MIG焊激光焊缝跟踪传感器发展的研究
激光-MIG复合焊接技术
02
激光-MIG复合焊接技术 优势
高效率
01
激光-MIG复合焊接技术通过结合 激光的高能量密度和MIG焊接的 填充特性，实现了快速、高效的 焊接过程。
02
与传统的焊接方法相比，激光MIG复合焊接技术能够显著减少 焊接时间和成本，提高生产效率 。
高质量
激光-MIG复合焊接技术能够获得具 有优异力学性能和美观外观的焊接接 头，如高强度、高致密性和低变形等 。
05
激光-MIG复合焊接技术 未来发展展望
技术创新
激光与MIG焊接工艺的优化
通过改进激光与MIG焊接的工艺参数，提高焊接质量和效率，降低生产成本。
新型激光器与MIG焊机的研发
研发更高功率、更稳定、更可靠的激光器和MIG焊机，以满足更广泛的应用需求。
智能化与自动化焊接系统的研发
利用先进的传感器、控制系统和人工智能技术，实现焊接过程的智能化和自动化，提高焊 接质量和效率。
1 2 3
激光与电弧的相互作用机制
激光与电弧在复合焊接过程中如何相互影响，提 高焊接效率和质量，是亟待解决的关键问题。
焊接过程的稳定性
激光和电弧的协同作用导致焊接过程变得更加复 杂，如何保持焊接过程的稳定性和一致性是一个 挑战。
高效能量传输与控制
如何实现激光和电弧的高效能量传输与控制，以 获得更好的焊接效果，是另一个需要克服的技术 瓶颈。
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市场前景
市场需求增长
随着制造业的发展和技术的进步， 激光-MIG复合焊接技术的应用领 域不断扩大，市场需求也将持续 增长。
技术竞争加剧
随着激光-MIG复合焊接技术的不 断发展和应用拓展，技术竞争将 更加激烈，企业需要不断提高技 术水平和创新能力，以保持竞争 优势。
(完整word版)激光焊接机器人焊缝跟踪方法
激光焊接机器人焊缝跟踪控制方法陈智龙120160033摘要：当前激光焊接机器人在实际的工业生产中应用的越来越广泛，在汽车制造业以及其他机器制造业激光焊接机器人在生产中的作用也越来越大。
如何提高焊接机器人的焊缝精度问题以及控制焊缝轨迹已成为激光焊接机器人发展的首要难题。
关键词：激光焊接机器人；焊缝轨迹；控制0引言激光作为焊接和切割的新手段应用于工业制造，具有很大发展潜力。
在国际汽车工业领域，激光加工技术已广泛得到了应用，激光切割与焊接逐渐成为标准的汽车车身生产工艺．国内也已积极推广应用，但目前主要还是以引进成套激光加工设备为主，用于激光钎焊、激光渗透焊、激光对接焊、白车身激光三维切割和激光金属零件表面热处理［1]。
由于成本考虑，有些汽车厂家则直接进口国外激光加工的零部件．为提升我国汽车制造的技术能力,我们应依靠国内技术能力,自主创新,在更广范围和更深层次上，加快激光加工在制造业的应用发展．车身在整车制造中占有重要地位，不仅车身成本占整车的40%~50﹪，而且对汽车安全、节能、环保和快速换型有重要影响。
人口老龄化不断逼近，各制造业工厂着手进行技术改造工程设计，采用了许多工业机器人，以提高生产线的柔性程度为基础,为制造厂家提供了生产产品多样化，更新转型的可能性．以上汽大众汽车车身生产车间为例，机器人能独立完成工件的移动搬运、输送、组装夹紧定位，可完成工件的点焊、弧焊、激光焊、打磨、滚边、涂胶等工作．有的工位上把上件、夹具、工具以机器人为中心布置，以便机器人能完成多个工序,实现多品种、不同批量的生产自动化．采用机器人使焊接生产线更具柔性化、自动化，使多种车身成品可在一条车身装焊生产线上制造,实现多车型混线生产．因此，焊接生产线必须很容易地因产品结构、外形的改变而改变，具有较高的柔性程度［2].由于柔性车身焊接生产线可以适应汽车多品种生产及换型的需要，是汽车车身制造自动化的必然趋势,特别是进入上世纪90年代以后,各大汽车厂家都在考虑车身焊接生产线柔性化。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究1. 引言1.1 激光焊接技术的定义激光焊接技术是一种利用激光束将热能集中到焊接点进行熔化并连接材料的先进焊接方法。
通过激光束高能量密度和高束质量，可以实现快速、高效、精确的焊接过程。
激光焊接技术在金属、塑料、陶瓷等材料的连接中广泛应用，具有焊缝小、热影响区少、变形小等优点。
随着激光技术的不断进步和发展，激光焊接技术已成为现代制造业中一种重要的焊接方法，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
激光焊接技术的发展为加工技术的进步和产品质量的提高提供了重要支持，是当前研究和发展的热点之一。
1.2 激光焊接技术的重要性1.提高生产效率：激光焊接技术具有快速焊接速度、操作简便等特点，可以大幅提高生产效率，节约人力、时间和成本。
2.提高焊接质量：激光焊接技术能够实现高精度的焊接，焊缝质量好，可以避免气孔、裂纹等焊接缺陷，确保焊接连接的牢固性和稳定性。
3.拓展适用范围：激光焊接技术可以应用于各种金属材料的焊接，包括高熔点金属和难焊材料，具有很强的适用性和通用性。
