跟踪系统在窄间隙埋弧焊中的应用现状

张磊; 王博健; 付傲; 郑永杰; 刘满雨; 孟显伟; 宋扬

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2022.07.08

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专辑

跟踪系统在窄间隙埋弧焊中的应用现状
Application Status of Tracking System in Narrow Gap Submerged Arc Welding
2022年52卷第7期页码：52-61
收稿：2022-03-18，

修回：2022-06-06，

纸质出版：2022-07-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.07.08
稿件说明：

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张磊，王博健，付傲，等.跟踪系统在窄间隙埋弧焊中的应用现状［J］.电焊机，2022，52（7）：52-61. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.07.08.

ZHANG Lei, WANG Bojian, FU Ao, et al.Application Status of Tracking System in Narrow Gap SubmergedArc Welding[J].Electric Welding Machine, 2022, 52(7): 52-61. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.07.08.

摘要

对跟踪系统在窄间隙埋弧焊中的应用现状进行了梳理和总结，并对该系统未来的技术发展方向进行了展望。从三个方面进行论述，分别是跟踪系统的意义、跟踪传感器的种类以及跟踪系统的应用。目前窄间隙埋弧焊设备中应用最为成熟、市场占有率最大的跟踪系统采用接触式跟踪技术。近年来随着科学技术的不断进步，视觉传感技术发展迅速，采用该技术的跟踪系统在焊接领域应用较为广泛，在窄间隙埋弧焊接领域也有一定程度的尝试。随着跟踪系统技术的提升和优化，窄间隙埋弧焊的自动化程度和智能化程度将得到进一步提升。

Abstract

Taking the tracking system as the theme

this paper combs and summarizes the application status of the tracking system in narrow gap submerged arc welding

and looks forward to the technical development direction of the system in the future. This paper starts from three aspects: the significance of tracking system

the types of tracking sensors and the application of tracking system. At present

the tracking system with the most mature application and the largest market share in narrow gap submerged arc welding equipment adopts contact tracking technology. In recent years

with the continuous progress of science and technology

visual sensing technology has developed rapidly. The tracking system using this technology has been widely used in the field of welding and has made some attempts in the field of narrow gap submerged arc welding. With the continuous improvement and optimization of tracking system technology

the automation and intelligence of narrow gap submerged arc welding will be further improved.

关键词

Keywords

references

林尚扬，杨书田，曹伯华，等 . 双丝窄间隙埋弧焊工艺及设备的研究［C］. 哈尔滨：第五届全国焊接学术会议， 1986 .

林尚扬，于丹，于静伟 . 压力容器焊接新技术及其应用［J］. 压力容器， 2009 ，（ 11 ）： 1 - 6 ．

LIN S Y ， YU D ， YU J W . New Welding Technologies for Pressure Vessel Manufacturing ［J］. Pressure Vessel Technology ， 2009 ，（ 11 ）： 1 - 6 ．

张磊，柳长青，于静伟，等 . 窄间隙埋弧焊温度场数值分析［J］. 焊接学报， 2016 ， 37 （ 03 ）： 83 - 87 .

ZHANG Lei ， LIU Changqing ， YU Jingwei ， et al . Numerical analysis of temperature field of narrow gap submerged arc welding ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2016 ， 37 （ 03 ）： 83 - 87 .

张磊，柳长青，于静伟，等 . 通过温度场数值模拟分析窄间隙埋弧焊过热区组织演化［J］. 焊接学报， 2016 ， 37 （ 04 ）： 103 - 106 .

ZHANG Lei ， LIU Changqing ， YU Jingwei ， et al . Numerical analysis of microstructure evolution of coarse grained zone in sidewall during narrow gap submerged arc welding ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2016 ， 37 （ 04 ）： 103 - 106 .

张磊，王博健，于静伟，等 . 数据采集系统在焊接领域中的应用现状［J］. 电焊机， 2020 ， 50 （ 12 ）： 26 - 31 .

ZHANG Lei ， WANG Bojian ， YU Jingwei ， et al . Application status of data acquisition system in welding field ［J］. Electric Welding Machine ， 2020 ， 50 （ 12 ）： 26 - 31 .

