随着制造业向自动化、智能化方向快速发展，焊接工艺的精度和效率需求日益提升。焊缝跟踪与焊缝寻位作为智能焊接系统的核心功能，通过高精度传感与算法控制，解决了传统焊接中依赖人工经验、效率低、质量波动大等问题。本文将从技术原理、实现方案及行业应用角度，解析这两项技术的核心价值。
焊缝跟踪
定义：实时监测焊接过程中焊缝的位置、形状变化，动态调整焊枪轨迹，确保焊接路径与焊缝中心线精确重合。
适用场景：动态焊接过程（如弧焊、激光焊），应对工件热变形、装配误差等干扰。
焊缝寻位
定义：焊接前通过传感器扫描工件，识别焊缝的起始点、走向及几何特征，为焊枪提供初始定位基准。
适用场景：复杂工件（如管道、异形结构）的焊接预定位。
核心差异：
寻位为静态预判，跟踪为动态纠偏；
寻位依赖全局建模，跟踪强调实时响应。
技术实现方案1. 核心传感器技术激光视觉传感：通过线激光或结构光投射焊缝表面，结合高速相机采集光条纹图像，利用三维点云重建焊缝轮廓（精度可达±0.01mm）。
红外热成像：监测焊接熔池温度场，间接分析焊缝偏移趋势（适用于深熔焊场景）。
2. 算法与数据处理图像处理：
滤波降噪（中值滤波、高斯滤波）；
边缘提取（Canny算子、Sobel算子）；
特征匹配（Hough变换、最小二乘法拟合焊缝中心线）。
路径规划：
基于PID或模糊控制算法，实时调整焊枪位姿；
深度学习模型（如CNN）用于复杂焊缝特征识别。
3. 系统架构（以镭烁光电方案为例）传感器模块 → 数据采集 → 特征提取 → 决策控制 → 执行机构 （激光/相机） （FPGA/DSP） （算法库） （PLC/工控机） （伺服电机）
行业应用案例1. 汽车制造挑战：薄板搭接焊缝易变形，传统示教编程效率低。
解决方案：采用高速激光寻位（响应时间<50ms）+自适应跟踪算法，焊接速度提升40%，良品率>99.5%。
2. 船舶焊接挑战：大尺寸曲面焊缝存在装配错位。
解决方案：结构光三维成像+多轴机器人协同，实现20m长焊缝±0.01mm跟踪精度。
3. 新能源电池箱体焊接挑战：铝材反光干扰视觉系统。
解决方案：镭烁光电定制化抗高反光激光传感器+蓝光滤波技术，信噪比提升300%。
作为镭烁光电技术团队的核心研究方向，焊缝跟踪与寻位技术已成功应用于轨道交通、航空航天等领域。通过持续优化光学传感方案与智能算法，我们致力于为工业焊接提供更精准、更可靠的自动化解决方案。