焊缝跟踪技术的主要方法及应用解析

在自动化焊接领域，焊缝跟踪技术是保障焊接质量与效率的核心环节。通过实时监测焊缝位置并动态调整焊枪轨迹，可有效避免焊偏、漏焊等问题。以下是当前主流的焊缝跟踪方法及其技术特点：

一、机械式接触跟踪

原理：通过机械探针或滚轮接触工件表面，实时感知焊缝位置变化，并将信号反馈至控制系统。

优点：结构简单、成本低，抗电磁干扰能力强。

缺点：依赖物理接触，易受工件表面油污或变形影响，长期使用易磨损。

适用场景：适用于平整度较高的板材焊接，如集装箱、钢结构等。

二、电弧传感跟踪

原理：利用焊接电弧的电流或电压变化反推焊缝位置。当焊枪偏离焊缝时，电弧长度变化导致电信号波动，系统据此调整焊枪轨迹。

优点：无需额外传感器，集成度高，响应速度快。

缺点：依赖稳定的焊接参数，对坡口间隙敏感，不适用于薄板或复杂轨迹。

适用场景：埋弧焊、气体保护焊等中厚板焊接。

三、激光视觉焊缝跟踪

原理：通过激光发生器投射条纹或结构光至焊缝区域，摄像头采集反射光斑图像，结合算法提取焊缝轮廓及三维坐标。

优点：非接触测量、精度高（可达±0.01mm），适应复杂坡口和曲面。

缺点：成本较高，需定期校准，强光环境下可能失效。

适用场景：汽车制造、船舶焊接等高精度需求领域。

四、光学传感器跟踪

原理：采用光电二极管或CCD传感器检测焊缝区域的反射光强度差异，通过对比基准图像定位焊缝。

优点：响应速度快，环境适应性较强。

缺点：对工件表面反光率敏感，易受飞溅和烟尘干扰。

适用场景：管道焊接、平板对接等标准化焊缝场景。

五、超声波跟踪

原理：利用超声波探头发射声波并接收回波，通过声波传播时间差计算焊缝位置。

优点：可穿透涂层检测内部焊缝，适用于多层焊或隐蔽焊缝。

缺点：对探头角度要求高，数据处理复杂，实时性较弱。

适用场景：压力容器、核电站管道等特殊工况。

六、红外热成像跟踪

原理：通过红外相机监测焊接过程中的温度场分布，结合热传导差异识别焊缝走向。

优点：非接触、可实时监测熔池状态。

缺点：易受环境温度影响，需配合其他传感器使用。

适用场景：铝合金、钛合金等导热率差异显著的材料焊接。

焊缝跟踪技术的选择需综合考虑工件材质、焊接工艺及成本预算。镭烁光电科技基于激光视觉与多传感融合方案，已成功开发多款高精度跟踪系统，助力客户实现焊接自动化升级。未来，随着工业智能化进程加速，焊缝跟踪技术将在效率与精度上持续突破，为制造业高质量发展提供坚实保障。