4.降低能源消耗：相比传统焊接方法，激光焊接技术采用光能作为热源，能量利用效率高，节能环保，有利于减少对环境的影响。
激光焊接技术在制造业中的重要性不容忽视，其在提高生产效率、提高焊接质量、拓展适用范围和降低能源消耗等方面的优势，使其成为现代工业领域中备受重视的焊接技术之一。
2. 正文2.1 激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接技术的发展历程：激光焊接技术自20世纪70年代开始逐渐发展，并在各个领域得到广泛应用。
随着激光技术和光学技术的不断进步，激光焊接技术的研究也得到了快速发展。
2. 激光焊接技术的研究热点：当前的研究主要集中在提高焊接质量和效率、拓展适用范围、降低成本和提高稳定性等方面。
利用不同波长的激光进行焊接，探索新的焊接材料、优化焊接参数等。
3. 激光焊接技术的现有问题：虽然激光焊接技术在许多领域取得了成功，但仍然存在一些问题，如焊接过程中容易产生气孔、热裂纹等缺陷，需要进一步研究和解决。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法，近年来得到了广泛的应用和发展。
本文将探究激光焊接技术的研究现状和发展趋势，分析其在各个领域的应用以及未来的发展方向。
一、激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接工艺激光焊接是利用激光束对材料进行加热，从而使材料表面产生熔化，并将熔化池与受热区域形成牢固的结合。
激光焊接工艺主要包括传统激光焊接、深层激光焊接、激光-激光混合焊接、激光-煤炭混合焊接等多种方式，每种方式都有其适用的具体情况。
2. 激光焊接设备激光焊接设备包括激光发生器、激光传输系统和焊接装置等部分。
目前，市场上主要有固体激光器、液体激光器和气体激光器等多种类型的激光器可供选择，其中固体激光器因其高功率、高能量密度和高效率等优势，逐渐成为主流。
3. 激光焊接材料激光焊接可适用于多种材料，包括金属材料、合金材料、塑料材料等。
而随着激光焊接设备和工艺的不断改进，其在特殊材料、复合材料和高温材料等方面的应用也逐渐增多。
4. 激光焊接检测技术激光焊接后的焊缝质量直接影响着工件的使用性能，因此激光焊接检测技术成为焊接过程中不可或缺的一部分。
目前，主要的检测技术包括激光扫描显微镜检测、红外热像仪检测、超声波检测和X射线检测等多种方式。
5. 激光焊接应用领域激光焊接技术已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械、管道制造等领域。
在汽车制造中，激光焊接可以实现车身零部件的高效焊接，提高生产效率，减少成本。
6. 激光焊接的优势与传统焊接方法相比，激光焊接具有焊缝小、变形小、热影响区小、焊接速度快、热影响深度浅等特点。
激光焊接在一些对焊接质量要求高、对材料变形敏感的领域有着明显的优势。
1. 激光焊接设备的技术升级随着激光技术的不断发展，激光焊接设备的性能将不断提升。
固体激光器的输出能量和能量密度将不断增加，激光束质量和稳定性将得到进一步提高，激光束调控技术也将更加精密。
2. 激光焊接工艺的创新针对不同的焊接需求，激光焊接技术将不断进行工艺创新。
激光跟踪仪发展现状及未来趋势分析
激光跟踪仪发展现状及未来趋势分析激光跟踪仪是一种基于激光技术的高精度测量仪器，主要用于跟踪目标的位置、运动和姿态等信息。
它在许多领域，如航天、导航、航海、无人机、机器人等都有着重要的应用。
本文将对激光跟踪仪的发展现状进行分析，并展望其未来的发展趋势。
激光跟踪仪的发展历程可以追溯到上世纪60年代末期，当时激光技术刚刚问世，激光跟踪仪作为一种新兴的测量工具开始被应用于航天领域。
随着激光技术的逐步发展，激光跟踪仪不断提高了测量精度和速度，并扩展到了更多的领域。
目前，激光跟踪仪已经成为现代测量技术的重要组成部分。
激光跟踪仪的核心技术主要包括激光器、光电探测器、光路设计和信号处理等方面。
激光器的发展使得激光跟踪仪的测量精度有了显著提高，同时也推动了激光跟踪仪的应用范围扩大。
光电探测器的进步使得激光跟踪仪在复杂背景下能够准确地检测目标，提高了测量的可靠性。
光路设计的优化使得激光跟踪仪的成像效果更加清晰，提高了测量的精度。
信号处理的创新进一步提高了激光跟踪仪的测量速度和稳定性。
以航天领域为例，激光跟踪仪在航天器的轨道测量、姿态控制等方面发挥着重要作用。
过去，传统的测量方法主要基于雷达或者电子光学，但由于这些方法存在着各种限制，如距离远、颗粒度大、重量大等，使得测量结果不够准确。
而激光跟踪仪的应用则可以克服这些问题，具有高精度、远距离、轻便等优势。
因此，激光跟踪仪在航天领域得到了广泛的应用，并不断推动航天技术的发展。
此外，激光跟踪仪在导航、航海和无人机等领域也有着广泛的应用。
在导航领域，激光跟踪仪可以准确地测量车辆、船舶或飞机的位置和姿态信息，提供导航和定位的数据支持。
在航海领域，激光跟踪仪可以用于海洋测量和地形测量，为船舶提供准确的航行数据。
在无人机领域，激光跟踪仪可以进行无人机的目标识别和自动驾驶控制，提高了无人机的安全性和精确性。
