隨著制造業向自動化、智能化方向快速發展，焊接工藝的精度和效率需求日益提升。焊縫跟蹤與焊縫尋位作為智能焊接系統的核心功能，通過高精度傳感與算法控制，解決了傳統焊接中依賴人工經驗、效率低、質量波動大等問題。本文將從技術原理、實現方案及行業應用角度，解析這兩項技術的核心價值。

、焊縫跟蹤與尋位的定義與區別

1. 焊縫跟蹤

   1. 定義：實時監測焊接過程中焊縫的位置、形狀變化，動態調整焊槍軌跡，確保焊接路徑與焊縫中心線精確重合。

   2. 適用場景：動態焊接過程（如弧焊、激光焊），應對工件熱變形、裝配誤差等干擾。

2. 焊縫尋位

   1. 定義：焊接前通過傳感器掃描工件，識別焊縫的起始點、走向及幾何特征，為焊槍提供初始定位基準。

   2. 適用場景：復雜工件（如管道、異形結構）的焊接預定位。

核心差異：

1. 尋位為靜態預判，跟蹤為動態糾偏；

2. 尋位依賴全局建模，跟蹤強調實時響應。

1. 激光視覺傳感：通過線激光或結構光投射焊縫表面，結合高速相機采集光條紋圖像，利用三維點云重建焊縫輪廓（精度可達±0.01mm）。

2. 紅外熱成像：監測焊接熔池溫度場，間接分析焊縫偏移趨勢（適用于深熔焊場景）。

1. 圖像處理：

   • 濾波降噪（中值濾波、高斯濾波）；

   • 邊緣提取（Canny算子、Sobel算子）；

   • 特征匹配（Hough變換、最小二乘法擬合焊縫中心線）。

2. 路徑規劃：

   • 基于PID或模糊控制算法，實時調整焊槍位姿；

   • 深度學習模型（如CNN）用于復雜焊縫特征識別。

傳感器模塊 → 數據采集 → 特征提取 → 決策控制 → 執行機構 （激光/相機） （FPGA/DSP） （算法庫） （PLC/工控機） （伺服電機）

行業應用案例1. 汽車制造

1. 挑戰：薄板搭接焊縫易變形，傳統示教編程效率低。

2. 解決方案：采用高速激光尋位（響應時間<50ms）+自適應跟蹤算法，焊接速度提升40%，良品率>99.5%。

1. 挑戰：大尺寸曲面焊縫存在裝配錯位。

2. 解決方案：結構光三維成像+多軸機器人協同，實現20m長焊縫±0.01mm跟蹤精度。

1. 挑戰：鋁材反光干擾視覺系統。

2. 解決方案：鐳爍光電定制化抗高反光激光傳感器+藍光濾波技術，信噪比提升300%。