Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä

Juhani Annanpalo, Karri Vartiainen, Juhani Hirvonen, Pekka Kohola, Kari Koskinen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Hitsausrobottien toistotarkkuudet ovat tänä päivänä millimetrien sadasosia. Suurien kappaleiden hitsauksessa hyvän toistotarkkuuden etu menetetään, koska suuri kappale on vaikea ja kallis kiinnittää tarkasti oikeaan paikkaan, kappaleissa saattaa ilmetä mittapoikkeamia ja kappaleissa tapahtuu lämpölaajenemisesta johtuvia muodonmuutoksia hitsauksen aikana. Lisäksi railon koko ja geometria saattavat vaihdella ja railossa on usein siltahitsejä. Näiden syiden takia hitsausrobotissa tarvitaan mittausjärjestelmää, joka havaitsee railon sijainti- ja geometriapoikkeamat sekä korjaa robotin nimellistä rataa ja hitsausparametreja reaaliajassa. VTT:n konepajan luotantotekniikan laboratorion ja sähkötekniikan laboratorion yhteistyönä on rakennettu railonseurantajärjestelmän prototyyppi. Laitteisto mittaa optiikan ja digitaalisen kuvankäsittelyn avulla railon tilavuutta ja sijaintia hitsauksen aikana nopeudella 8 mittausta/s. Mittausjärjestelmä koostuu hitsauspäähän kiinnitettävästä mittapäästä, laservalolähteestä, kamerasta, optisista kaapeleista ja ulkoisesta tietokoneesta. Kolmiomittauksen avulla railon sijainti määritellään sekä sivu- että korkeussuunnassa. Mittaustulokset lähetetään tietokoneeseen, joka suorittaa kuvankäsittelyn, laskee korjaukset robotin nimelliseen rataan ja lähettää ratakorjaukset robotin ohjausyksikölle. Ohjausyksikkö muuttaa hitsauspään kulkurataa siten, että hitsi tulee oikeaan paikkaan.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages56
ISBN (Print)951-38-2801-8
Publication statusPublished - 1987
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number463
ISSN0358-5077

Fingerprint

welding

Keywords

  • robots
  • arc welding
  • optical tracking
  • image processing
  • visual sensors

Cite this

Annanpalo, J., Vartiainen, K., Hirvonen, J., Kohola, P., & Koskinen, K. (1987). Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 463
Annanpalo, Juhani ; Vartiainen, Karri ; Hirvonen, Juhani ; Kohola, Pekka ; Koskinen, Kari. / Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1987. 56 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 463).
@book{53dad2af447c4127bc0c830ccd53f886,
title = "Hitsausrobotin optinen railonseurantaj{\"a}rjestelm{\"a}",
abstract = "Hitsausrobottien toistotarkkuudet ovat t{\"a}n{\"a} p{\"a}iv{\"a}n{\"a} millimetrien sadasosia. Suurien kappaleiden hitsauksessa hyv{\"a}n toistotarkkuuden etu menetet{\"a}{\"a}n, koska suuri kappale on vaikea ja kallis kiinnitt{\"a}{\"a} tarkasti oikeaan paikkaan, kappaleissa saattaa ilmet{\"a} mittapoikkeamia ja kappaleissa tapahtuu l{\"a}mp{\"o}laajenemisesta johtuvia muodonmuutoksia hitsauksen aikana. Lis{\"a}ksi railon koko ja geometria saattavat vaihdella ja railossa on usein siltahitsej{\"a}. N{\"a}iden syiden takia hitsausrobotissa tarvitaan mittausj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}, joka havaitsee railon sijainti- ja geometriapoikkeamat sek{\"a} korjaa robotin nimellist{\"a} rataa ja hitsausparametreja reaaliajassa. VTT:n konepajan luotantotekniikan laboratorion ja s{\"a}hk{\"o}tekniikan laboratorion yhteisty{\"o}n{\"a} on rakennettu railonseurantaj{\"a}rjestelm{\"a}n prototyyppi. Laitteisto mittaa optiikan ja digitaalisen kuvank{\"a}sittelyn avulla railon tilavuutta ja sijaintia hitsauksen aikana nopeudella 8 mittausta/s. Mittausj{\"a}rjestelm{\"a} koostuu hitsausp{\"a}{\"a}h{\"a}n kiinnitett{\"a}v{\"a}st{\"a} mittap{\"a}{\"a}st{\"a}, laservalol{\"a}hteest{\"a}, kamerasta, optisista kaapeleista ja ulkoisesta tietokoneesta. Kolmiomittauksen avulla railon sijainti m{\"a}{\"a}ritell{\"a}{\"a}n sek{\"a} sivu- ett{\"a} korkeussuunnassa. Mittaustulokset l{\"a}hetet{\"a}{\"a}n tietokoneeseen, joka suorittaa kuvank{\"a}sittelyn, laskee korjaukset robotin nimelliseen rataan ja l{\"a}hett{\"a}{\"a} ratakorjaukset robotin ohjausyksik{\"o}lle. Ohjausyksikk{\"o} muuttaa hitsausp{\"a}{\"a}n kulkurataa siten, ett{\"a} hitsi tulee oikeaan paikkaan.",
keywords = "robots, arc welding, optical tracking, image processing, visual sensors",
author = "Juhani Annanpalo and Karri Vartiainen and Juhani Hirvonen and Pekka Kohola and Kari Koskinen",
year = "1987",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2801-8",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "463",
address = "Finland",

