胡 勝，羅 雨，焦向東，周燦豐，韓素新

(1.北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京 100029;2.北京石油化工學(xué)院能源工程先進(jìn)連接技術(shù)北京高校工程研究中心，北京 102617)

截至2013年，全世界已鋪設(shè)的石油天然氣管線總長(zhǎng)度達(dá)3 559 186 km，其中天然氣輸送管線占80.5%，原油輸送管線占8.4%，用于安裝這些管線的投資已經(jīng)超過數(shù)千億美元［1］。據(jù)預(yù)測(cè)在接下來(lái)的20年里世界天然氣消費(fèi)量將翻一番，因此油氣行業(yè)將需要焊接大量的管道［2］。對(duì)于油氣管道焊接，人們開發(fā)了許多焊接方法，如閃光對(duì)焊、磁推力電弧焊、感應(yīng)焊、電弧焊等。在這些方法中，大量的研究表明，熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)以設(shè)備靈巧、焊接質(zhì)量高、能量輸入小、花費(fèi)低廉等優(yōu)勢(shì)，成為油氣管道焊接的最優(yōu)方法［3-4］。20世紀(jì)60年代初期，首臺(tái)適用于薄管的軌道式鎢極弧焊系統(tǒng)在美國(guó)投入使用，標(biāo)志著軌道式管道焊技術(shù)正式投入應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，隨著傳感器技術(shù)、微型處理器技術(shù)的快速發(fā)展，軌道式管道焊接機(jī)器人技術(shù)也取得了巨大進(jìn)步，其穩(wěn)定的焊接質(zhì)量和低廉的焊接成本使其迅速成為油氣管線焊接的首選裝備［2］。

目前市場(chǎng)上主要使用的油氣管線焊接機(jī)器人是自適應(yīng)軌道式管道焊接機(jī)器人。這種機(jī)器人采用電弧傳感器和視覺傳感器，克服了跟蹤示教型機(jī)器人不能根據(jù)焊縫變化實(shí)時(shí)調(diào)整焊炬的缺點(diǎn)，可以對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，不易受裝配精度的影響且具有很高的焊接精度和可靠性。雖然這種焊接機(jī)器人的焊接質(zhì)量好壞在一定程度上依然依賴于操作人員的參數(shù)選擇和控制，但其焊縫美觀、焊接質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)使其在油氣行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

管道焊接是一個(gè)伴有強(qiáng)烈弧光、煙霧和大量噪聲干擾的隨機(jī)過程，因此具有高精度和強(qiáng)抗干擾能力的焊縫跟蹤系統(tǒng)對(duì)管道焊接的自動(dòng)化具有極其重要的意義，是焊接機(jī)器人制造的關(guān)鍵核心技術(shù)之一，也是國(guó)內(nèi)外高校和企業(yè)競(jìng)相研究的熱門課題。所以，對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)外軌道式管道焊縫跟蹤方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)具有十分重要的意義［5］。

1 軌道式管道焊接機(jī)器人

1.1 軌道式管道焊接機(jī)器人的工作特點(diǎn)

軌道式管道焊接機(jī)器人的軌道可分為無(wú)齒式(以磁性導(dǎo)軌為主)和有齒式。前者理論上具有很高的行走精度，但由于穩(wěn)定性較差，在工程中應(yīng)用極少;而有齒式在行走精度滿足焊接需要的前提下還具有很高的穩(wěn)定性，因此得到了廣泛的應(yīng)用，今天的自適應(yīng)焊接機(jī)器人大部分采用了有齒軌道。焊接小車通過底部齒輪與導(dǎo)軌嚙合，以及鎖緊機(jī)構(gòu)使小車平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)控制下，送絲機(jī)構(gòu)按一定的速度送絲，焊接電源則保持相應(yīng)的焊接電流和電壓進(jìn)行焊接。圖1展示了英國(guó)Cranfield大學(xué)研發(fā)的一種適用于大尺寸管道的雙槍并聯(lián)式軌道式管道焊接機(jī)器人［6］。

圖1 Cranfield大學(xué)雙槍并聯(lián)管道焊接機(jī)器人Fig.1 Cranfield University＇s paralleled double electrode GMAW robot

1.2 軌道式管道焊接機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)