柳长青，孟兆君，金光日，等 . 大厚度窄间隙埋弧焊设备的研制［J］. 机械制造文摘（焊接分册）， 2011 （ 1 ）： 47 - 49 ．

LIU C Q ， MENG Z J ， JIN G R ， et al . Development of large thickness and narrow gap submerged arc welding equipment ［J］. Welding Digest of Machinery Manufacturing ， 2011 （ 1 ）： 47 - 49 ．

蔡士铮 . 大厚度环缝的窄间隙埋弧焊［J］. 焊接技术， 1986 （ 06 ）： 25 - 27 .

CAI Shizheng . Narrow gap submerged arc welding of large thickness circumferential seam ［J］. Welding Technology ， 1986 （ 06 ）： 25 - 27 .

李剑峰 . 压力容器焊接新技术及其应用［J］. 石化技术， 2021 ， 28 （ 02 ）： 56 - 58 .

LI Jianfeng . New welding technology of pressure vessel and its application ［J］. Petrochemical Industry Technology ， 2021 ， 28 （ 02 ）： 56 - 58 .

张承德，王成文，形均田，等 . 双丝窄间隙埋弧焊焊接试验及在高压容器生产中的应用［J］. 压力容器， 1991 （ 04 ）： 86 - 89 .

ZHANG C D ， WANG C W ， XING J T ， et al . Narrow Gap Submerged—Arc Welding Test and Its Application in Production ［J］. Pressure Vessel Technology ， 1991 （ 04 ）： 86 - 89 .

张承德，王成文，邢均田，等 . 双丝窄间隙埋弧焊在高压容器生产中的应用［J］. 焊接， 1990 （ 07 ）： 16 - 20 .

ZHANG C D ， WANG C W ， XING J T ， et al . Application of Double Wires Narrow Gap SAW Into Pressure Vessel Production ［J］. Welding & Joining ， 1990 （ 07 ）： 16 - 20 .

伍小龙，徐卫东，汪辉 . 厚壁容器的双丝窄间隙埋弧焊［J］. 压力容器， 2003 （ 03 ）： 27 - 31 .

WU Xiaolong ， XU Weidong ， WANG Hui . Double-wire Narrow Gap SAW of Thick-wall Pressure Vessel ［J］. Pressure Vessel Technology ， 2003 （ 03 ）： 27 - 31 .

陈裕川 . 窄间隙埋弧焊技术的新发展（一）［J］. 现代焊接， 2012 （ 04 ）： 15 - 20 .

CHEN Yuchuan . New Development of Narrow Gap Submerged Arc Welding Technique（Ⅰ）［J］. Modern Welding Technology ， 2012 （ 04 ）： 15 - 20 .

陈裕川 . 窄间隙埋弧焊在厚壁容器制造中的应用（上，下）［J］. 焊接， 1990 （ 10-11 ）： 13 - 18 ， 10 - 14 .

CHEN Yuchuan . Application of Narrow Gap Welding to Heavy Pressure Vessel Fabrication ［J］. Welding & Joining ， 1990 （ 10-11 ）： 13 - 18 ， 10 - 14 .

陈裕川 . 厚壁容器窄间隙埋弧焊的研究与应用［J］. 压力容器， 1991 （ 1 ）： 8 - 17 .

CHEN Yuchuan . Research and application of narrow gap submerged arc welding for thick walled vessels ［J］. Pressure Vessel Technology ， 1991 （ 1 ）： 8 - 17 .

胡存银，张富巨 . 窄间隙焊接的技术与经济特性分析［J］. 焊接技术， 2001 （ 2 ）： 47 - 48 ．

HU Chunyin ， ZHANG Fuju . Special subject of Narrow－gap Welding Analysis of technical and economic characteristics of narrow－gap welding ［J］. Welding Technology ， 2001 （ 2 ）： 47 - 48 ．

王滨，杨佳奇 . 新型接触式窄间隙焊缝跟踪传感器的设计［J］. 热加工工艺， 2014 ， 43 （ 15 ）： 2 .

WANG Bin ， YANG Jiaqi . Design on Contact Type Seam Tracking Sensor in Narrow Gap Welding ［J］. Hot Working Technology ， 2014 ， 43 （ 15 ）： 2 .

杨佳奇 . 接触式窄间隙焊缝自动跟踪传感器及控制系统研究［D］. 沈阳：沈阳大学， 2014 .