}

Annanpalo, J, Vartiainen, K, Hirvonen, J, Kohola, P & Koskinen, K 1987, Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 463, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä. / Annanpalo, Juhani; Vartiainen, Karri; Hirvonen, Juhani; Kohola, Pekka; Koskinen, Kari.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1987. 56 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 463).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä

AU - Annanpalo, Juhani

AU - Vartiainen, Karri

AU - Hirvonen, Juhani

AU - Kohola, Pekka

AU - Koskinen, Kari

PY - 1987

Y1 - 1987

N2 - Hitsausrobottien toistotarkkuudet ovat tänä päivänä millimetrien sadasosia. Suurien kappaleiden hitsauksessa hyvän toistotarkkuuden etu menetetään, koska suuri kappale on vaikea ja kallis kiinnittää tarkasti oikeaan paikkaan, kappaleissa saattaa ilmetä mittapoikkeamia ja kappaleissa tapahtuu lämpölaajenemisesta johtuvia muodonmuutoksia hitsauksen aikana. Lisäksi railon koko ja geometria saattavat vaihdella ja railossa on usein siltahitsejä. Näiden syiden takia hitsausrobotissa tarvitaan mittausjärjestelmää, joka havaitsee railon sijainti- ja geometriapoikkeamat sekä korjaa robotin nimellistä rataa ja hitsausparametreja reaaliajassa. VTT:n konepajan luotantotekniikan laboratorion ja sähkötekniikan laboratorion yhteistyönä on rakennettu railonseurantajärjestelmän prototyyppi. Laitteisto mittaa optiikan ja digitaalisen kuvankäsittelyn avulla railon tilavuutta ja sijaintia hitsauksen aikana nopeudella 8 mittausta/s. Mittausjärjestelmä koostuu hitsauspäähän kiinnitettävästä mittapäästä, laservalolähteestä, kamerasta, optisista kaapeleista ja ulkoisesta tietokoneesta. Kolmiomittauksen avulla railon sijainti määritellään sekä sivu- että korkeussuunnassa. Mittaustulokset lähetetään tietokoneeseen, joka suorittaa kuvankäsittelyn, laskee korjaukset robotin nimelliseen rataan ja lähettää ratakorjaukset robotin ohjausyksikölle. Ohjausyksikkö muuttaa hitsauspään kulkurataa siten, että hitsi tulee oikeaan paikkaan.

AB - Hitsausrobottien toistotarkkuudet ovat tänä päivänä millimetrien sadasosia. Suurien kappaleiden hitsauksessa hyvän toistotarkkuuden etu menetetään, koska suuri kappale on vaikea ja kallis kiinnittää tarkasti oikeaan paikkaan, kappaleissa saattaa ilmetä mittapoikkeamia ja kappaleissa tapahtuu lämpölaajenemisesta johtuvia muodonmuutoksia hitsauksen aikana. Lisäksi railon koko ja geometria saattavat vaihdella ja railossa on usein siltahitsejä. Näiden syiden takia hitsausrobotissa tarvitaan mittausjärjestelmää, joka havaitsee railon sijainti- ja geometriapoikkeamat sekä korjaa robotin nimellistä rataa ja hitsausparametreja reaaliajassa. VTT:n konepajan luotantotekniikan laboratorion ja sähkötekniikan laboratorion yhteistyönä on rakennettu railonseurantajärjestelmän prototyyppi. Laitteisto mittaa optiikan ja digitaalisen kuvankäsittelyn avulla railon tilavuutta ja sijaintia hitsauksen aikana nopeudella 8 mittausta/s. Mittausjärjestelmä koostuu hitsauspäähän kiinnitettävästä mittapäästä, laservalolähteestä, kamerasta, optisista kaapeleista ja ulkoisesta tietokoneesta. Kolmiomittauksen avulla railon sijainti määritellään sekä sivu- että korkeussuunnassa. Mittaustulokset lähetetään tietokoneeseen, joka suorittaa kuvankäsittelyn, laskee korjaukset robotin nimelliseen rataan ja lähettää ratakorjaukset robotin ohjausyksikölle. Ohjausyksikkö muuttaa hitsauspään kulkurataa siten, että hitsi tulee oikeaan paikkaan.

KW - robots

KW - arc welding

KW - optical tracking

KW - image processing

KW - visual sensors

M3 - Report

SN - 951-38-2801-8

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

BT - Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Annanpalo J, Vartiainen K, Hirvonen J, Kohola P, Koskinen K. Hitsausrobotin optinen railonseurantajärjestelmä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1987. 56 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 463).