基于电弧传感焊缝跟踪的偏差信息检测★

雷 跃

（柳州铁道职业技术学院 广西柳州 545007）

0 引言

焊接技术向自动化、智能化、数字化方向已经成为了制造业的新趋势。解决焊接自动化很重要的一点就是对焊缝的自动跟踪。焊缝跟踪研究的核心问题是高性能的传感器和有效的控制方法[1]。在焊接过程中，传感器必须精确检测焊缝的位置及形状，快速准确地提取特征信息。焊缝跟踪两大主流传感器为视觉传感器和电弧传感器。电弧传感器的最大优点是焊接电弧与传感器为一体， 其跟踪信号是由电弧本身取出，检测点即焊接点，没有传感器的导前误差，抗弧光干扰能力强。基于电弧传感的焊缝跟踪由于利用了电弧本身特有的特性，不需要加额外的设备，因此，结构简单且成本低，是目前最有效的焊缝跟踪方法之一。文中就基于摆动式电弧传感器为核心部件的焊缝自动跟踪系统，对电弧信号滤波及偏差信息识别提出了一种行之有效的处理方法。

1 基于电弧传感的焊缝跟踪

基于摆动式电弧传感的焊缝跟踪原理是利用焊枪与工件距离变化引起的焊接电流、焊接电压的变化来检测横向偏差和高度的变化的。在等速送丝系统中，送丝速度是保持恒定，焊接电源一般采用平或缓降的外特性，在这种情况下，焊接电流将随着电弧长度的变化而变化[2]。

图1（a）为摆动电弧扫描模型，其中工件为V型坡口，当电弧以一定的频率摆动而扫描V型焊缝坡口时，焊枪与工件表面距离变化将引起焊接参数变化。……