)(包括圖像采集卡)組成，負(fù)責(zé)視覺圖像的采集和機(jī)器視覺算法。就目前行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平來說，數(shù)字相機(jī)是比較理想的選擇，其中維視圖像的MV-EM/E系列工業(yè)相機(jī)提供了接口豐富的開發(fā)包函數(shù)，分辨率、幀率等覆蓋面廣，通用性及穩(wěn)定性好，所以是我們推薦的首要選擇。

    2.控制系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)和控制箱組成，用來控制機(jī)器人末端的實(shí)際位置。經(jīng)CCD攝像機(jī)對(duì)工作區(qū)進(jìn)行拍攝，計(jì)算機(jī)通過圖像識(shí)別方法，提取跟蹤特征，進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別和計(jì)算，通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置誤差值，Z后控制高精度的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)整機(jī)器人的位姿。

    鏡頭的選擇過程，是將鏡頭各項(xiàng)參數(shù)逐步明確化的過程。作為成像器件，鏡頭通常與光源、相機(jī)一起構(gòu)成一個(gè)完整的圖像采集系統(tǒng)，因此鏡頭的選擇受到整個(gè)系統(tǒng)要求的制約。一般地可以按以下幾個(gè)方面來進(jìn)行分析考慮：

一、波長(zhǎng)、變焦與否

    鏡頭的工作波長(zhǎng)和是否需要變焦是比較容易先確定下來的，成像過程中需要改變放大倍率的應(yīng)用，采用變焦鏡頭，否則采用定焦鏡頭就可以了。

關(guān)于鏡頭的工作波長(zhǎng)，常見的是可見光波段，也有其他波段的應(yīng)用。是否需要另外采取濾光措施？單色光還是多色光？能否有效避開雜散光的影響？把這幾個(gè)問題考慮清楚，綜合衡量后再確定鏡頭的工作波長(zhǎng)。

二、特殊要求優(yōu)先考慮

    結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)，可能會(huì)有特殊的要求，應(yīng)該先予明確下來。例如是否有測(cè)量功能，是否需要使用遠(yuǎn)心鏡頭，成像的景深是否很大等等。景深往往不被重視，但是它卻是任何成像系統(tǒng)都必須考慮的。

三、工作距離、焦距

    工作距離和焦距往往結(jié)合起來考慮。一般地，可以采用這個(gè)思路：先明確系統(tǒng)的分辨率，結(jié)合CCD像素尺寸就能知道放大倍率，再結(jié)合空間結(jié)構(gòu)約束就能知道大概的物像距離，進(jìn)一步估算鏡頭的焦距。所以鏡頭的焦距是和鏡頭的工作距離、系統(tǒng)分辨率（及CCD像素尺寸）相關(guān)的。

四、像面大小和像質(zhì)

    所選鏡頭的像面大小要與相機(jī)感光面大小兼容，遵循“大的兼容小的”原則——相機(jī)感光面不能超出鏡頭標(biāo)示的像面尺寸——否則邊緣視場(chǎng)的像質(zhì)不保。

像質(zhì)的要求主要關(guān)注MTF和畸變兩項(xiàng)。在測(cè)量應(yīng)用中，尤其應(yīng)該重視畸變。

五、光圈和接口

鏡頭的光圈主要影響像面的亮度。但是現(xiàn)在的機(jī)器視覺中，Z終的圖像亮度是由很多因素共同決定的：光圈、相機(jī)增益、積分時(shí)間、光源等等。所以為了獲得必要的圖像亮度有比較多的環(huán)節(jié)供調(diào)整。

鏡頭的接口指它與相機(jī)的連接接口，它們兩者需匹配，不能直接匹配就需考慮轉(zhuǎn)接。

六、鏡頭的其它類別：

    線陣鏡頭：配合線陣相機(jī)使用的鏡頭。采用掃描式的工作方式，需要鏡頭與目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，每次曝光成像一條線，多次曝光組成一幅圖像。線陣掃描成像的特點(diǎn)：CCD線陣方向的圖像分辨率固定，而在目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向上，空間采樣頻率與運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度有關(guān)。

    從成像的角度講，線陣鏡頭和其它類型的鏡頭并沒有本質(zhì)的差異。只是對(duì)鏡頭的使用方式不同而已。

    顯微鏡頭：為了看清目標(biāo)的細(xì)節(jié)特征，顯微鏡頭一般使用在高分辨率的場(chǎng)合。它們基本的特點(diǎn)是工作距離短，放大倍率高，視場(chǎng)小。

    遠(yuǎn)心鏡頭：物方主光線平行于光軸主光線的會(huì)聚ZX位于物方無限遠(yuǎn)，稱之為物方遠(yuǎn)心光路。作用：可以消除物方由于調(diào)焦不準(zhǔn)確帶來的測(cè)量誤差。

    碼垛機(jī)與碼垛機(jī)器人就兩字之差，那么它們有什么區(qū)別呢？簡(jiǎn)單來說，碼垛機(jī)器人應(yīng)該隸屬于碼垛機(jī)的一種。

    在碼垛機(jī)中，可以分為機(jī)械碼垛機(jī)和碼垛機(jī)器人兩種，而機(jī)械碼垛機(jī)又可以分成轉(zhuǎn)盤式碼垛機(jī)和抓手式碼垛機(jī)。它之所以可以有效的完成碼垛任務(wù)，主要是依靠其碼垛效率和其智能化，如果將產(chǎn)品的一些要求輸入到碼垛機(jī)系統(tǒng)中，就可以根據(jù)輸入的系統(tǒng)來進(jìn)行碼垛產(chǎn)品了。

    普通的碼垛機(jī)主要采取托盤側(cè)推等一些方工進(jìn)行碼垛輸送等一系列的動(dòng)作。而機(jī)器人碼機(jī)主要靠就是設(shè)備上面的機(jī)械手進(jìn)行碼垛，就是設(shè)備上面的這個(gè)機(jī)器手使碼垛機(jī)器人大大優(yōu)于碼垛機(jī)。??