YANG Jiaqi . Study on Contact Type Seam Tracking Sensor and Control System ［D］. Shenyang ： Shenyang University ， 2014 .

肖秋平，易耀勇，徐望辉 . 等 .窄间隙埋弧焊技术在压力容器制造中的应用［J］. 热加工工艺， 2017 ， 46 （ 9 ）： 6 - 10 ．

XIAO Qiuping ， YI Yaoyong ， XU Wanghui ， et al . Application of Narrow Gap SAW Technology in Pressure Vessel Manufacturing ［J］. Hot Working Technology ， 2017 ， 46 （ 9 ）： 6 - 10 ．

杨光 . 焊接自动化技术的现状与展望［J］. 现代制造， 2004 （ 11 ）： 36 - 37 ．

YANG Guang . Current situation and Prospect of welding automation technology ［J］. Maschinen Markt ， 2004 （ 11 ）： 36 - 37 ．

王彬 . 我国焊接自动化技术的现状与发展趋势［J］. 电焊机， 2001 ， 31 （ 6 ）： 3 - 7 ．

WANG Bin . Present situation and development trend of welding automation in China ［J］. Electric Welding Machine ， 2001 ， 31 （ 6 ）： 3 - 7 ．

向进，杨芙 . 基于传感器焊缝跟踪技术发展现状［J］. 中国设备工程， 2021 （ 02 ）： 220 - 221 ．

XIANG Jing ， YANG Fu . Development status of sensor based seam tracking technology ［J］. China Plant Engineering ， 2021 （ 02 ）： 220 - 221 ．

JXV Pei-quan ， XV Guo-xiang ， TANG Xin-hua . etal.Avisual seam tracking system for robotic arc welding ［J］. Int. J. Adv. Manuf. Technol. ， 2008 ， 37 （ 1-2 ）： 70 - 75 .

黄军芬，黄民双，曹莹瑜，等 . 激光跟踪式无导轨焊接机器人及其焊缝位置识别系统研究［J］. 电焊机， 2008 ， 38 （ 6 ）： 13 - 15 ．

HUANG J F ， HUANG M S ， CAO Y Y ， et al . Research on the seam positioning recognition system of laser tracking style rail-free welding robot ［J］. Electric Welding Machine ， 2008 ， 38 （ 6 ）： 13 - 15 ．

KMP ， RHEES ， LEECH . Automatic teaching of welding robot for free-formed seam using laser vision sensor ［J］. Optics and Lasers in Engineering ， 1999 ， 31 （ 3 ）： 173 - 182 .

KIMC ， CHOIT ， LEEJ . Development of Welding Profiler Sensor and ltsApplication ［C］// international confe Rence on Smart Mufacturing Application 2008 . KINTEX ， 2008 ： 24 - 29 .

谢志孟，高向东 . 基于视觉传感的焊缝跟踪技术研究和展望［J］. 焊接， 2005 （ 4 ）： 5 - 9 ．

XIE Z M ， GAO X D . Study and Prospect of Seam-Ttacking Technology Based on Vision Sensors ［J］. Welding & Joining ， 2005 （ 4 ）： 5 - 9 ．

GAO Yan-feng ， ZHANG Hua ， MAO Zhiwei . etal. Predictive Fuzzy Control for a Mobile Welding Robot Seam Tracking ［C］// Poceedings of the 7th World Congress on Intelligent Control and Automation Chongqing ， 2008 ： 2271 - 2276 .

张广军，冷孝宇，吴林 . 弧焊机器人结构光视觉传感焊缝跟踪［J］. 焊接学报， 2008 ， 29 （ 9 ）： 8 - 10 ．

ZHANG G J ， LENG X Y ， WU L . Robotic welding seam tracing system based on structure light vision sensor ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2008 ， 29 （ 9 ）： 8 - 10 ．

陈志翔 . 激光视觉传感技术在高速列车车体焊接中的应用［J］. 金属加工， 2009 （ 16 ）： 17 - 19 .

CHEN Zhixiang . Application of laser vision sensing technology in high-speed train body welding ［J］. MW Metal Forming ， 2009 （ 16 ）： 17 - 19 .