展望未来，激光跟踪仪将继续发展和创新。
首先，激光技术本身将会取得更大的突破，例如更高功率、更小尺寸、更低成本的激光器的出现，这将进一步提高激光跟踪仪的性能。
焊缝跟踪和焊缝寻位的原理
焊缝跟踪和焊缝寻位的原理
一、焊缝跟踪原理
焊缝跟踪是焊接过程中的一项重要工作，它能够确保焊接质量和工艺
参数的一致性。
其原理是通过焊缝检测传感器或视觉传感器对焊接过
程中的焊缝进行实时监测，根据预置的规程控制焊接电流和速度实现
焊接质量的稳定性。
焊缝跟踪系统一般由控制器、传感器、信号接口等组成。
其中，传感
器可分为近红外传感器、激光传感器、摄像头传感器等，根据不同的
焊接场景选择相应的传感器。
通过掌握焊接过程中的实时参数，如焊
接速度、电流强度、电压等，可以及时调整焊接参数，确保焊接质量。
二、焊缝寻位原理
焊缝寻位是焊接前的重要工作，它可以在焊接前精确定位焊接部位，
降低焊接质量测评成本，提高焊接效率。
焊缝寻位技术可以通过机械
手臂、计算机视觉、激光测量等方式实现。
消费电子产品采用的主要焊缝寻位技术是机械手臂寻位，通过机械臂
精确控制焊枪位置，实现对焊接部位的寻位。
另外，一些大型生产厂
家也使用了激光测量的方法，在焊接前使用激光传感器对焊接部位进行测量，确定焊接位置。
三、焊缝跟踪与焊缝寻位的关系
焊缝跟踪和焊缝寻位是两个不同的概念，但它们在焊接中有着密切的关系。
首先，焊缝寻位可以为焊缝跟踪提供准确的焊接部位信息，避免焊接过程中出现偏差。
同时，焊缝跟踪技术也可以为焊缝寻位的自动化提供支持，通过对焊接过程中的数据分析，优化焊缝寻位方案，提高寻位精度和效率。
总之，焊缝跟踪和焊缝寻位是两项相互依存的技术，在焊接过程中都发挥着重要作用，提高焊接质量，降低成本。
南京理工大学科技成果——自适应焊接技术
南京理工大学科技成果——自适应焊接技术
成果简介：
研究开发了熔池视觉传感质量控制技术和激光接缝跟踪质量控制技术，可用于气体保护自动焊接的焊缝跟踪和熔池在线质量控制技术，可进行V、U、K、I等坡口的接缝左右、上下跟踪，精度0.15mm，可进行PMIG、MIG、MAG、TIG、PTIG、CO2、等离子焊的熔池视觉质量过程监测和质量控制，可进行熔宽、熔透、熔深等的在线控制，焊缝合格率100%，还可进行焊后焊缝外观成型激光检测，可检测余高、焊缝宽、咬边和表面缺陷（如焊瘤、弧坑、表面气孔等）。
技术指标：
跟踪精度0.15mm，可进行PMIG、MIG、MAG、TIG、PTIG、CO2、等离子焊的熔池视觉质量过程监测和质量控制，可进行熔宽、熔透、熔深等的在线控制；进行焊后焊缝外观成型激光检测，可检测余高、焊缝宽、咬边和表面缺陷（如焊瘤、弧坑、表面气孔等）。
视觉传感器
坡口视觉传感图像
项目水平：国内领先
成熟程度：样机
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股
一体化视觉传感采集的熔池图像控制模型。
激光焊接技术的应用及发展
激光焊接技术的应用及发展激光焊接技术是一种利用激光束加热材料来完成焊接过程的高精度焊接技术。
它具有高效、快速、无损、精确等优点，已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器、金属加工等领域。
随着科技的不断进步和人们对产品质量要求的提升，激光焊接技术也在不断发展。
激光焊接技术的应用范围非常广泛。
在汽车制造领域，激光焊接可以用于车身焊接、发动机焊接、轮毂焊接等，提高了汽车的结构强度和整体质量。
在航空航天领域，激光焊接可以用于航空发动机部件、燃烧室、涡轮叶片等的焊接，提高了零部件的耐高温性能和结构强度。
在电子电器领域，激光焊接可以用于电子元器件的焊接，确保焊接点的稳定性和可靠性。
在金属加工领域，激光焊接可以用于金属板材的拼接焊接，提高了工件的精确度和焊接强度。
激光焊接技术的发展也呈现出三个主要趋势。
首先，激光焊接设备的性能不断提升，如激光功率的增加、脉冲宽度的减小、光斑质量的改善等，使得激光焊接技术能够应用于更多领域。
其次，激光焊接技术正向微小化、集成化发展，如激光焊接头的微型化、激光焊接机器人的智能化等，提高了焊接的精确度和效率。
最后，激光焊接技术正与其他相关技术结合，如激光-电弧复合焊接技术、激光-电阻焊接技术等，进一步扩大了激光焊接技术的应用范围。
然而，激光焊接技术仍然存在一些挑战和限制。
首先，激光设备的成本较高，导致激光焊接技术在一些领域的应用受到限制。
其次，激光焊接过程对操作人员的要求较高，需要专业的技术人员进行操作和维护，增加了工作的复杂性和难度。
此外，一些特殊材料的焊接，如高反射性材料和高导热性材料的焊接，仍然存在着一定的难度和技术挑战。
总之，激光焊接技术的应用广泛且前景广阔，它具有高效、快速、无损、精确等优点，已经成为现代工业生产中不可或缺的焊接技术之一、虽然激光焊接技术在应用中仍面临一些挑战和限制，但随着科技的不断进步，相信这些问题都可以得到解决，激光焊接技术将会发展得更加成熟和完善。
焊缝跟踪技术
xi (xu cx ) sx
yi
( yu
cy )
sy
xu,yu,cx,cy：像素坐标Ou
sx, sy：单位距离上的像素点
.
