淺談焊接機器人焊縫跟蹤技術的發展狀況及趨勢

焊縫跟蹤作為一門綜合性應用技術，具有多學科交叉融合的特點，包括電子技術、計算機、焊接、結構、材料、流體、光學、電磁等學科，國內外眾多研究工作者投入到這一領域進行研究，從示教型焊接機器人到程序控制焊接系統，再到移動式自動焊縫跟蹤技術，焊接自動化的每一次進步都顯著提高了生產效率。

焊接技術的自動化、柔性化與智能化是未來焊接技術發展的必然趨勢。

焊縫跟蹤傳感器的發展狀況傳感器是焊縫自動跟蹤系統的關鍵部分。其作用是檢測出焊縫的位置和形狀信息并轉化為電信號?？刂葡到y才能對信號進行處理，并根據檢測結果控制自動調節機構調整焊槍位置，從而實現焊縫自動跟蹤。

弧焊用傳感器一般可分為直接電弧式、接觸式和非接觸式三大類。按工作原理可分為機械、機電、電磁、電容、射流、紅外、光電、激光、視覺、電弧、光譜及光纖式等。

以下是幾種常見的焊縫跟蹤傳感器：接觸式傳感器是早使用的傳感器，其特點為不受電弧干擾、工作可靠、成本低，曾在生產中得到廣泛應用，但由于跟蹤精度不高、磨損大、易變形，不適用于高速焊接，目前正在被其他傳感方法取代。聲學傳感器尤其是傳感器結構簡單、精度高、價格便宜。

傳感器由發生及接收裝置組成。電弧傳感器的工作原理是在焊接過程中，當焊槍與工件之間的相對位置發生變化時，會引起電弧電壓和電流的變化，這些變化都可以作為特征信號被提取出來實現焊槍高低和左右兩個方向的跟蹤控制。

但焊槍的擺動或旋轉機構比較復雜，電弧各參數間耦合性很強，實際得到的波形未達到預期的效果，故需要對所得的數據進行濾波，并根據大量的經驗來確定控制量。對于無對稱側壁或根本無側壁的接頭形式，現有的傳感器則不能識別。光電傳感器精度高、再現性好，可以實現對坡口形狀、寬度和截面的檢測和焊縫跟蹤，為焊接參數的自適應控制提供依據。

光電傳感器又可以分為基于分立光電元件的單點式光電傳感器和能夠獲得坡口圖像信息的視覺傳感器。智能控制方法在焊縫跟蹤中的發展應用狀況現代智能控制就是主要利用人的操作經驗、知識和推理規則，同時利用控制系統所提供的某些信息得出相應的控制動作，以達到預期控制目的的一種控制方法。

在焊縫跟蹤系統中,發展應用狀況如下：模糊控制方法在焊縫跟蹤中的發展應用狀況模糊控制是吸收了人的思維具有模糊性的特點，使用模糊數學中的隸屬函數、模糊關系、模糊推理和決策等工具得出控制動作。

模糊控制突出的優點是無需建立控制系統的數學模型，其控制決策表和控制規則是根據經驗預先總結出來的。根據控制規則，誤差及誤差變換率的模糊子集產生控制決策表，通過決策表的直接查詢，可得到每一時刻應施于控制系統的控制動作，從而達到實時控制的目的。

在模糊控制中，需要建立模糊控制規則表，一般通過總結實際控制經驗并經過模糊推理得到。濟南恒捷自動化設備有限公司是一家集研發、生產、維修于一體的專業化公司。

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