可搭载机器人的激光焊缝跟踪系统

焊缝跟踪器、 跟踪控制器、 安装/调节机构及可编程焊缝测控软件组成了焊缝跟踪所需的最小系统， 通过这个最小系统

用户可实现焊缝的检测识别及跟踪数据的计算和输出。IWTS 系统采用了开放式和交互式的设计， 多种标准的硬件接口

和透明的软件协议，使得外设能够快速高效地接入系统。 如图实线框中所示各类设备和部件均可与系统实现互连和对接。

在控制逻辑上，IWTS 即可以做为主控系统控制其它外部设备；也可以做为从动系统响应外部主控设备。

焊缝跟踪器基于高精度的激光三角测量原理而设计，是集多门现代学科与多项先进技术为一体的高集成度化的测量、

检测装置。在焊接现场存在焊渣飞溅， 强弧光干扰， 强电磁脉冲冲击， 高光物体表面反光等各种复杂情况， 为了提高

检测的稳定性及运行的可靠性，PW 系列焊缝跟踪器采用了多项专利技术和有针对性的特殊设计， 使其能适应于各种

焊接现场。

PW 系列焊缝跟踪器运行时， 一束经过特殊光学系统整形的线形激光束会透过“ 激光发射窗口” 投射到焊缝处，

线形激光光斑呈现出的是焊缝在此截面处的表面轮廓线， 放置于“ 光线接收窗口” 后的成像光学镜头会将此轮廓光线

成像于跟踪器内部的面型图像探测器上， 图像探测器会将此光线信号转换为电序列信号。封装于“跟踪器主体” 内的

信号调理和处理电路原始的图像电信号进行放大， 滤波，转换等处理， 并提取出有效的轮廓数据。跟踪器内部集成了

一颗专用于焊缝识别和提取的 GPU， 它通过一些高效的模式识别模块从轮廓数据中识别出焊缝特征并通过专门的焊缝

算法计算出焊缝跟踪所需要的数据信信， 这些信息通过“ 数据电缆” 传输到后端的跟踪控制器中

PW 系列焊缝跟踪器进行了精良的气路设计， 气源经“ 风冷入口” 接入， 压缩空气会经跟踪器的主要发热和热

敏感区域循环后由“ 风刀出口” 排出， 兼具了“ 风冷散热” 和“ 光路清洁” 两大功能。“ 焊渣防护板” 通过不锈钢

薄板模具冲压成形， 防护区域覆盖跟踪器主要部件和光学通路， 扇形张角分布与检测区域相匹配， 最大程度地防止焊渣

进入检测区域内对跟踪器造成伤害或造成测量误差。可以拆卸更换的“ 光学防护镜” 是为了保护跟踪器光学窗口而设计的，

低成本、易更换， 可大大降低后期的维护。在 PW 系列跟踪器的主体结构上预留了“寻位相机” 的安装接口。 寻位相机

应用于更大区域内的焊缝寻位， 支持手动监视寻位和视觉智能寻位两种模式。在手动寻位模式， 寻位相机只做为监视相机

使用， 只是通过远程操控的方式将相机所能拍到的大视场区域内的图像传输到用户操作软件上， 供用户远程监视并辅助手动

寻位。视觉智能寻位是相机拍摄大视场内的图像并通过图像识别及处理算法寻找具有焊缝特征的区域， 将定位信息传输至运动

控制部件驱动其机构运动将跟踪器送至其量程范围内。“寻位机相” 和“焊缝跟踪器” 高低搭配， 可实现大范围内的模糊寻位

和小范围内的精确定位， 最终实现真正意义上的焊缝全自动跟踪。“ 调节机构固定位” 用于连接固定夹具和调节机构。