褚东志，陈志翔 . 一种适合焊接专机的激光焊缝跟踪应用［J］. 机电工程， 2010 ， 9 （ 27 ）： 23 - 26 ．

CHU Dongzhi ， CHEN Zhixiang . Application of laser seam tracking for special welding machine ［J］. Journal of Mechanical & Electrical Engineering ， 2010 ， 9 （ 27 ）： 23 - 26 ．

侯震，许燕玲，黄色吉，等 . 视觉传感技术在机器人焊接中的应用［J］. 上海交通大学学报， 2016 （ S1 ）： 55 - 58 .

HOU Zhen ， XU Yanling ， HUANG Seji ， et al . Application Status of Vision Sensing Used in Robotic Welding ［J］. Journal of Shanghai Jiaotong University ， 2016 （ S1 ）： 55 - 58 .

陈志翔，宋永伦，张军，等 . 基于激光视觉传感的铝合金自适应焊接［J］. 北京工业大学学报， 2006 （ 08 ）： 714 - 718 .

CHEN Z X ， SONG Y L ， ZHANG J ， et al . Laser Vision Sensing Based Adaptive Welding for Aluminum Alloy ［J］. Journal of Beijing University of Technology ， 2006 （ 08 ）： 714 - 718 .

崔雪峰，姜影 . 焊缝图像特征信息识别过程中扫描激光视觉传感技术的应用［J］. 电焊机， 2014 （ 12 ）： 125 - 129 .

CUI X F ， JIANG Y . Application of laser vision sensing technology for seam image scanning feature information identification process ［J］. Electric Welding Machine ， 2014 （ 12 ）： 125 - 129 .

齐秀滨 . 激光焊接过程视觉传感技术的发展现状［J］. 焊接学报， 2008 （ 02 ）： 108 - 112 .

QI Xiubin . State-of-arts of visual sensing technology to monitor laser welding process ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2008 （ 02 ）： 108 - 112 .

何银水，杨杰，余卓骅 . 基于激光视觉系统的水下焊接焊缝识别［J］. 电焊机， 2012 （ 11 ）： 15 - 19，38 .

HE Yinshui ， YANG Jie ， YU Zhuoye . Recognition for underwater welding seam based on laser vision system ［J］. Electric Welding Machine ， 2012 （ 11 ）： 15 - 19，38 .

Daniel Stand . ESAB Narrow Gap Welding Technology . ［J］. Svetsaren ， 2010 （ 1 ）： 47 - 50 .

ESAB . Neue Entwicklangen Leim UP-Tandem-Engspalt-Schweissen ［J］. Fenster ， 2012 （ 55 ）： 29 - 33 .

Esab . New HNG Multi Head Marks 30 Years in Narrow GAP Welding ［J］. Svetsaren ， 2010 （ 1 ）： 74 - 75 .

许小平 . 近代埋弧焊机头自动化关键技术［J］. 电焊机， 2010 ， 40 （ 3 ）： 1 - 5 ．

XU Xiaoping . Key technologies of modern automated submerged arc welding head ［J］. Electric Welding Machine ， 2010 ， 40 （ 3 ）： 1 - 5 ．

李洪岩 . 伊萨单丝悬臂窄间隙埋弧焊焊接系统简析［J］. 科技信息， 2012 ，（ 18 ）： 361 ．

LI Hongyan . Brief analysis of Issa's single wire cantilever narrow gap submerged arc welding system ［J］. Science & Technology Information ， 2012 ，（ 18 ）： 361 ．

陈裕川 . 窄间隙埋弧焊技术的新发展（六）［J］. 现代焊接， 2013 （ 01 ）： 1 - 7 .

CHEN Yuchuan . New Development of Narrow Gap Submerged Arc Welding Technique（Ⅵ）［J］. Modern Welding Technology ， 2013 （ 01 ）： 1 - 7 .

Schwemmer D ， Beattie B ， Wahlen P . Advanced Technologies for Tandem SAW Narrow Groove Applications ［J］. Welding Journal ， 2011 ， 90 （ 11 ）： 32 - 37 .

蔡东红，宁海峰，贺罡，等 . 精密数字控制双丝窄间隙埋弧焊接系统［J］. 电焊机， 2010 ， 30 （ 2 ）： 16 - 21 .

CAI Donghong ， NING Haifeng ， HE Gang ， et al . Tandem narrow gap SAW system with precision digital control technology ［J］. Electric Welding Machine ， 2010 ， 30 （ 2 ）： 16 - 21 .