3
1
D
O
β
h
P
ΔZ
F1 F
f
FF1=I
2
3
4
1.激光发生器 D成像靶面 D摄像机透镜 4.被测平面
htgaD rctIg/ f
ZhDtg
.
4
1
4
5
2
6
姿态修正
实际轨迹 修正后轨迹
示教轨迹
ε ：设定偏差 0.2-0.3 mm
姿态修正较复杂，一般传感系统不采用
.
9
激光扫描焊缝跟踪传感器
.
传感器控制系统
10
长征系列火箭贮箱箱底. 机器人自动焊接系统
11
双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统
.
12
双目视觉导引/跟踪、熔透. 控制传感器系统
13
基于视觉传感的多机器人智能化焊接系统
第6章 焊缝跟踪技术
1. 激光扫描视觉传感器原理 2. 焊缝类型识别和特征提取 3. 机器人直接视觉跟踪系统实现
.
1
一、激光扫描视觉传感器原理
基 于 三 角 测 量 原 理
.
2
标定
需标定的摄像机内参数有 (cx, cy)，sx，sy，k及f 等六个参数
xi
yi
xn (1 kr 2 ) yn (1 kr 2 )
Δ
激光扫描Y型坡口轮廓线
.
6
V/Y型坡口接头轮廓模式示意图
搭接接头轮廓模式示意图
对接无坡口轮廓示意图
焊缝跟踪系统
焊缝跟踪系统简介焊缝跟踪系统是一种自动化设备，用于跟踪焊缝的位置，控制焊接机器人或激光焊接机的运动，保证焊接质量，提高焊接效率。
该系统常用于汽车工业、航空航天工业等领域。
功能焊缝跟踪系统可以自动识别焊缝位置和形状，实现焊接轨迹的自动规划和控制，避免人为因素对焊接质量的影响。
常见的焊缝跟踪系统有激光焊接跟踪系统和焊接机器人跟踪系统。
激光焊接跟踪系统激光焊接跟踪系统是利用两个激光发射器形成的光线在焊缝上形成一条光线。
通过摄像机识别光线，并计算出光线与焊缝的距离和角度，并将这些数据输入到焊接控制系统中，从而控制激光焊接机在焊接过程中自动调整焊缝位置。
焊接机器人跟踪系统焊接机器人跟踪系统是基于视觉传感器实现的。
该系统通过视觉传感器获取焊接工件信息，如焊缝位置、高度和宽度等，从而我们可以预先设置焊接机器人的轨迹和焊接参数，达到自动焊接的目的。
该系统在焊接不规则形状的焊缝时具有很大的灵活性和自适应性。
其他特点除了基本的焊缝跟踪和控制功能外，还有许多其他特点和增强功能。
自适应焊缝跟踪系统可以根据不同的焊接工件形状和位置进行自适应调节，提高焊接质量和效率。
精度高焊缝跟踪系统采用高精度传感器，可以实现焊缝位置的精确测量和控制，提高焊接的稳定性和一致性。
交互性现代的焊缝跟踪系统配备了用户友好的交互界面，可以通过触摸屏等方式轻松地进行设备配置和操作。
应用领域焊缝跟踪系统可以应用于以下领域：•汽车制造业：焊接汽车车身和底盘。
•航空航天工业：焊接飞机结构和部件。
•电子制造业：焊接电子元器件。
•其他：如船舶制造、建筑结构等。
发展趋势随着焊接技术的进步和产业的发展，焊缝跟踪系统也在不断地发展和进化。
目前，焊缝跟踪系统正向更高的自动化、智能化和高精度发展。
未来，该技术将应用于更多的领域，并为生产效率与品质提供新的保障。
焊缝跟踪原理
焊缝跟踪原理
焊缝跟踪是一种自动化的焊接质量检测技术，主要用于对焊缝进
行实时监测和记录。
它采用高精度传感器对焊缝进行实时检测，将检
测到的数据传输给计算机进行分析，从而实现对焊接过程的全程跟踪。
焊缝跟踪技术的应用不仅可以提高焊接质量，增加产品性能，还可提
高工作效率，降低生产成本。
焊缝跟踪技术的工作原理主要有两种：一种是通过激光测距仪等
传感器对焊缝进行三维点云的扫描，然后通过算法处理生成二维或三
维的焊缝模型，再根据焊缝模型进行数据的分析和处理。
另一种是利
用高速相机对焊缝进行实时图像捕捉和处理，从而实现对焊缝质量的
判断。
这两种方法都可以实现对焊缝进行全程监测和记录，保证焊接
质量的稳定性和可靠性。
在焊缝跟踪的实际应用过程中，需要注意以下几点：
1. 焊接环境不能影响焊缝跟踪的准确性，应避免强光照射、强磁
场等情况。
2. 焊接工艺参数需要根据焊缝跟踪的结果进行调整，以提高焊接
质量。
3. 焊接机器人等设备需要进行定期维护和保养，以确保焊接质量
的稳定性和可靠性。
4. 焊缝跟踪的数据记录和处理需要进行有效管理，以备后续分析和查询。
总之，焊缝跟踪技术的应用可以提高焊接质量和效率，是现代化生产的必备技术之一。
在实际应用过程中，我们需要根据实际情况进行合理的设计和调整，以达到最佳的效果。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，已经在许多领域得到了广泛的应用。
随着制造业的不断发展和现代化要求的增加，激光焊接技术也不断得到改进和完善。
本文将探讨激光焊接技术的研究现状和发展趋势，并分析其在不同领域中的应用前景。
一、激光焊接技术的研究现状激光焊接技术利用高能量激光束对接触材料进行熔化和连接，是一种高温、高速的焊接方法。
近年来，随着激光器和控制系统的技术进步，激光焊接技术在制造业中得到了广泛应用。
