弧焊机器人焊缝跟踪系统的传感技术

弧焊机器人焊缝跟踪系统虽然经过了几十年的发展和计算机软硬件的大力应用， 但是整个系统的结构没有太大的变化。弧焊机器人焊缝跟踪系统的结构一般包括传感器、 PC 处理机、 机器人专用控制器、 机器人本体及焊接设备等。传感器采集到信号传送到 PC 机， 经过一系列的数据处理过程和图像显示后， PC 机与机器人专用控制器进行数据通讯， 然后将控制信号传送给机器人本体控制焊接过程的正确运行。在系统结构中， 焊枪与机器人本体是固定在一起的， 由多自由度的机械手来控制焊枪的方向、 位移和速度。传感器的位置一般通过机械接口与机器人本体连接， 甚至采用钢性连接并一起移动。PC 机在弧焊机器人焊缝跟踪系统中的应用是近几年的事情， 在系统的跟踪过程中， PC 机可以对传感器接收的信号进行预处理， 通过图像处理软件在可视化界面上显示焊接过程的工作状态， PC 机与机器人专用控制器进行数据通讯， 可以按照用户的要求在离线编程的情况下对焊接过程进行跟踪控制。

传感器是指能够感受规定的被测量并能转换成可用信号， 实现信息检测转换和传输的器件或装置。随着大规模集成电路、 半导体技术及光纤、 激光等的迅速发展， 现代焊接技术正朝着自动化、 智能化方向发展。世界上许多***的焊接设备研究和制造机构都在努力开发这一领域。焊接过程控制系统首先要解决的问题是焊缝跟踪。经过几十年的研究和实践， 焊缝跟踪技术已经取得了长足进步， 而新型焊缝跟踪传感器的不断出现正是这一进步的标志。弧焊用传感器可分为直接电弧式、 接触式和非接触式 3 大类。按工作原理可分为机械、 机电、 电磁、 电容、 射流、 超声、 红外、 光电、 激光、 视觉、 电弧、光谱及光纤式等。按用途分有用于焊缝跟踪、 焊接条件控制 （熔宽、 熔深、 熔透、 成形面积、 焊速、 冷却速度和干伸长） 及其他如温度分布、 等离子体粒子密度、 熔池行为等。据日本焊接技术学会近期所做的调查显示， 在日本、 欧洲及其他发达***， 用于焊接过程的传感器有 80%是用于焊缝跟踪的。目前我国用得较多的是电弧式、 机械式和光电式。

国产光电式焊缝跟踪传感器品牌代表是北京创想。北京创想焊缝跟踪传感器可用于平面、曲面、圆弧焊缝、环缝的跟踪；能够完成各种复杂焊接，避免焊接质量偏差，实现焊接的智能化；支持多种焊接类型，焊缝形状实时图像显示；适应各种严酷环境，抗飞溅、抗弧光、抗***、抗电磁干扰等。