    相對(duì)于普通的碼垛機(jī)來說，碼垛機(jī)器人有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。碼垛機(jī)器人的靈活性更好一些，特別是對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)性比較高，可以碼垛的范圍更廣、效率更高。特別是一些自動(dòng)化生產(chǎn)線都需要用到碼垛機(jī)器人

    此外，包裝中對(duì)大小，形狀，和材料中的要求，也使得碼垛變得更加復(fù)雜了。但是只要適應(yīng)靈活模式的要求，就可以解決不同碼垛要求。

    這也是碼垛機(jī)器人受到普及的重要原因，碼垛機(jī)器人能高供企業(yè)的生產(chǎn)效率，隨著碼垛機(jī)器人的不斷發(fā)展，將來會(huì)有越來越多的企業(yè)會(huì)選擇用碼垛機(jī)器人。?

    隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)焊接機(jī)器人, 從60年代開始用于生產(chǎn)以來，其技術(shù)已日益成熟，焊接技術(shù)進(jìn)步的突出的表現(xiàn)就是焊接過程由機(jī)械化向自動(dòng)化、信息化和智能化發(fā)展，焊接機(jī)器人突破了焊自動(dòng)化的傳統(tǒng)方式，使小批量自動(dòng)化生產(chǎn)成為可能。

焊接機(jī)器人的編程技巧

1.選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形、焊槍行走路徑長(zhǎng)度來制定焊接順序。

2.焊槍空間過渡要求移動(dòng)軌跡較短、平滑、安全。

3.優(yōu)化焊接參數(shù)，為了獲得Z佳的焊接參數(shù)，制作工作試件進(jìn)行焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定。

4.采用合理的變位機(jī)位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對(duì)接頭的位置。工件在變位機(jī)上固定之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī)，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置。同時(shí)，要不斷調(diào)整機(jī)器人各軸位置，合理地確定焊槍相對(duì)接頭的位置、角度與焊絲伸出長(zhǎng)度。工件的位置確定之后，焊槍相對(duì)接頭的位置必須通過編程者的雙眼觀察，難度較大。這就要求編程者善于總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。

5.及時(shí)插入清槍程序，編寫一定長(zhǎng)度的焊接程序后，應(yīng)及時(shí)插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導(dǎo)電嘴，保證焊槍的清潔，提高噴嘴的壽命，確?？煽恳?、減少焊接飛濺。

6.編制程序一般不能一步到位，要在機(jī)器人焊接過程中不斷檢驗(yàn)和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等，才會(huì)形成一個(gè)好程序。

機(jī)器人系統(tǒng)故障

1.發(fā)生撞槍

可能是由于工件組裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準(zhǔn)確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。

2.出現(xiàn)電弧故障，不能引弧

可能是由于焊絲沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小，可手動(dòng)送絲，調(diào)整焊槍與焊縫的距離，或者適當(dāng)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。

3.保護(hù)氣監(jiān)控報(bào)警

冷卻水或保護(hù)氣供給存有故障，檢查冷卻水或保護(hù)氣管路。

焊接機(jī)器人常見缺陷

1.出現(xiàn)焊偏問題

可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時(shí)出現(xiàn)問題。這時(shí)，要考慮TCP(焊槍ZX點(diǎn)位置)是否準(zhǔn)確，并加以調(diào)整。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機(jī)器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

2.出現(xiàn)咬邊問題

可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、焊槍角度或焊槍位置不對(duì)，可適當(dāng)調(diào)整。

3.出現(xiàn)氣孔問題

可能為氣體保護(hù)差、工件的底漆太厚或者保護(hù)氣不夠干燥，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整就可以處理。

4.飛濺過多問題

可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、氣體組分原因或焊絲外伸長(zhǎng)度太長(zhǎng)，可適當(dāng)調(diào)整機(jī)器功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例，調(diào)整焊槍與工件的相對(duì)位置。

5.焊縫結(jié)尾處冷卻后形成一弧坑問題

可編程時(shí)在工作步中添加埋弧坑功能，可以將其填滿。

    焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分，機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。對(duì)于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。

    采用機(jī)器人進(jìn)行焊接，光有一臺(tái)機(jī)器人是不夠的，還必須配備外圍設(shè)備。常規(guī)的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)由以5部分組成。

1.機(jī)器人本體，一般是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的6軸關(guān)節(jié)式操作機(jī)，它由驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械手臂、關(guān)節(jié)以及內(nèi)部傳感器等組成。它的任務(wù)是精確地保證機(jī)械手末端（悍槍）所要求的位置、姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.機(jī)器人控制柜，它是機(jī)器人系統(tǒng)的神經(jīng)，包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路，負(fù)責(zé)處理機(jī)器人工作過程中的全部信息和控制其全部動(dòng)作。