其主要优点包括焊接速度快、热影响区小、焊缝质量好等。
1. 激光焊接材料的研究随着新材料的不断涌现，激光焊接技术对材料要求也日益严格。
目前，除了传统的金属材料外，激光焊接技术还被广泛用于焊接塑料、陶瓷等非金属材料。
各种新材料的应用也对激光焊接技术提出了新的挑战，需要不断改进和完善。
2. 激光焊接设备的改进随着激光技术的不断进步，激光焊接设备也得到了不断的改进和完善。
新型的激光器、光学系统和控制系统的应用，使激光焊接技术在焊接速度、精度和稳定性等方面得到了进一步提高。
3. 激光焊接过程的模拟与优化激光焊接过程是一个复杂的热传导和流动过程，对于焊接参数的选择和优化具有重要意义。
利用计算机模拟和数值仿真技术，可以对激光焊接过程进行精确的模拟和分析，帮助优化焊接参数，提高焊接质量和效率。
4. 激光焊接技术在自动化生产中的应用随着工业自动化程度的不断提高，激光焊接技术也在自动化生产线中得到了广泛应用。
自动化焊接系统可以实现高效、精密的焊接，提高生产效率和产品质量。
1. 高功率、高品质激光器的应用随着激光器技术的进步，高功率、高品质的激光器将更多地应用于激光焊接领域，提高焊接速度和质量。
2. 激光辅助焊接技术的发展激光辅助焊接技术是将激光能量和传统焊接方法相结合，可以在一定程度上弥补传统焊接方法的不足，提高焊接效率和质量。
3. 激光焊接过程的智能化控制利用先进的传感技术和智能控制系统，可以实现激光焊接过程的实时监测和自动调整，提高焊接一致性和稳定性。
激光焊接技术应用及其发展趋势
激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术的应用非常广泛，包括金属材料的焊接、塑料材料的焊接、精密零件的组装等。
在汽车制造领域，激光焊接技术被广泛应用于汽车车身的生产，可以实现高速、高质量的焊接，提高生产效率。
在航空航天领域，激光焊接技术可以用于焊接航空发动机、飞机结构件等高要求的零部件，保证了其强度和可靠性。
在电子行业，激光焊接技术可以用于电子元器件的组装，实现微小尺寸和高可靠性的焊接。
此外，激光焊接还可以应用于医疗器械、光纤通信等领域。
随着科技的不断进步，激光焊接技术也在不断发展。
首先，激光焊接设备的性能不断提升，包括功率的提高、焦斑尺寸的缩小等，可以实现更高效、更精确的焊接。
其次，激光焊接技术与其他技术的组合应用也不断增多，比如激光焊接与机器人技术的结合，可以实现自动化的焊接，提高生产效率。
再次，激光焊接技术的应用范围也在不断扩大，尤其是在微细焊接领域的应用越来越广泛。
另外，激光焊接技术还在不断改进其在特殊环境下的应用能力，比如高真空环境、高温环境等。
未来，激光焊接技术的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先，随着激光设备的成本降低和性能的提升，激光焊接技术将会更加广泛地应用于各个行业。
其次，激光焊接技术将会更加注重节能环保，开发出更加高效的能源利用方式，减少对环境的污染。
再次，激光焊接技术将会更加注重自动化和智能化的发展，实现大规模、高质量的生产。
另外，激光焊接技术还将会进一步拓展其在精细和微尺度焊接领域的应用，满足不断增长的需求。
总之，激光焊接技术在各个领域的应用越来越广泛，随着科技的进步，它的性能也在不断提高。
未来，激光焊接技术将会更加注重环保、智能化和微尺度焊接等方面的发展，为各个行业的生产和制造提供更加高效、高质量的解决方案。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是近年来快速发展的一种高精度、高效率的焊接方法。
本文旨在探究当前激光焊接技术的研究现状以及未来的发展趋势。
1. 研究现状激光焊接技术有很多优点，例如焊接速度快、焊接质量高、对焊接材料影响小等。
因此，该技术目前已广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
1.1 激光焊接的设备和材料目前，激光焊接设备的主要发展趋势是将多种激光器、传感器和控制系统集成在一起，以提高生产效率和质量。
同时，激光焊接机也不断推出新的创新型产品，如手持式激光焊接枪，便于操作同时更具灵活性。
在激光焊接材料方面，焊接铜、铝、镁等特殊材料仍然是一个研究重点，如何在不损坏材料的情况下提高焊接质量和稳定性仍是一个挑战。
1.2 激光焊接的应用领域激光焊接技术目前已经得到了广泛的应用。
例如，航空航天和汽车行业是激光焊接技术的主要应用领域之一。
通过激光焊接，可以提高生产效率和产品质量，同时还可以减少汽车车身和气动外壳的重量，提高汽车性能。
此外，激光焊接还广泛应用于电子设备、医疗设备和制造业等领域。
2. 发展趋势2.1 高效能和低成本的焊接方法激光焊接技术的研究已经很成熟，但是在成本和效率方面，仍然存在一些挑战。
因此，未来的焊接方法应该具备高效能和低成本的特点。
如何在现有的设备和技术基础上实现低成本和高效能的激光焊接，是未来的研究重点之一。
