焊接是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一個(gè)生產(chǎn)工藝。在日常的生產(chǎn)生活中，隨處可見焊接產(chǎn)品，大到航空航天，小到簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的鐵口，都有焊接工藝的應(yīng)用的用途。人工焊接仍是 目前焊接工藝的主力軍，但培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀焊工需要花費(fèi)較大的成本和時(shí)間，而焊接工作的環(huán)境往往是具有高危性和污染性。因此，焊接機(jī)器人將是工業(yè)化發(fā)展的一個(gè)重要方向。
面對(duì)各種各樣的焊接環(huán)境，存在各式各樣的焊縫。傳統(tǒng)的示教再現(xiàn)型是無(wú)法滿足現(xiàn)今復(fù)雜的焊接環(huán)境。焊縫跟蹤技術(shù)將彌補(bǔ)示教再現(xiàn)性的不足，線激光傳感器是焊接機(jī)器人在焊縫跟蹤時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別判斷的輔助工具。
焊縫跟蹤技術(shù)，其功能是在焊接過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)節(jié)焊槍的位置，以便于始終跟隨焊接位置進(jìn)行焊接，焊槍與工件之間的距離始終保持恒定，從而確保焊接質(zhì)量，提高焊接效率并降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
線激光傳感器是利用激光線掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。既激光的發(fā)射鏡頭是線光源，它會(huì)測(cè)量整條線上的一些特征信息。通常我們把平面上沿著線激光的方向叫做X軸，垂直于線激光方向叫做Y軸，而垂直于傳感器鏡頭方向叫做Z軸，Z軸一般反饋的就是高度信息。
第一類激光線掃就是測(cè)量X軸方向的值，具體點(diǎn)說(shuō)就是這個(gè)傳感器掃出的一條線打到一個(gè)平面上，沿著線方向的信息比如邊緣、寬度、間隙這些X軸方向的值傳感器可以測(cè)出來(lái)，判斷的標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單，我們程序里可以告訴傳感器，如果你檢測(cè)到某個(gè)位置高度發(fā)生了突變，且變化范圍超過(guò)某個(gè)值，你就可以判斷你檢測(cè)到的是個(gè)邊緣，同樣如果測(cè)到兩個(gè)邊緣，那這兩個(gè)邊緣之間的距離就是我們所要的寬度值信息。另外，X軸方向的精度是由傳感器一條線上所包含的測(cè)量點(diǎn)數(shù)量決定的，測(cè)量點(diǎn)越多，傳感器X軸方向的精度就越高。
第二類激光線掃就是指?jìng)鞲衅骷瓤梢詼y(cè)量X軸方向的值，也可以測(cè)量Z軸方向的值，即我們平時(shí)所說(shuō)的輪廓傳感器，傳感器輸出的值通常是坐標(biāo)的信息，即X軸與Z軸的值（x，z），這樣的話這個(gè)就相當(dāng)于二維的傳感器了，如果我們有機(jī)械結(jié)構(gòu)帶動(dòng)傳感器沿著Y軸方向移動(dòng)，且移動(dòng)過(guò)程中不停地采集線條上輪廓的信息，那么根據(jù)線移成面的原理，我們就可以得到一個(gè)三維的輪廓信息了。
要對(duì)焊縫進(jìn)行精確的測(cè)量，首先要對(duì)線激光傳感器和焊縫的位置進(jìn)行標(biāo)定，獲得激光和焊縫的位姿關(guān)系。通過(guò)采集焊接時(shí)激光線的圖像就可準(zhǔn)確地反映焊縫的三維信息，實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤的精密化。
