焊接轨迹的检测与控制是实现焊接自动化的核心技术之一,在造船、金属管道、核电、压力容器等行业有着广泛的应用需求。研究基于激光测距技术的焊接轨迹检测与控制技术,对提高焊接轨迹控制精度、提高焊接质量、减轻工作强度具有重要意义。本文以实际工程需求为背景,基于对焊缝快速精确检测的需要与焊接轨迹实时控制的要求,研究了基于激光测距传感器的集装箱波纹板自动焊接技术和平板对接焊缝的自动焊接技术。主要研究内容和取得的主要研究成果如下:研究了基于激光测距技术的波纹板焊接轨迹检测和轨迹控制技术。通过对轨迹检测数据的自适应滤波,获取波纹板焊接轨迹的拐点信息,进行焊接轨迹的拟合,并对拟合的轨迹曲线进行轨迹插补控制。研究了焊枪摆幅控制和焊接规范的平滑控制技术。对焊枪摆动幅度的控制采取了离线拟合与拟合曲线预存的方式实现了摆动幅度的在线定量控制。通过采用滑动窗口方法实现了焊接电压、电流、焊接速度的平滑转换,且平滑程度实现可调。开发了基于激光测距技术的三自由度集装箱波纹板焊接轨迹检测与控制系统。研究提出了基于激光测距技术的平板对接焊缝信息实时获取与轨迹控制方法与技术。针对含有噪声的焊缝采集数据,采用了基于边缘识别的自适应滤波处理,识别出焊缝边缘点,并进行焊缝中心特征点的分离;提出了焊接曲线的整体准均匀B样条动态拟合算法,即采用了分批重叠读入型值点的方法,在整个焊接进行过程中实现轨迹的整体准均匀B样条的性质。开发了基于激光测距技术的平板对接焊缝焊接轨迹检测与轨迹控制系统。