首先，軌道式管道焊接機(jī)器人最大優(yōu)勢(shì)在于其操作簡(jiǎn)單。在焊接過程中，一個(gè)操作人員可以同時(shí)操作幾臺(tái)焊接機(jī)器人，機(jī)器人通過執(zhí)行一系列受控操作，精確控制焊接參數(shù)以保證對(duì)整個(gè)焊接過程的順利進(jìn)行。其次，這種系統(tǒng)是可移植、開放、快速、精確和成本低廉的，這些都提高管道焊接的一致性、可重復(fù)性和質(zhì)量，使這項(xiàng)技術(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用［3］。

2 軌道式焊接焊縫跟蹤傳感器的選擇

2.1 焊縫跟蹤傳感器的分類

根據(jù)傳感方式不同，用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)的傳感器可按圖2進(jìn)行分類［7］。其中接觸式傳感器是出現(xiàn)最早的一種，其原理是通過導(dǎo)桿或?qū)л喤c坡口的物理接觸把焊縫位置的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以供控制系統(tǒng)跟蹤焊縫［8］。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是不受電弧干擾，成本低，但跟蹤精度不高，不適用于多道焊和裝配精度不高的深窄坡口焊接，正逐漸被其他方法所取代。光電式和超聲式是利用坡口對(duì)激光和超聲波的反射，以獲取焊縫的寬窄和深淺信息。直觀視覺式是直接采用普通攝像機(jī)對(duì)坡口進(jìn)行觀察，通過對(duì)焊縫圖像的處理獲得焊縫跟蹤所需要的數(shù)據(jù)。電弧式和電磁式都是利用電弧的擺動(dòng)引起焊接電壓或電流的變化，以達(dá)到檢測(cè)焊縫信息目的的傳感器。目前，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)管道焊縫跟蹤傳感器的研究主要集中在電弧傳感器、激光視覺傳感器和被動(dòng)視覺傳感器上［9］。

圖2 焊縫跟蹤傳感器分類Fig.2 Classification of sensors for seam tracking

2.2 電弧式傳感器

電弧式傳感器是用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)的主要傳感器，按擺動(dòng)原理的不同可分為擺動(dòng)電弧式、旋轉(zhuǎn)電弧式、磁控電弧式等。其工作原理大致相同，都是利用焊接電極與被焊工件之間的距離變化能夠引起電弧電流和電弧電壓變化來(lái)檢測(cè)接頭焊縫中心。

這種傳感器利用焊炬本身需要擺動(dòng)來(lái)提高熔敷率和焊接質(zhì)量，不需要添加額外的裝置，相對(duì)于需要添加焊縫檢測(cè)裝置的附加式傳感器(如超聲式傳感器需要添加超聲發(fā)射和接收裝置)，電弧傳感器有以下優(yōu)點(diǎn):首先，電弧傳感器無(wú)需在系統(tǒng)上附加其他傳感裝置，信號(hào)檢測(cè)點(diǎn)與焊接電弧點(diǎn)之間不存在偏差，可達(dá)性好;其次，電弧傳感器信號(hào)處理相對(duì)簡(jiǎn)單;最后，電弧傳感器對(duì)于煙塵、飛濺和弧光等干擾因素具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

目前，電弧傳感器已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為大部分弧焊機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)配置。當(dāng)然，電弧傳感器也有缺點(diǎn)——其對(duì)薄板件的對(duì)接和搭接接頭這種傳感方法實(shí)現(xiàn)跟蹤有一定的困難。

目前市場(chǎng)上的電弧傳感器有擺動(dòng)式電弧傳感器、旋轉(zhuǎn)式電弧傳感器和磁控電弧傳感器3種。前兩種屬于機(jī)械式，使用時(shí)會(huì)存在噪聲和易磨損等問題，磁控式電弧傳感器幾乎沒有噪聲和磨損，其原理是利用外加變化磁場(chǎng)對(duì)電弧產(chǎn)生洛倫茲力，使電弧在坡口中擺動(dòng)［10］。圖3展示了一種磁控電弧傳感器的設(shè)計(jì)圖和實(shí)物圖，雖然此類傳感器有諸多優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于深窄坡口的油氣管道，這類傳感器由于體積較大并不適用［11］。

旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)通常如圖4所示，通常采用偏心齒輪結(jié)構(gòu)，并使用了空心軸電機(jī)，所以傳感器體積并不大［12］。由于具有較高的轉(zhuǎn)速，這種傳感器可以實(shí)現(xiàn)高精度的焊縫跟蹤，并且還能使焊道表面更加平滑。韓國(guó)的釜慶國(guó)立大學(xué)研發(fā)了一種高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感器，該傳感器體積小并且旋轉(zhuǎn)頻率高，適用于各種機(jī)械臂式焊接。但由于焊槍擺動(dòng)寬度不易實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)，這種傳感方法不適合窄坡口管道的焊接。

