创想智控：基于激光视觉的焊缝跟踪技术

焊缝跟踪技术的应用，可以大幅提高机器人焊接过程中的灵活性，而且可以同时进行接缝跟踪和焊接品质的控制，是目前发展较快且较有发展前途的焊接传感技术。

目前在激光焊缝跟踪系统中，国内外市场上已开发出了多种成熟的激光焊缝跟踪传感器，比如国产的创想和进口的赛融、Meta。创想其产品大多数采用激光结构光，采用CCD相机拍摄图像，可以实现对V型坡口、角接、搭接等所有形式的焊缝跟踪，精度可达到0.1mm 。创想激光焊缝跟踪器，可以实现对焊缝的自动识别，并对焊枪的运动轨迹实时控制，结构紧凑、高集成，具有紧凑的控制单元，广泛应用于航空航天、压力容器制造、船舶制造、汽车制造等。另外，部分产品具有适应性与抗反射干扰能力强，能适应于高反射焊接面如铝合金、不锈钢等材料，不仅能用于弧焊焊接还可用于激光焊接，测量速度高。

国内外的学者对焊缝跟踪系统也做了大量的研究。

有学者设计了一种新的实时焊缝跟踪算法———基于轨迹控制的视觉伺服系统，这种伺服系统能通过视觉传感获得焊缝在笛卡尔坐标系的位置信息，并将该位置信息存入缓存中，从而生成机器人的焊枪位置运动轨迹，经试验验证该方法的直线焊接误差在0.1mm以内，正弦误差在0.5mm以内，具有较高的控制精度。

有学者对焊接的实时跟踪性能进行进一步改进，增强系统的实时可控性。他们设计基于以太网的数字型CMOS工业相机和结构光法进行图像采集分析的视觉传感硬件系统方案，在集成了摄像头、机器人通讯软件二次开发包基础之上，设计了焊缝图像处理、焊缝PID纠偏控制以及机器人通讯检测等功能模块，这样能够克服常规焊接工艺过程中不同强度电弧光的干扰，并能对0.5～3.0mm之间的偏差进行纠偏处理。

也有学者采用C++联合QT搭建软件开发平台，提出一种基于查询计算焊缝轮廓线中间线的算法来提取焊缝中间位置，并采用同轴共聚焦白光传感器对重复精度进行测量验证，使验证机器重复精度更加方便、准确。

基于模糊切换的Fuzzy－PID双模复合控制器，可对不同类型的焊缝偏差，采用不同的控制器，可保证焊缝跟踪系统在焊接时的实时性和稳定性。

综合国内外的研究现状可知，学者及研究机构在激光视觉焊缝跟踪系统方面取得了很多成就，提高了机器人焊接精度和焊接质量。