科技关注
机械制造文摘
焊接机器人轨迹跟踪研究现状
吕健，吕学勤
（上海电力学院自动化工程学院，上海200090）
烊接分册
摘要：各类传感器和智能控制方法极大促进了机器人在焊缝跟踪中的应用，不仅提高了焊缝跟踪的精度，同时提高了焊接效率和保证了焊接质量。简述了机器人焊缝跟踪系统的结构，详述了焊缝跟踪过程中各类传感器的工作原理及其特点阐述了图像处理技术在机器人焊缝轨迹跟踪过程中的研究进展，并对图像的预处理、图像分割与边缘检测和特征提取等研究方法进行了分析。最后，总结了智能控制方法在焊缝跟踪中研究进展及不同形状的焊缝跟踪情况。
关键调：焊接机器人；焊缝跟踪：控制方法中图分类号：TP242
Theresearchstatusofseamtrackingforweldingrobot
Li Jian，LiXueqin
(Shanghai University of Electric Power，Shanghai200090，China）
Abstract: Various kinds of sensors and intelligent control methods were applicated in the welding robot, it has greatly promoted the application of the robot in welding seam tracking. And it has not only improved the preci-sion of seam tracking,but also improved the welding efficiency and welding quality. The structure of the seam tracking system was described, and the sensors used in the seam tracking process and its working principle were also described. The image processing technologies, such as pre-processing, image segmentation,edge detection, feature extraction and so on,were analyzed. Finally,the intelligent control and the seam tracking method with dif ferent weld lines was also summarized.
Key words: welding robot; seam tracking; control method
0前言
随着工业及材料科学的发展，焊接自动化技术已成为一种不可缺少的金属热加工技术。焊接环境非常恶劣，实现焊缝跟踪的自动化可以降低焊接工作者的劳动强度，提高焊接质量。机器人及传感器技术和智能控制方法的迅速发展为焊缝跟踪的实现提供了物质和技术基础(1)。
在工件装配精度、坡口状况、接头形式等焊接条件
182017年第1期万方数据
的影响下，常常使焊枪偏离焊接位置从而降低焊接质量和生产效率。焊缝跟踪系统应用各种传感器技术，采集焊接过程中焊炬与坡口的图像以及产生的电、光、热、声、磁等物理信号：采用控制算法及图像处理等技术寻找焊缝及其中心位置，最后通过机器人的执行机构调整焊炬位置使其处于焊缝中心。
焊缝跟踪过程中应用的传感器主要包括电弧传感器和视觉传感器。旋转电弧传感器不受弧光、飞溅、磁场等因素的干扰，且焊枪本身就是传感器，不存在超前