3.焊接電源系統(tǒng)，包括焊接電源、專用焊槍等。

4.焊接傳感器及系統(tǒng)安全保護(hù)設(shè)施。

5.焊接工裝夾具。

    隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)焊接機(jī)器人, 從60年代開始用于生產(chǎn)以來，其技術(shù)已日益成熟，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來；

2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；

3.改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下工作；

4.降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求；

5.縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。

焊接機(jī)器人的基本工作原理是示教再現(xiàn)，即由用戶導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、焊接參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后，只需給機(jī)器人一個(gè)起動(dòng)命令，機(jī)器人將精確地按示教動(dòng)作，一步步完成全部操作，實(shí)際示教與再現(xiàn)。焊接機(jī)器人分弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人兩大類。弧焊機(jī)器人可以應(yīng)用在所有電弧焊、切割技術(shù)及類似的工業(yè)方法中。Z常用的范圍是結(jié)構(gòu)鋼和鉻鎳鋼的熔化極活性氣體保護(hù)焊(CO2焊、MAG焊)、鋁及特殊合金熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIC焊)、鉻鎳鋼和鋁的惰性氣體保護(hù)焊以及埋弧焊。

    一套完整的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)，應(yīng)包括機(jī)器人機(jī)械手、控制系統(tǒng)、焊接裝置、焊件夾持裝置。夾持裝置上有二組可以輪番進(jìn)入機(jī)器人工作范圍的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。弧焊機(jī)器人通常有五個(gè)自由度以上，具有六個(gè)自由度的弧焊機(jī)器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態(tài)。點(diǎn)至點(diǎn)方式移動(dòng)速度可達(dá)60m/min以上，其軌跡重復(fù)精度可達(dá)到±0.2mm。這種弧焊機(jī)器人應(yīng)具有直線的及環(huán)形內(nèi)插法擺動(dòng)的功能，共六種擺動(dòng)方式，以滿足焊接工藝要求，機(jī)器人的負(fù)荷為5kg。

    點(diǎn)焊機(jī)器人使用Z多的領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)屬汽車車身的自動(dòng)裝配車間。點(diǎn)焊機(jī)器人由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、示教盒和點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)幾部分組成，由于為了適應(yīng)靈活動(dòng)作的工作要求，通常電焊機(jī)器人選用關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)，一般具有六個(gè)自由度：腰轉(zhuǎn)、大臂轉(zhuǎn)、小臂轉(zhuǎn)、腕轉(zhuǎn)、腕擺及腕捻。其驅(qū)動(dòng)方式有液壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)兩種。其中電氣驅(qū)動(dòng)具有保養(yǎng)維修簡(jiǎn)便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較為廣泛。點(diǎn)焊機(jī)器人按照示教程序規(guī)定的動(dòng)作、順序和參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)，其過程是完全自動(dòng)化的，并且具有與外部設(shè)備通信的接口，可以通過這一接口接受上一級(jí)主控與管理計(jì)算機(jī)的控制命令進(jìn)行工作。

焊接機(jī)器人與焊接工作站的區(qū)別

    焊接機(jī)器人主要由機(jī)械手總成、控制系統(tǒng)、示教育系統(tǒng)、焊機(jī)、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍等組成。

而焊接機(jī)器人工作站除了焊接機(jī)器人外，還包含了很多輔助設(shè)備如地軌、變位機(jī)、翻轉(zhuǎn)臺(tái)、焊縫跟蹤系統(tǒng)、安全圍欄、清槍器、安全系統(tǒng)、外圍設(shè)備等配合焊接機(jī)器人工作的，前者只是單純的一套焊接機(jī)器人，價(jià)格也相對(duì)便宜，而焊接機(jī)器人工作站價(jià)格則相對(duì)較高。

焊接機(jī)器人工作站的組成設(shè)備

1.機(jī)器人

接受控制柜的信號(hào)，使焊搶到達(dá)焊接位置等。

2.機(jī)器人控制柜

接收外部信號(hào)，如：焊接、示教器、外部控制柜等，并將數(shù)據(jù)傳輸給機(jī)器人，使機(jī)器人完成焊接任務(wù)。

3.焊槍

焊槍利用焊機(jī)的高電流，高電壓產(chǎn)生的熱量聚集在焊槍終端，融化焊絲，融化的焊絲滲透到需焊接的部位，冷卻后，被焊接的物體牢固的連接成一體。

4.焊接電源

利用正負(fù)兩極在瞬間短路時(shí)產(chǎn)生的高溫電弧來熔化電焊絲上的焊料和被焊材料，使被接觸物相結(jié)合的目的。

5.送絲機(jī)

在微電腦控制下，可以根據(jù)設(shè)定的參數(shù)連續(xù)穩(wěn)定的送出焊絲的自動(dòng)化送絲裝置。

6.送絲盤

盛放盤裝焊絲，固定于機(jī)器人上，使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)焊接時(shí)，出絲更暢快。

7.變壓器

用來轉(zhuǎn)換電壓

8.變位機(jī)

