自适应焊缝宽度控制装置

误差仅1.645%

一种配备双角度传感器和激光扫描的装置，利用三阶导数特征实时调节焊枪摆动，确保在窄间隙V型坡口中精确跟踪可变宽度焊缝。

张益 · 武少杰 · 程方杰

Sensors 2025

参数信息

稳态误差

1.645 %

动态响应时间

50 ms

焊枪中心轨迹跟踪误差

0.1 mm

动态性能提升

20.6 %

技术优势

伪拐点不再出现

采用三阶导数加权平均阈值算法，结合图像预处理和三次样条拟合精确重建坡口轮廓，避免了二阶导数过零法产生的伪拐点。

误差压到±0.1毫米

双角度传感器同步激光检测与焊枪摆动调节，使焊枪中心轨迹跟踪误差严格限制在±0.1 mm以内。

响应快过50毫秒

系统动态响应时间低于50 ms，能快速跟随变宽度焊缝的几何变化。

应用场景

• 长距离管道焊接：实时控制焊枪摆动适应变宽度焊缝，无需人工干预。
• 全位置自动焊接：激光扫描提供坡口几何数据，支持全位置自动焊接。
• 激光焊缝跟踪：三阶导数特征精确识别坡口拐点，实现焊缝跟踪。
• 窄间隙焊接：对窄间隙V型坡口具有独特适应性。