同时，新型的激光器装置和焊接设备也将不断涌现。
2.2 智能化焊接方法随着人工智能、大数据和互联网的不断发展，智能化焊接方法将是未来的发展趋势之一。
智能化焊接方法能够自动识别工件的形状、材料等属性，并根据不同材料和形状选择合适的焊接参数，提高焊接效率和质量。
未来的激光焊接设备将不仅仅具有焊接功能，还将拥有实时数据采集、监控等智能化功能，更好地为工业制造提供服务。
结论总体而言，激光焊接技术在航空、汽车、电子等领域已经得到了广泛的应用。
未来，该技术的发展重点是提高焊接效率和质量，降低成本；同时，智能化焊接方法也将是未来的发展趋势之一。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高新技术，具有高效、高精度、高质量的特点，已经在多个行业得到广泛应用。
随着科学技术的不断进步和发展，激光焊接技术也在不断提升和完善。
本文将从激光焊接技术的现状及发展状况、存在的问题以及未来的发展展望等方面进行详细探讨和分析。
一、激光焊接技术的现状激光焊接技术是指在焊接过程中使用激光作为热源，通过光束的高能量密度和聚焦性，使工件表面瞬间受热熔化，实现焊接的技术。
激光焊接技术在金属材料、塑料、玻璃等材料的焊接中具有独特优势，其焊接速度快、热影响区小、变形小、焊缝质量高、可焊接性广泛等特点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器、光电子等行业。
目前，激光焊接技术已经取得了许多突破性进展。
一是激光设备技术得到了快速发展，激光功率不断提高，激光光束质量不断改善，激光系统性能更加稳定可靠。
二是激光光源技术不断进步，出现了多波长激光器、高功率连续激光器、超快激光器等新型激光器。
三是焊接控制技术不断完善，焊接质量监测与控制系统、自适应控制系统等先进技术的应用不断提高了激光焊接的自动化程度和焊接质量。
尽管激光焊接技术已经取得了很多进展，但仍然存在一些问题亟待解决。
一是焊接效率和成本问题。
虽然激光焊接速度较快，但设备成本较高，焊接效率不足以满足大批量生产的需求。
二是焊接适应性问题。
激光焊接技术对工件材料和形状有一定要求，对于特殊材料和复杂形状的工件，其焊接适应性有限。
三是焊接质量问题。
激光焊接易受热影响、气孔、裂纹等质量缺陷的影响，需要进一步提高焊接质量。
激光焊接技术是一种高效、高精度、高质量的焊接技术，具有广泛的应用前景。
尽管目前仍然存在一些问题，但随着科学技术的不断发展，相信这些问题将得到有效解决，激光焊接技术将在未来得到更加广泛的应用。
希望相关领域的研究人员共同努力，加快激光焊接技术的研究与应用，为我国制造业的发展做出更大的贡献。
激光焊接调研报告
激光焊接调研报告激光焊接调研报告激光焊接是一种现代化的焊接技术，利用高能量密度的激光束，将焊接材料加热至熔化或半熔状态，通过材料的自身表面张力实现焊接。
该技术具有高精度、高效率和非接触性等优点，在工业生产中得到广泛应用。
首先，激光焊接具有高精度的特点。
由于激光束的高能量密度和集中性，焊接过程中的热影响区域相比传统焊接方法更小，可以实现精确控制焊缝的形状和尺寸。
这对一些对焊接质量要求较高的行业尤为重要，比如汽车制造和航天航空工业。
其次，激光焊接具有高效率的特点。
激光焊接所需的能量较低，且热输入量小，焊接速度快，可以节约大量能源和生产时间。
另外，激光焊接机器设备小巧，占地面积小，不需要太多人力资源，节约了人力成本。
再次，激光焊接具有非接触性的特点。
激光焊接不需要直接接触焊接材料，避免了由于接触引起的杂质和气泡的产生，可以实现清洁的焊接过程。
此外，激光焊接还可以实现远距离焊接，无需对焊接材料进行特殊的定位和固定，提高了焊接的灵活性和便捷性。
然而，激光焊接也存在一些问题和挑战。
首先，激光焊接设备和技术相对成熟，但仍然需要不断改进和创新，提高焊接质量和效率。
例如，对材料的选择和激光参数的优化还需要进行更深入的研究和探索。
其次，激光焊接的成本相对较高。
激光焊接设备的价格较高，维护和保养成本也较高，这对中小型企业来说可能是一项负担。
此外，操作人员对激光设备的操作技术要求较高，需要经过专业培训和技能提升。
最后，激光焊接还存在安全隐患。
激光束具有高能量密度，对人体和环境具有一定的危害，如果不正确使用或保护不当，可能导致人身伤害或设备损坏。
因此，在激光焊接过程中，应加强安全教育和保护措施，确保操作人员和设备的安全。
总之，激光焊接作为一种先进的焊接技术，有着广阔的应用前景。
虽然仍面临一些技术和经济上的挑战，但通过不断的研发和推广应用，激光焊接将在各个行业中发挥更大的作用，推动工业制造的进一步升级和发展。
弯曲及折线焊缝的自动跟踪
弯曲及折线焊缝的自动跟踪
廖宝剑
【期刊名称】《中国机械工程》
【年(卷),期】1994(000)002
【摘要】应用高速圆周扫描的ＭＩＧ／ＭＡＧ电弧作为传感器，避免了传感器超
前安装及易受电弧光热干扰的缺点，特别有利于弯曲或大角度转折焊缝的跟踪焊接。