通過電機(jī)的帶動(dòng)焊件旋轉(zhuǎn)停頓，使焊件達(dá)到合適的焊接位置，輔助焊接完成，由外部控制柜控制。

9.清槍站

完成焊槍的清理焊渣，噴防飛濺液，修剪焊絲。是焊接效果達(dá)到Z佳。

10.焊接煙塵凈化器:

焊接煙塵凈化器用于焊接、切割、打磨等工序中產(chǎn)生煙塵和粉塵的凈化以及對(duì)稀有金屬、貴重物料的回收等，可凈化大量懸浮在空氣中對(duì)人體有害的細(xì)小金屬顆粒。

11.外部控制柜

控制變位機(jī)，將電機(jī)參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紽anuc控制柜中。

12.煙塵罩及吸風(fēng)管

煙塵和粉塵通過煙塵罩及吸風(fēng)管吸入焊接煙塵凈化器中對(duì)空氣進(jìn)行過濾。

13. 設(shè)備桌

用來陳放設(shè)備的桌子

一、焊接工件對(duì)機(jī)器人焊接的影響

    目前大多數(shù)焊接機(jī)器人都采用示教編程，要求工件的裝配質(zhì)量和精度必須有較好的一致性。

    應(yīng)用焊接機(jī)器人應(yīng)嚴(yán)格控制零件的制備質(zhì)量，提高焊件裝配精度。零件表面質(zhì)量、坡口尺寸和裝配精度將影響焊縫跟蹤效果?？梢詮囊韵聨追矫鎭硖岣吡慵苽滟|(zhì)量和焊件裝配精度。

    1.編制焊接機(jī)器人專用的焊接工藝，對(duì)零件尺寸、焊縫坡口、裝配尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的工藝規(guī)定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0．8mm，裝配尺寸誤差控制在±1．5mm以內(nèi)，焊縫出現(xiàn)氣孔和咬邊等焊接缺陷機(jī)率可大幅度降低。

    2.采用精度較高的裝配工裝以提高焊件的裝配精度。

    3.焊縫應(yīng)清洗干凈，無油污、鐵銹、焊渣、割渣等雜物，允許有可焊性底漆。否則，將影響引弧成功率。定位焊由焊條焊改為氣體保護(hù)焊，同時(shí)對(duì)點(diǎn)焊部位進(jìn)行打磨，避免因定位焊殘留的渣殼或氣孔，從而避免電弧的不穩(wěn)甚至飛濺的產(chǎn)生。

二、機(jī)器人焊接變位機(jī)及工裝夾具對(duì)焊接的影響

    1.對(duì)零件的定位精度要求更高，焊縫相對(duì)位置精度較高，應(yīng)≤1mm。

    2.由于焊件一般由多個(gè)簡(jiǎn)單零件組焊而成，而這些零件的裝配和定位焊，在焊接工裝夾具上是按順序進(jìn)行的，因此，它們的定位和夾緊是一個(gè)個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的。

    3.機(jī)器人焊接工裝夾具前后工序的定位須一致。

    4.由于變位機(jī)翻轉(zhuǎn)的變位角度較大，機(jī)器人焊接工裝夾具盡量避免使用活動(dòng)手動(dòng)插銷。

    5.機(jī)器人焊接工裝夾具應(yīng)盡量采用快速壓緊件，且需配置帶孔平臺(tái)。以便將壓緊快速裝夾壓緊。

    6.與普通焊接夾具不同，機(jī)器人焊接工裝夾具除正面可以施焊外，其側(cè)面也能夠?qū)ぜM(jìn)行焊接，可以無限延伸。

    以上六點(diǎn)是機(jī)器人焊接工裝夾具與普通焊接夾具的主要不同之處，對(duì)于機(jī)器人焊接質(zhì)量的好壞有直接影響。

三、焊絲對(duì)焊接機(jī)器人焊接過程中的影響

    機(jī)器人根據(jù)需要可選用桶裝或盤裝焊絲。為了減少更換焊絲的頻率，機(jī)器人應(yīng)選用桶裝焊絲，但由于采用桶裝焊絲，送絲軟管很長(zhǎng)，阻力大，對(duì)焊絲的挺度等質(zhì)量要求較高。當(dāng)采用鍍銅質(zhì)量稍差的焊絲時(shí)，焊絲表面的鍍銅因摩擦脫落會(huì)造成導(dǎo)管內(nèi)容積減小，高速送絲時(shí)阻力加大，焊絲不能平滑送出，產(chǎn)生抖動(dòng)，使電弧不穩(wěn)，影響焊縫質(zhì)量。嚴(yán)重時(shí)，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，使機(jī)器人停機(jī)，故要及時(shí)清理焊絲導(dǎo)管。

    工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，這不光設(shè)計(jì)到了計(jì)算機(jī)、圖像、模式識(shí)別等領(lǐng)域，但對(duì)于其工作原理都不甚了解。需要明白的是：了解清楚工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的工作過程，可以更好的完善系統(tǒng)以及促進(jìn)其發(fā)展。

    一套完整的工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的工作過程如下：

    1、工件定位檢測(cè)器探測(cè)到物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)至接近攝像系統(tǒng)的視野ZX，向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。

    2、圖像采集部分按照事先設(shè)定的程序和延時(shí)，分別向攝像機(jī)和照明系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)脈沖。

