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管材焊縫的自動(dòng)跟蹤是管材焊接過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，對(duì)管材zui終成形效果有較大的影響。目前焊槍定位到焊縫初始點(diǎn)困難，跟蹤焊縫精度較低，導(dǎo)致焊接質(zhì)量穩(wěn)定性差、焊接成功率低等問(wèn)題。為滿足未來(lái)現(xiàn)代化焊接成形的需要，有必要研究管材焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管材自動(dòng)化焊接，提高焊接質(zhì)量。

根據(jù)管材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析焊接工藝流程，實(shí)現(xiàn)空間焊縫的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)管材自動(dòng)化焊接。焊縫自動(dòng)跟蹤由傳感器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成，并構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，如圖 4 所示。

視覺(jué)CCD傳感（電荷藕合器件圖像傳感器）引導(dǎo)的焊接機(jī)器人曲線焊縫跟蹤控制系統(tǒng)可以將圖像識(shí)別、三維建模和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合，能夠很好地完成曲線焊縫的自主跟蹤，解決了焊接機(jī)器人研究中的一項(xiàng)難題。其中關(guān)鍵技術(shù)包括：焊縫點(diǎn)圖像采集、數(shù)學(xué)模型建模、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法、視覺(jué)伺服控制、焊接機(jī)器人位姿實(shí)時(shí)調(diào)整、初始焊縫位置識(shí)別與定位。通過(guò)視覺(jué)伺服控制技術(shù)組建一個(gè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊縫的自主識(shí)別定位，并完成焊縫的自動(dòng)跟蹤。下面是具體實(shí)施方式： 利用CCD宏觀識(shí)別整體焊縫；分離出實(shí)際焊縫視覺(jué)信息，通過(guò)數(shù)據(jù)擬合出焊縫曲線方程，計(jì)算初始焊位的初值；以初值坐標(biāo)為基準(zhǔn)，建立搜索窗口，精確計(jì)算初始焊接位置坐標(biāo)值。針對(duì)視覺(jué)跟蹤與焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)之間的不協(xié)調(diào)性，考慮到焊接過(guò)程熱變形、工藝等因素的影響，利用復(fù)合濾光系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取MAG電弧及焊縫前端的圖像信息，通過(guò)圖像處理算法獲得焊縫和電弧輪廓信息，并據(jù)此計(jì)算偏差量，在焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)糾正先前規(guī)劃的焊縫路徑，從而實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤。