激光3D傳感器采集獲取焊縫的位置、寬度等參數，然后通過控制主機控制焊接機器人進行焊接，并在焊接的過程中通過傳感器獲取焊接的質量信息，然后通過數據分析與處理，動態調整焊接，確保焊接的質量。

激光焊縫跟蹤系統通過集成傳感技術、實時數據處理和動態控制，實現焊接過程的自動化，確保高精度和高效率。以下是其實現自動化焊接的關鍵步驟和原理：

1. 焊縫檢測與三維建模

• 激光掃描技術：系統使用激光線陣或結構光投影照射焊縫，形成光帶。反射光被高分辨率攝像頭捕捉，通過三角測量法計算焊縫的三維坐標（高度、寬度、間隙等）。

• 抗干擾處理：采用濾波算法消除飛濺、氧化層或反光的干擾，確保數據準確性。

2. 實時數據處理與特征提取

• 圖像處理算法：對采集的圖像進行邊緣檢測、降噪和特征提取，確定焊縫中心線及幾何參數（如坡口角度）。

• 路徑規劃：將處理后的數據與預設焊接路徑對比，生成偏差信號（如橫向偏移、高度差）。

3. 動態控制與調整

• 閉環反饋系統：

• 焊槍位置控制：偏差信號驅動伺服電機或機械臂，實時調整焊槍的橫向、縱向及高度位置，確保對中。

• 焊接參數自適應：根據焊縫形態（如間隙變化）自動調節電流、電壓、送絲速度及焊接速度，優化熔深和成形質量。

4. 核心技術與組件

• 高精度傳感器：激光傳感器與高速攝像頭，實現微米級檢測精度。

• 控制單元：PLC或專用控制器，運行PID算法實現快速響應（毫秒級延遲）。

• 執行機構：伺服電機、直線導軌或六軸機器人，執行高精度運動控制。

5. 應用場景與優勢

• 復雜工況適應：

• 工件變形補償：自動修正裝配誤差或熱變形（如汽車車身焊接）。

• 復雜軌跡跟蹤：適用于管道環焊、曲線焊縫（如船舶制造）。

• 效率與質量提升：

• 減少人工干預，提升焊接速度。

• 降低廢品率。