    3、攝像機(jī)停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機(jī)在啟動(dòng)脈沖來到之前處于等待狀態(tài)，啟動(dòng)脈沖到來后啟動(dòng)一幀掃描。   

    4、攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前打開曝光機(jī)構(gòu)，曝光時(shí)間可以事先設(shè)定。

    5、另一個(gè)啟動(dòng)脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時(shí)間應(yīng)該與攝像機(jī)的曝光時(shí)間匹配。

    6、攝像機(jī)曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。

    7、圖像采集部分接收模擬視頻信號(hào)通過A/D將其數(shù)字化，或者是直接接收攝像機(jī)數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。

    8、圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。

    9、處理器對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別，獲得測(cè)量結(jié)果或邏輯控制值。

    10、處理結(jié)果控制流水線的動(dòng)作、進(jìn)行定位、糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等。

項(xiàng)目需求：1、只對(duì)鋁合金材質(zhì)表面進(jìn)行焊接。
                 2、長(zhǎng)度為2米，寬為8厘米左右，厚度在0.2-0.5厘米之間，一個(gè)材料需要焊接相對(duì)應(yīng)的22個(gè)點(diǎn)。
                 3、操作方式：由人工把材料放置在一個(gè)固定的地方，由機(jī)器人進(jìn)行焊接，然后再由人工把焊接好的材料搬離，需要機(jī)器人在固定范圍進(jìn)行焊接。
 

項(xiàng)目分析：

              1. 人工放置材料

              建議人工放置材料夾具臺(tái)設(shè)置為2臺(tái)，且每臺(tái)設(shè)置3-4個(gè)夾具； 
              人工放置材料或取下材料為單邊操作（一個(gè)焊接臺(tái)操作完后再操作另一焊接臺(tái)），如此循環(huán)。 
             2.尺寸差異
             機(jī)器人需要按照材料的Z大尺寸進(jìn)行選型。
             3. 自動(dòng)化上下料
             自動(dòng)化上下料需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研。

項(xiàng)目實(shí)施：

項(xiàng)目需求：1、焊接10多種常規(guī)產(chǎn)品。8個(gè)角滿焊，框體部分點(diǎn)焊，間距5厘米，焊接完人工打磨，傾向于機(jī)器人焊接

2、箱體尺寸寬300-800mm，高400-1000mm，深度150，200，250mm，板材厚度1.2mm，大的配電箱是1.5mm。

項(xiàng)目分析建議：
1. 建議選用六軸機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品的焊接；
A.六軸機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)多位置的焊接
B.后期更換產(chǎn)品也不用更換機(jī)器人。
2.做一套可調(diào)整的夾具，實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)品共用。

機(jī)器人焊接系統(tǒng)---GX、簡(jiǎn)捷、敏捷、zhuo越

1.能應(yīng)用于電弧焊、電阻點(diǎn)焊、切割、激光混合焊、熱噴涂、涂膠、搬運(yùn)。
2.完全獨(dú)立的多關(guān)節(jié)機(jī)器人，采用更高級(jí)伺服控制系統(tǒng)，使機(jī)器人在Z佳速度的方式下運(yùn)行，節(jié)省工作時(shí)間。在機(jī)械式防碰撞傳感器以外，作為選購件可以配置伺候碰撞傳感器。
3.機(jī)器人示教盒可進(jìn)行中、英文切換、安全起見，在示教盒上安裝Dead-Man開關(guān)。
4.更大的記憶容量及更多的I/O點(diǎn)數(shù)——記憶容量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到160，000條命令，外部輸入輸出I/O點(diǎn)數(shù)Z大可擴(kuò)展到120點(diǎn)。
5.能與Ethernet,Device—net等各種網(wǎng)絡(luò)連接。
6.豐富的焊接功能——自動(dòng)設(shè)置Z佳焊接條件功能，從新起弧功能，受干擾監(jiān)視功能等。
7.外部軸3軸為止的控制裝置可以內(nèi)藏于主控制箱中。
8.采用WINDOWS操作系統(tǒng)。

9.示教盒采用彩屏顯示——操作及其方便。

項(xiàng)目需求：

1.用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)上下料，把鋼管放在設(shè)備上切割，切割后機(jī)器人把側(cè)出口放在切割的位置并進(jìn)行焊接（現(xiàn)目前是切割后由人工把側(cè)出口放在鋼管切割的地方，用機(jī)器人代替人工放置）

2.側(cè)出口的長(zhǎng)度和厚度有不一樣，相差不多，鋼管上面要焊接2-6個(gè)側(cè)出口不等

3.鋼管的管徑：DN15-DN150、長(zhǎng)度0-9米壁厚2-5mm不等，側(cè)出口的管徑15-125、 重量：0.0687-2.02kg、外徑：27.5-126、長(zhǎng)度：27-28mm

4.放置側(cè)出口時(shí)候的要求保持ZX線一致

5.焊接標(biāo)準(zhǔn) ：按照紋路來，要求焊接完整

項(xiàng)目分析：

1. 綜合客戶需求情況，建議采用自動(dòng)化上下料，一是為了節(jié)約時(shí)間，二是為了保證效率；

2. 產(chǎn)品原材料尺寸差距較大，需要滿足常見原材料尺寸；

3. 整體控制系統(tǒng)較復(fù)雜

項(xiàng)目方案：

流程：自動(dòng)上料-----自動(dòng)送管-----自動(dòng)切割-----自動(dòng)定位組裝-----自動(dòng)焊接-----自動(dòng)下料

