1.1焊缝跟踪传感器的发展状况

传感器是焊缝自动跟踪系统的关键部分。其作用是精确检测出焊缝的位置和形状信息并转化为电信号。控制系统才能对信号进行处理，并根据检测结果控制自动调节机构调整焊枪位置，从而实现焊缝自动跟踪。

弧焊用传感器一般可分为直接电弧式、接触式和非接触式三大类。按工作原理可分为机械、机电、电磁、电容、射流、超声、红外、光电、激光、视觉、电弧、光谱及光纤式等。以下是几种常见的焊缝跟踪传感器：

1、接触式传感器，是最早使用的传感器，其特点为不受电弧干扰、工作可靠、成本低，曾在生产中得到广泛应用，但由于跟踪精度不高、磨损大、易变形，不适用于高速焊接，目前正在被其他传感方法取代。

2、声学传感器，尤其是超声波传感器结构简单、精度高、价格便宜。超声波传感器由超声波发生及接收装置组成。超声波传感器的测量精度主要取决于超声波的频率，频率越高，误差越小，一般超声波的频率在1.25-2.5 MHz。超声波传感器不怕焊接中的电磁、光、烟尘干扰，但容易受到噪声干扰，对噪声比较敏感，如在CO2气体保护焊等焊接方法的应用中有一定的限制。

3、电弧传感器，工作原理是在焊接过程中，当焊枪与工件之间的相对位置发生变化时，会引起电弧电压和电流的变化，这些变化都可以作为特征信号被提取出来实现焊枪高低和左右两个方向的跟踪控制。

4、光电传感器，精度高、再现性好，可以实现对坡口形状、宽度和截面的检测和焊缝跟踪，为焊接参数的自适应控制提供依据。光电传感器又可以分为基于分立光电元件的单点式光电传感器和能够获得坡口图像信息的视觉传感器。

5、视觉传感器，采用的光电转换器件最简单的是单元感光器件，如光电二极管等；其次是一维的感光单元线阵, 如线阵CCD（电荷耦合器件）；应用最多的是结构最复杂的二维感光单元面阵，如线阵CCD是二维图像的常规感光器件，代表着目前传感器发展的最新阶段，因而应用日益广泛。在焊接机器人各种视觉传感器中，CCD传感器因其性能可靠、体积小、价格低、图像清晰直观而受到了普遍重视。

1.2智能控制方法在焊缝跟踪中的发展应用状况

现代智能控制就是主要利用人的操作经验、知识和推理规则，同时利用控制系统所提供的某些信息得出相应的控制动作，以达到预期控制目的的一种控制方法。在焊缝跟踪系统中, 发展应用状况如下：