研制出仅需电弧本身作为传感器的低成本，高性能自动转弯跟踪焊接小车，其控制器采用１６位单片机和数字化的脉冲宽度ＰＩＤ调节原理与模糊控制原理。
成功实现对转折角度达４３°的折线焊缝的自动跟踪焊接。
【总页数】1页(P32)
【作者】廖宝剑
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG441.3
【相关文献】
1.轮式机器人90°折线角焊缝跟踪运动动力学分析 [J], 周依霖;张华;王帅
2.基于动态焊缝切线法的大曲率弯曲焊缝跟踪 [J], 柳健;洪波;洪宇翔;李毅
3.小弯曲角焊缝跟踪及焊缝终点检测 [J], 乐健;张华;叶艳辉;王帅
4.超声波传感器在波纹板折线焊缝跟踪中的应用 [J], 田松亚;史如森;朱晓华;杨全海;陈丽华
5.集装箱波纹板折线焊缝跟踪的研究 [J], 张根元;杨全海;尚于杰
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激光跟踪研究报告总结
激光跟踪研究报告总结激光跟踪是一种利用激光技术进行物体的定位和追踪的技术。
它广泛应用于多个领域，例如工业自动化、遥感、虚拟现实等。
本报告总结了激光跟踪的研究现状、应用领域以及发展趋势。
目前，激光跟踪技术主要分为两种类型：主动式和被动式。
主动式激光跟踪是通过发射激光束并测量激光束在目标物体上的反射来实现对目标物体的定位和追踪。
被动式激光跟踪则是通过接收环境中已有的激光源的反射来实现对目标物体的定位和追踪。
这两种方法各有优势和适用场景，具体应用根据需求来选择。
激光跟踪在工业自动化领域有很广泛的应用。
例如，在机器人装配线上，激光跟踪可以用来追踪机器人手臂的位置，从而实现精确的零件定位和组装。
此外，激光跟踪还可以应用于产品质量控制、物料搬运等多个环节，提高生产效率和质量。
在虚拟现实领域，激光跟踪被广泛用于头部追踪和手部追踪。
通过激光传感器对头部和手部的运动进行准确追踪，可以实现自然、真实的虚拟现实体验。
这对于虚拟现实游戏和交互式应用来说是非常关键的。
激光跟踪技术还在遥感领域得到了广泛应用。
通过激光扫描仪对地面、建筑物等进行扫描和测量，可以获取大量的地理数据。
这些数据可以用于地图制作、地形建模和环境监测等用途。
随着激光技术的不断发展，激光跟踪技术也在不断完善和创新。
例如，通过引入深度学习技术，可以提高激光跟踪的准确性和实时性。
同时，激光传感器的miniaturization和价格下降也使得激光跟踪技术更加易于推广和应用。
总的来说，激光跟踪是一种非常有应用前景和发展潜力的技术。
它在工业自动化、虚拟现实和遥感等多个领域都有广泛的应用。
随着技术的不断进步，激光跟踪将会在更多的领域展现出其巨大价值。
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译文
MIG焊激光焊缝跟踪传感器发展的研究
G. Agapiou, C. Kasiouras, A.A. Serafetinides
Lasers and Applications Group, Physics Department, National Technical University of Athens, Zografou Campus, 15780 Athens, Greece Received 7 December 1998; received in revised from 1 March
1999;accepted 1March 1999
摘要：本文详细介绍了MIG焊接电弧光谱信息的测量法。
该工作是在焊缝跟踪传感器的发展这一体系下完成的，文中对焊接电弧光谱进行了详细测定和分析。
测量范围从光谱紫外区（150nm）到近红外区（970nm），并在光谱中发现了大量强射线的存在。
此发现对于焊接电弧外围光学系统的开发设计很重要，因为这样，光学系统探测到得波长能够达到与激光发生干涉的电弧谱线波长值附近。
1．前言
弧焊是工业机器人中最早应用的方法之一。
典型的焊接机器人机构是铰接的，并具有六自由度。
由于在机械臂结构中的误差，定位误差会从一个个的关节处累加，这样在末尾处的关节总误差能高达1mm，这些误差最终都反映在被焊工件的尺寸上。
因此，在大多数情况下，为了获得高质量的焊缝，必须使用某些机械装置准确定位焊缝的位置。
为实现精确定位，一种方法是使用装有扫描仪的激光二极管扫描追踪焊缝。
传感器是一个能够探测到激光斑点在金属表面移动的CCD照相机，并且它能够测量从斑点到透镜中心连线与轴线之间的角度。
起始激光束与传感器轴线的角度能够从扫描装置上获得。
如图1所示，这两个角一个是从扫描装置的中心到激光斑点的角度，另一个是从照相机透镜的中心到激光斑点的角度。
可见，通过三角测量法精确确定激光斑点到传感器的距离是可以实现的。
通过上述过程，扫描装置能确定接缝间的轮廓。
关于得到接缝轮廓的详细解释在第二节中进行了阐述。
这种方法的问题是在弧光强度和激光能量之间存在数量级差异。