原材料自動(dòng)上料設(shè)備

自動(dòng)送管、切割設(shè)備

自動(dòng)組裝、焊接設(shè)備

    采用機(jī)器人焊接不僅可以把人從繁復(fù)的勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且還能擴(kuò)展其他強(qiáng)大的功能。

    機(jī)器視覺就是利用機(jī)器代替人眼來作各種測(cè)量和判斷。在生產(chǎn)線上，人來做此類測(cè)量和判斷會(huì)因疲勞、個(gè)人之間的差異等產(chǎn)生誤差和錯(cuò)誤，但是機(jī)器卻會(huì)不知疲倦地、穩(wěn)定地進(jìn)行下去。一般來說，機(jī)器視覺系統(tǒng)包括了照明系統(tǒng)、鏡頭、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。對(duì)于每一個(gè)應(yīng)用，我們都需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機(jī)、檢測(cè)目標(biāo)的尺寸還是檢測(cè)目標(biāo)有無缺陷、視場(chǎng)需要多大、分辨率需要多高、對(duì)比度需要多大等。從功能上來看，典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運(yùn)動(dòng)控制部分。

    一套完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要工作過程：

    1、工件定位檢測(cè)器探測(cè)到物體已經(jīng)運(yùn)動(dòng)至接近攝像系統(tǒng)的視野ZX，向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。

    2、圖像采集部分按照事先設(shè)定的程序和延時(shí)，分別向攝像機(jī)和照明系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)脈沖。

    3、攝像機(jī)停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機(jī)在啟動(dòng)脈沖來到之前處于等待狀態(tài)，啟動(dòng)脈沖到來后啟動(dòng)一幀掃描。

    4、攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前打開曝光機(jī)構(gòu)，曝光時(shí)間可以事先設(shè)定。

    5、另一個(gè)啟動(dòng)脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時(shí)間應(yīng)該與攝像機(jī)的曝光時(shí)間匹配。

    6、攝像機(jī)曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。

    7、圖像采集部分接收模擬視頻信號(hào)通過A/D將其數(shù)字化，或者是直接接收攝像機(jī)數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。

    8、圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。

    9、處理器對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別，獲得測(cè)量結(jié)果或邏輯控制值。

    10、處理結(jié)果控制流水線的動(dòng)作、進(jìn)行定位、糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等。

    從上述的工作流程可以看出，機(jī)器視覺是一種比較復(fù)雜的系統(tǒng)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象都是運(yùn)動(dòng)物體，系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)物體的匹配和協(xié)調(diào)動(dòng)作尤為重要，所以給系統(tǒng)各部分的動(dòng)作時(shí)間和處理速度帶來了嚴(yán)格的要求。在某些應(yīng)用領(lǐng)域，例如機(jī)器人、飛行物體導(dǎo)制等，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或者系統(tǒng)的一部分的重量、體積和功耗都會(huì)有嚴(yán)格的要求。

在機(jī)器視覺、工業(yè)影像等實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該如何選擇工業(yè)相機(jī)呢?

1、模擬相機(jī)&&數(shù)字相機(jī)

    模擬相機(jī)必須帶數(shù)字采集卡，標(biāo)準(zhǔn)的模擬相機(jī)分辨率很低，另外幀率也是固定的。這個(gè)要根據(jù)實(shí)際需求來選擇。另外模擬相機(jī)采集到的是模擬信號(hào)，經(jīng)數(shù)字采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸存儲(chǔ)。模擬信號(hào)可能會(huì)由于工廠內(nèi)其他設(shè)備(比如電動(dòng)機(jī)或高壓電纜)的電磁干擾而造成失真。隨著噪聲水平的提高，模擬相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍(原始信號(hào)與噪聲之比)會(huì)降低。動(dòng)態(tài)范圍決定了有多少信息能夠被從相機(jī)傳輸給計(jì)算機(jī)。數(shù)字相機(jī)采集到的是數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)不受電噪聲影響，因此，數(shù)字相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍更高，能夠向計(jì)算機(jī)傳輸更精確的信號(hào)。

2、相機(jī)分辨率

    根據(jù)系統(tǒng)的需求來選擇相機(jī)分辨率的大小,僅僅是用來做測(cè)量用，那么采用亞像素算法，130萬像素的相機(jī)也能基本上滿足需求，但有時(shí)因?yàn)檫吘壡逦鹊挠绊?，在提取邊緣的時(shí)候，隨便偏移一個(gè)像素，那么精度就受到了極大的影響。故我們選擇300萬的相機(jī)的話，還可以允許提取的邊緣偏離3個(gè)像素左右，這就很好的保證了測(cè)量的精度。

3、CCD&&CMOS

    如果要求拍攝的物體是運(yùn)動(dòng)的，要處理的對(duì)象也是實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的物體，那么當(dāng)然選擇CCD芯片的相機(jī)為Z適宜。但有的廠商生產(chǎn)的CMOS相機(jī)如果采用幀曝光的方式的話，也可以當(dāng)作CCD來使用的。又假如物體運(yùn)動(dòng)的速度很慢，在我們?cè)O(shè)定的相機(jī)曝光時(shí)間范圍內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的距離很小，換算成像素大小也就在一兩個(gè)像素內(nèi)，那么選擇CMOS相機(jī)也是合適的。因?yàn)樵谄毓鈺r(shí)間內(nèi)，一兩個(gè)像素的偏差人眼根本看不出來(如果不是做測(cè)量用的話)，但超過2個(gè)像素的偏差，物體拍出來的圖像就有拖影，這樣就不能選擇CMOS相機(jī)了。

