青海氩弧焊焊缝跟踪

激光条纹照射到焊缝表面，形成激光条纹（激光结构光），经过传感器上的透镜在光敏探测器上产生一个焊缝截面的轮廓，即反映焊缝截面形状的激光条纹图像。激光条纹图像在视觉控制中进行处理，提取焊缝的特征数据，如跟踪点的坐标、焊缝间隙、错边和截面积等。视觉系统根据测量到的焊缝位置信息计算焊枪的路径，并将路径数据传输给机器人，机器人实时控制运行轨迹保证焊枪始终对准焊缝。同时视觉系统还可以根据所测的焊缝尺寸数据 ，计算所需要的焊接参数，如焊接速度、电弧电压、焊接电流、摆动幅度等，这些焊接参数可以经以太网传送给机器人，经由机器人控制焊接速度和焊枪摆动，或者控制焊机电源调整焊接参数，从而实现自适应的焊接参数控制。 焊接过程中的检测范围、检测能力和常见问题有相应的功能设置。青海氩弧焊焊缝跟踪

自20世纪70年代开始，焊缝定位及检测技术有了一定的发展。主要有两个方面的进展，一方面是发展了机械式的接触式仿形跟踪。机械仿形跟踪使用时间久后存在磨损问题，同时精度较低，在应用上存在较大的限制，通常应用于对焊接精度要求较低的场景。另一方面研究人员基于电弧传感的原理，实现了电弧实时跟踪及焊丝碰触寻位，但是电弧跟踪通常要求焊接工件为角焊缝，而且需要使用摆动焊接，这些问题也限制了电弧跟踪的使用范围。由于早期受到计算机技术的制约，数据处理能力达不到要求，非接触的焊缝跟踪技术发展比较缓慢，无法达到实时检测及实时跟踪的需求。2000年后，随着信息技术与嵌入式处理技术的发展，传感器技术与图像处理技术的进步，国外研究人员在非接触实时跟踪领域取得了很大的进展，并形成了产品化的能力。2010年后我国的企业、学校及科研机构对于非接触的焊缝跟踪技术逐渐开展了深入的研究和开发，同时随着机器人应用的成熟与普及，焊缝跟踪技术取得了突破性的发展，并逐渐走向成熟。 河北氩弧焊焊缝跟踪激光跟踪自适应摆动焊接可以用于实时跟踪焊缝，避免焊偏。

一个完整的焊缝检测跟踪系统通常由激光结构光传感器、控制器及执行机构组成，它们构成了一个完整的闭环控制系统，实现了检测、计算和执行的功能。在实际使用中执行机构有可能是由伺服电动机、直线导轨滑台组成的焊接专机，也可能是焊接机器人。控制器一般为工控机或FPGA、DSP等嵌入式处理器。除此以外，一般还包括焊接电源、工装夹具及上下料机构等。机器人自动焊接工作站就是一种典型的应用，首先通过视觉传感器寻位确定工件及焊缝的位置，修正真实焊缝的焊接起始位置，在焊接过程中启动实时跟踪，通过实时的控制机器人不断修正机器人的焊接轨迹，达到准确的自动焊接（见图2）。目前常用的跟踪控制方式有无标定的模糊跟踪、标定实时跟踪、寻位及跟踪+寻位方式。无标定的模糊跟踪不需要精确标定实时检测焊枪与焊缝的偏差，并实时地做趋势微调控制。标定实时跟踪检测的是焊缝的实际***位置，同时控制焊枪运动到焊缝的实际位置。寻位方式指焊接时不实时跟踪，在焊接前通过两点或多点寻位确定当前焊缝或工件的位置，提前修改执行机构的运动轨迹，从而实现精确的焊接。跟踪+寻位方式则是标定实时跟踪与寻位方式的结合。

与传统的焊接方法相比，激光焊缝跟踪在能量密度、精度、焊缝深宽比、适应性、可达性等方面优势明显。能量密度高加热速度快，热影响区域小，焊接应力和形变小，易于实现深熔焊和高速焊，适用于精密焊接和微细焊接。精度高，适用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。焊缝深宽比大，焊接厚件时可不开坡口一次成型。激光焊虽然优势明显，但也存在缺陷。由于激光聚焦后光斑尺寸小，焊缝窄，因此激光焊对母材的加工精度、工件装配精度和光束定位精度有极高的要求，否则很容易造成漏焊、偏焊等焊接缺憾，更严重的可能导致工件报废，无形中增加企业的生产成本。激光焊缝跟踪在焊接过程中实时跟踪定位，在出现偏差时纠正焊接轨迹。

电弧跟踪一般都用于厚板，多是些摆焊。像挖机斗臂，行车焊接等。通过焊丝接触母材两个面来计算出焊缝与编程时发生的偏移量，再回头通过摆焊来进行焊接。电弧跟踪一般都需要配合焊接机器人始端检出功能才能使用。可以先检测焊缝再焊接，也可以边检测边焊接。焊接机器人的始端检出可以单独使用，只检测起点与终点的偏移位置。而电弧跟踪是任何位置都可以检测，如果是一条直角焊缝，基本用始端检出功能就可以了（焊接变形过大效果也不理想）。2MM以下的薄板，尤其是拼接焊缝，大多数采用激光作为焊缝跟踪来进行焊接，激光跟踪是通过前端的摄像头监控激光扫描得出焊缝信息反馈给机器人控制器，机器人在焊接过程中会根据得出的数据来自动修改轨迹完成焊接。 摄像机观察激光条纹的位置，传感器能够测量距离工件的垂直距离。福建墙角焊焊缝跟踪诚信推荐

激光传感器可检测到焊缝细微的高度变化，其结果不受焊丝干伸长变化和焊丝弯曲等因素的影响。青海氩弧焊焊缝跟踪

自卸车生产痛点及方案：生产订单的多样化，多品种小批量；现有工艺水平较差，零件折弯机下料精度差，人工点焊组对容易引起二次累计误差；焊接质量不稳定；人工成本逐年增加；买方部分客户有高质量机器人焊接需求；利用焊缝跟踪的参数化编程，输入工件尺寸自动生成程序，可以激光寻位或接触寻位定位工件偏差。2.罐车生产痛点及方案：工件尺寸变化较多，种类繁杂（车架、抗角）手动示教编程困难时间长（车架、抗角）工件是曲面构成，自动焊接定位困难（抗角）普通寻位功能在特殊焊缝中使用受限；（抗角）流水线生产，需适应原有现场情况；参数化编程，输入工件尺寸自动生成程序，激光寻位，检测错边，无缝对接等焊缝特征。 青海氩弧焊焊缝跟踪

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