固然将传感器放置在距焊点一定远距离的地方会使矛盾得到缓解，但是选择合适的波长，并设计精确的干涉滤波器很重要，进行电弧光谱信息的详细研究目的正在于此。
我们已经得到的光谱数据能很好的应用于任何靠近焊接设备的光学设计中，比方说用于焊接质量检测系统。
这是把测量扩展到光谱紫外区的基本因素，尽管这一区域对我们的研究不重要。
2．实验设备
显示在图1中的传感器前端部分安装了一个可输出30mW能量的激光二极管。
扫描机构发射出来的激光束掠过接缝，离散光由安装在传感器前端的CCD照相机聚集起来。
这个CCD有1024象素，并能够通过RS－422界面把数据转到PC中。
置于CCD前的干涉滤波器阻挡了大多数有害弧光。
整个传感器的前端部分被密封在一个可以经受住电磁辐射和焊接苛刻环境的盒子中，这个盒子是经过特殊设计制造的。
在振荡镜上的激光束持续下降并扫描接缝，振荡镜安装在一个可探测接缝位置的光学译码器上。
振荡的频率通过示波镜可控，并使其频率范围在5－20Hz之间。
在此范围内，振荡镜的偏转角度为＋
10°，能够扫描焊缝尺寸为5cm宽的工件。
－
在照相机线性排列的象素中，其能够接收照射在工件上激光斑点的离散光，并确定与传感器前端部分有关的斑点方向。
此角度和弧光扫描仪测定的角度刚好确定工件表面距离传感器前端的距离。
计算该距离的方程式如下：h=(Dx+Dy tanθ2)/(tanθ1-tanθ2)，式中h表示传感器测得的高度，其余的参数解释如图1。
基于以上原理的传感器已经得到改进并在不断的测试中。
需要后续数据处理的接缝轮廓被用于确定接缝的确切位置。
为了达到目的，我们运用图像处理技术和特定的运算法则得到模拟结果，这能在探测轮廓与原型之间找到最好匹配。
原型由一个分布在x-y 坐标体系中的探测轮廓代替，处理后能够得到匹配参数，最大的匹配指数可以认为是最佳匹配点。
从最佳匹配点和原型的几何形状可以准确确定接缝点的位置。
现代化微处理器能够使得这些运算法则的计算得意实现。
探测到的接缝确切位置信号被反馈到机器人，以便于使它的动作轨迹更准确。
光谱的分析是通过型号为1679F的光谱仪实现的，而电弧光的检测是通过32×1024象素的CCD排列获得的。
CCD所产生的普遍问题是所谓的暗电流。
当检测很微弱的电弧光的时候，暗电流是主要干扰源。
减少其影响的唯一办法是冷却CCD，通常采用电子冷却法。
3．实验步骤与讨论
在焊接电弧光谱测定过程中，显著的问题是关于电弧强度的高波动性。
为使波动变得平坦，起初的方法是使用可调式定频滤波器，此滤波器最低能达到0.2Hz。
通过滤波器，探测器的信号能被反馈到测定设备中，但是，往往如此低的定点频率仍旧不能使电弧波动平和。
因此，传感器可由在同一时刻抓捕全部光谱信息的CCD系统代替。
现已证明这种方法是可行的，并能反复输出结果。
光谱仪安装在距离电弧约1m远的位置，弧光直接进入光谱检测设备而不再需要中
转。
这样，在使用传感器的情况下，而不论大气对光谱的吸收程度如何，测定结果都可以重现。
可以得到下述范围的三组光谱：
150－350nm
350－640nm
640－970nm
实验结果见图2和图4。
这充分揭示了在光谱中存在大量强烈射线。
图1－4显示了焊接电流为100、120、140和160A时的光谱分布情况。
电弧光谱由连续背景谱线组成，此背景谱线伴随着黑体辐射和叠加在它上面的离散辐射射线组成。
离散射线形成的两个主要原因是斯塔克展宽和多普勒展宽。
斯塔克展宽是由等离子弧区的相对高压产生的。
此压力增加了原子间的碰撞几率，减少原子处于活跃状态的时间。
实际上，压力使线宽增加，因为这是阻尼量子力学类似物衰减到等级振荡所产生的。
多普勒展宽是由等离子弧区数万度的高温引起的。
高温增加了原子的平均速度，因此通过分子移向、远离光谱摄影机，射线的多普勒转变是大量的。
光谱很宽的特征导致临近的射线相互融合。
在谱线图标中仅仅标注了大多数高强射线，实际在高强射线区域同时存在Ar＆Fe元素及其它元素或化合物的辐射谱线。
为得到对光谱信息的完整理解，必须把发热气体的热辐射算入气体化合物的离散谱线中。
弧光通过空气传播至光谱摄影仪得到全部光谱，因此在光谱中，存在大气对光谱的吸收，实际上是故意让其产生这样的效果，因为这项工作的主要目的是发展焊接电弧外围光学系统。
而在采集光谱的紫外区，这种吸收尤为重要。
4．结论
工作中实现了波长150nm－170nm范围内焊接电弧等离子区光谱强度的测定。
基于这些光谱数据，显而易见，光强最小值不依赖于焊接电流。
因此，采集这些数据的传感器在任何焊接条件下，其作用都是很大的。
上述图像的一个重要特征是具有相对较宽范围内的某个极大值，即有波峰。
其产生原因，主要是由于临近光谱射线的融合，最有力的证据是在紫外区和蓝光区Fe的光谱线十分接近，且在光谱中都呈现极大值。
跟谱线宽度相对应的绝大多数重要的极小值总结如表1。
应该注意的是光谱宽度不同于干涉滤波器的带宽，它应该尽可能的小。
通过比较焊接电弧光谱和大多数普通二极管的波长，可以推断大多数适用的二极管如表2所示。