4、彩色&&黑白

    如果要處理的是與圖像顏色有關(guān)，那當(dāng)然是采用彩色相機(jī)，否則建議你用黑白的，因?yàn)楹诎椎耐瑯臃直媛实南鄼C(jī)，精度比彩色高，尤其是在看圖像邊緣的時(shí)候，黑白的效果更好。

5、傳輸接口

    根據(jù)傳輸?shù)木嚯x、穩(wěn)定性、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小(帶寬)選擇USB、1394、Camerlink、百兆/千兆網(wǎng)接口的相機(jī)。

6、幀率

    根據(jù)要檢測(cè)的速度，選擇相機(jī)的幀率一定要大于或等于檢測(cè)速度，等于的情況就是你處理圖像的時(shí)間一定要快，一定要在相機(jī)的曝光和傳輸?shù)臅r(shí)間內(nèi)完成。

7、線陣&&面陣

    對(duì)于檢測(cè)精度要求很高，面陣相機(jī)的分辨率達(dá)不到要求的情況下，當(dāng)然線陣相機(jī)是必然的一個(gè)選擇。

8、CCD靶面

    靶面尺寸的大小會(huì)影響到鏡頭焦距的長(zhǎng)短，在相同視角下，靶面尺寸越大，焦距越長(zhǎng)。在選擇相機(jī)時(shí)，特別是對(duì)拍攝角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。因此在選擇CCD尺寸時(shí)，要結(jié)合鏡頭的焦距、視場(chǎng)角一起選擇，一般而言，選擇CCD靶面要結(jié)合物理安裝的空間來決定鏡頭的工作距離是否在安裝空間范圍內(nèi)，要求鏡頭的尺寸一定要大于或等于相機(jī)的靶面尺寸。

    機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，機(jī)器視覺系統(tǒng)中，鏡頭相當(dāng)于人的眼睛，其主要作用是將目標(biāo)的光學(xué)圖像聚焦在圖像傳感器（相機(jī)）的光敏面陣上，那么機(jī)器視覺工業(yè)鏡頭的相關(guān)專業(yè)術(shù)語我們不得不了解：

一、失真

可分為枕形失真和桶形失真，如下圖示：

二、電視失真

實(shí)際邊長(zhǎng)的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。

三、光學(xué)倍率

四、監(jiān)視放大

計(jì)算方法：

例：VS-MS1＋10x鏡頭 1/2” CCD 照相機(jī), 14”監(jiān)視器上的成像

0.1mm的物體在監(jiān)視器得到的是44.45mm的成像

※有時(shí)根據(jù)TV監(jiān)視器的掃描狀態(tài)，以上的簡(jiǎn)易計(jì)算將有一些變化。

五、解析度

表示了所能見到了2點(diǎn)的間隔0.61x 使用波長(zhǎng)(λ)/ NA=解析度(μ)

以上的計(jì)算方法理論上可以計(jì)算出解析度，但不包括失真。

※使用波長(zhǎng)為550nm

六、解像力

１mm中間可以看到黑白線的條數(shù)。單位（lp）/mm.

七、MTF（Modulation Transfer Function）

成像時(shí)再現(xiàn)物體表面的濃淡變化而使用的空間周波數(shù)和對(duì)比度。

八、工作距離（Working Distance）

鏡頭的鏡筒到物體的距離

九、O/I（Object to Imager）

物像間距離即物體到像間的長(zhǎng)度。

十、成像圈

成像尺寸φ，要輸入相機(jī)感應(yīng)器尺寸。

十一、照相機(jī) Mount

C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm

CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm

F-mount: FB:46.5mm

M72-Mount: FB 廠家各有不同

十二、視野 (FOV)

視野指使用照相機(jī)以后看到的物體側(cè)的范圍

照相機(jī)有效區(qū)域的縱向長(zhǎng)度（V）/光學(xué)倍率（M）＝視野（V）

照相機(jī)有效區(qū)域的橫向長(zhǎng)度（H）/光學(xué)倍率（M）＝視野（H）

＊技術(shù)資料上的視野范圍是指由光源及有效區(qū)域的一般數(shù)值計(jì)算出來的值。

照相機(jī)有效區(qū)域的縱向長(zhǎng)度（V）or（H）=照相機(jī)一個(gè)畫素的尺寸×有効畫素?cái)?shù)（V）or（H）來計(jì)算。

十三、景深

景深是指成像后物體的距離。同樣，照相機(jī)側(cè)的范圍稱為焦點(diǎn)深度。具體的景深的值多少略有不同。

十四、焦距 (ｆ)

