在工業(yè)制造領(lǐng)域，焊接是金屬加工的核心工藝之一，其質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的安全性與可靠性。傳統(tǒng)焊接依賴人工經(jīng)驗(yàn)，存在效率低、精度差、適應(yīng)性弱等問題。隨著智能制造的發(fā)展，焊縫跟蹤與識別技術(shù)成為解決這些痛點(diǎn)的關(guān)鍵，其通過高精度傳感與智能算法，實(shí)現(xiàn)了焊接過程的自動化與智能化。
一、焊縫跟蹤與識別技術(shù)的核心原理
該技術(shù)通過多學(xué)科融合，實(shí)時(shí)捕捉焊縫特征并調(diào)整焊接路徑，主要包含以下環(huán)節(jié)：
1. 視覺傳感與數(shù)據(jù)采集
采用激光視覺傳感器（如結(jié)構(gòu)光掃描、點(diǎn)激光三角測量）或工業(yè)相機(jī)，實(shí)時(shí)獲取焊縫的高分辨率圖像或三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。通過主動光源（如藍(lán)光、條紋光）增強(qiáng)對比度，消除環(huán)境光干擾。
2. 圖像處理與特征提取
對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波降噪、邊緣檢測、輪廓擬合等處理，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法識別焊縫類型（V形、角焊縫等），并提取關(guān)鍵參數(shù)。
3. 實(shí)時(shí)跟蹤與動態(tài)糾偏
將處理后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)工藝參數(shù)匹配，通過PID控制或自適應(yīng)算法驅(qū)動焊槍調(diào)整姿態(tài)，確保焊點(diǎn)始終對準(zhǔn)焊縫中心，偏差精度可達(dá)±0.01mm。
二、技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用場景
相比傳統(tǒng)焊接，焊縫跟蹤與識別技術(shù)具備顯著優(yōu)勢：
- 高精度：可適應(yīng)復(fù)雜工件（如曲面、不規(guī)則結(jié)構(gòu)）的連續(xù)焊接。
- 高效率：減少人工干預(yù)，焊接速度提升30%以上。
- 強(qiáng)魯棒性：在強(qiáng)弧光、煙塵等惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。
典型應(yīng)用領(lǐng)域：
1. 汽車制造：車身焊接中實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，確保一致性。
2. 航空航天：鈦合金薄壁件焊接，避免熱變形導(dǎo)致的誤差。
3. 能源設(shè)備：管道環(huán)縫焊接的自動化檢測與修復(fù)。
三、技術(shù)挑戰(zhàn)與未來趨勢
盡管該技術(shù)已取得突破，但仍面臨挑戰(zhàn)：
- 復(fù)雜工況適應(yīng)性：如多層多道焊的路徑規(guī)劃、高反光金屬表面的識別精度。
- 算法泛化能力：需針對不同材料、工藝開發(fā)專用模型。
四、鐳爍光電的創(chuàng)新實(shí)踐
作為行業(yè)技術(shù)引領(lǐng)者，鐳爍光電研發(fā)的LS-VT3000系列焊縫跟蹤系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多個(gè)標(biāo)桿項(xiàng)目：
- 采用自適應(yīng)光學(xué)濾波技術(shù)，在0.01秒內(nèi)完成動態(tài)糾偏；
- 支持離線編程與在線學(xué)習(xí)，兼容20余種焊接工藝；
- 通過云平臺實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與工藝庫共享，助力企業(yè)數(shù)字化升級。
焊縫跟蹤與識別技術(shù)是智能制造落地的“最后一厘米”，其發(fā)展將推動焊接從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”。隨著工業(yè)4.0的深化，這一技術(shù)必將在高端裝備、新能源等領(lǐng)域釋放更大價(jià)值，為制造業(yè)提質(zhì)增效提供核心支撐。