ｆ（Focal Length）光學(xué)系的后主點(diǎn)（H2）到焦點(diǎn)面的距離。

十五、FNO

鏡頭從無限遠(yuǎn)時(shí)，亮度表示的數(shù)值，值越小越亮。FNO=焦距/入射孔徑或有効口徑=f/D

十六、實(shí)效F

有限距離時(shí)鏡頭的明亮度。

實(shí)效F = (1 +光學(xué)倍率) x F#

實(shí)效F = 光學(xué)倍率 / 2NA

十七、NA（Numerical Aperture）

物體側(cè)的 NA = sin u x n

成像側(cè)的NA' = sin u'x n'

如下圖所示 入社角度 u, 物體側(cè)折射率n, 成像側(cè)的折射率' n'

NA = NA' x 放大率

十八、邊緣亮度

相對(duì)照度是指ZY的照度與周邊的照度的百分比。

十九、遠(yuǎn)心鏡頭

主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側(cè)的遠(yuǎn)心，成像側(cè)的遠(yuǎn)心，兩側(cè)的遠(yuǎn)心行頭等方式。

二十、遠(yuǎn)心

Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小，Telecentricity越高。

Telecentricity有各種不同的用途，在鏡頭使用前，把握Telecentricity很重要。遠(yuǎn)心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行，

Telecentricity不好，遠(yuǎn)心鏡頭的使用效果就不好；Telecentricity可以用下圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的確認(rèn)。

二十一、景深 (DOF)

景深（Depth of Field）可以用以下的計(jì)算式計(jì)算出來：

景深 = 2 x Permissible COC x 實(shí)效F / 光學(xué)倍率2 = 允許誤差值 / (NA x 光學(xué)倍率)

(使用的是0.04mm的Permissible COC)

二十二、通風(fēng)盤及解析度

    Airy Disk是指通過沒有失真的鏡頭在將光集中一點(diǎn)時(shí)，實(shí)際上形成的是一個(gè)同心圓。這個(gè)同心圓就叫做Airy Disk。Airy Disk的半徑r可以通過以下的計(jì)算公式計(jì)算出來。這個(gè)值稱為解析度。ｒ= 0.61λ/NA Airy Disk的半徑隨波長(zhǎng)改變而改變，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光越難集中于一點(diǎn)。 例：NA0.07的鏡頭 波長(zhǎng)550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

二十三、 MTF 及解析度

     MTF（Modulation Transfer Function) 是指物體表面的濃淡變化，成像側(cè)也被再現(xiàn)出來。表示鏡頭的成像性能，成像再現(xiàn)物體的對(duì)比度的程度。測(cè)試對(duì)比性能，用的是具有特定空間周波數(shù)的黑白間隔測(cè)試。空間周波數(shù)是指１mm的距離濃淡變化的程度。

　圖1所示，黑白矩陣波，黑白的對(duì)比度為.這個(gè)對(duì)象被鏡頭攝影后，成像的對(duì)比度的變化被定量化。基本上，不管什么鏡頭，都會(huì)出現(xiàn)對(duì)比度降低的情況。Z終對(duì)比度降低至0%。，不能進(jìn)行顏色的區(qū)別。

　圖2、3顯示了物體側(cè)與成像側(cè)的空間周波數(shù)的變化。橫軸表示空間周波數(shù)，縱軸表示亮度。物體側(cè)與成像側(cè)的對(duì)比度由A、B計(jì)算出來。MTF由A,B的比率計(jì)算出來。

　解析度與MTF的關(guān)系：解析度是指2點(diǎn)之間怎樣被分離認(rèn)識(shí)的間隔。一般從解析度的值可以判斷出鏡頭的好壞，但是實(shí)際是MTF與解析度有很大的關(guān)系。圖4顯示了兩個(gè)不同鏡頭的MTF曲線。鏡頭a 解析度低但是具有高對(duì)比度。鏡頭b對(duì)比度低但是解析度高。

    自動(dòng)化應(yīng)用范圍廣，幾乎所有的工業(yè)部門都可以同自動(dòng)控制掛上鉤，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)、國(guó)防也都與自動(dòng)化息息相關(guān)。

    工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的，實(shí)現(xiàn)各種過程控制，在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中，盡量減少人力的操作，而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來進(jìn)行生產(chǎn)工作，即稱為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)之過程稱為工業(yè)自動(dòng)化。而電氣自動(dòng)化所涉及層面范圍較廣，能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作，是寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才。

     工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)領(lǐng)域的電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，也就是研究工業(yè)中的電氣應(yīng)用以提高工廠自動(dòng)化水平。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術(shù)，包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中Z重要的技術(shù)之一，主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。無論高速大批量制造企業(yè)還是追求靈活、柔性和定制化企業(yè)，都必須依靠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

項(xiàng)目：鐵板自動(dòng)化焊接機(jī)器人
項(xiàng)目描述：
1、焊接產(chǎn)品有直板、法蘭、兩塊板搭成一個(gè)角焊外角；
2、焊接厚度是3mm—5mm,直板長(zhǎng)度是1m—4m，精度要求不高；
3、材質(zhì)基本為鐵板；

項(xiàng)目分析:
1、 放置材料采用人工還是自動(dòng)化
2、 機(jī)器人需要按照材料的Z大尺寸進(jìn)行選型，無法確認(rèn)產(chǎn)品詳細(xì)參數(shù)
3、 需要焊接的產(chǎn)品是否是獨(dú)立進(jìn)行焊接，且每個(gè)焊接的產(chǎn)品材質(zhì)是否都是一樣的。