圖3 磁控電弧傳感器Fig.3 Magnetic control arc sensor

圖4 高速旋轉(zhuǎn)傳感器Fig.4 High-speed rotation arc sensor

傳統(tǒng)擺動(dòng)電弧傳感器的擺動(dòng)頻率較低，一般在10 Hz以下。文獻(xiàn)［13］介紹了一種用于管道焊接的高速擺動(dòng)電弧傳感器，其擺動(dòng)頻率為10～50 Hz，其工作原理如圖5所示，一個(gè)交替的電動(dòng)勢(shì)作用于2個(gè)位于焊槍左右兩側(cè)的螺線圈，在線圈間的焊槍上帶有磁鐵。通過這種方式，電磁力帶動(dòng)焊槍擺動(dòng)和實(shí)現(xiàn)駐留，通過調(diào)節(jié)線圈的位置還能實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)寬度的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)證明這種傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊縫的高精度跟蹤，并且已經(jīng)投入了日本天然氣管線焊接的現(xiàn)場(chǎng)施工。

圖5 高頻擺動(dòng)原理Fig.5 Principle of high frequency oscillation

2.3 激光視覺傳感器

通常激光視覺傳感器由激光器、CCD攝像機(jī)和濾光系統(tǒng)3部分組成，濾光系統(tǒng)可以阻擋大部分不需要的電弧光。圖6是一種常見激光視覺傳感器的工作原理圖［14］。工作時(shí)，傳感器上裝備的二極管激光器發(fā)射激光束，光束經(jīng)可調(diào)角度的反射鏡反射，照射到焊縫表面，經(jīng)反射的分散光線被一個(gè)線陣CCD攝像機(jī)接收，完成焊縫的掃描。傳感器的外殼經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，具有良好的密封性、抗電磁干擾能力和可靠性，圖7展示了一種用于管道焊縫跟蹤的激光視覺傳感器實(shí)物圖［15］。文獻(xiàn)［16］認(rèn)為，激光視覺傳感器對(duì)噪聲信號(hào)不敏感，信號(hào)辨識(shí)精度高、處理方法簡(jiǎn)單，常用于焊縫路徑的檢測(cè)。但這種方法也有缺點(diǎn)——傳感器和焊接系統(tǒng)之間不是完全同步的，這會(huì)使焊縫跟蹤過程存在一定的偏差，從而影響跟蹤精度。

圖6 激光視覺傳感器原理圖Fig.6 Laser vision sensor＇s schematic diagram

圖7 管道用激光視覺傳感器實(shí)物圖Fig.7 Picture of laser vision sensor for pipeline

2.4 被動(dòng)視覺傳感器

被動(dòng)視覺傳感器的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單(如圖8所示)，由攝像機(jī)、濾光系統(tǒng)和圖像采集卡組成。其焊縫跟蹤原理是焊接電弧區(qū)域的光譜表現(xiàn)為線光譜輻射和連續(xù)譜輻射的疊加，熔滴、熔池和高溫固態(tài)金屬可看成是準(zhǔn)黑體的連續(xù)譜;避開線光譜的干擾，在某一選定的波長(zhǎng)段中大幅度減弱弧光的強(qiáng)度，同時(shí)盡可能保留熔池區(qū)金屬譜線的光強(qiáng)，使兩者的輻射強(qiáng)度關(guān)系達(dá)到一個(gè)合適的比例［17］。被動(dòng)視覺方法不僅可以用于焊縫跟蹤，還可以實(shí)現(xiàn)坡口、電弧甚至熔池的整體模式識(shí)別，有利于對(duì)焊接質(zhì)量的實(shí)時(shí)控制。

這種傳感器也有其缺點(diǎn)，它的信號(hào)處理難度高，需要光學(xué)和圖像處理等多方面的知識(shí)。目前，被動(dòng)視覺傳感器已經(jīng)廣泛用于管道焊縫跟蹤的研究中，是最有前景的一種傳感器。日本新日鐵公司開發(fā)的天然氣管道焊接系統(tǒng)MAG-Ⅱ采用被動(dòng)視覺傳感器進(jìn)行管道根焊的焊縫跟蹤，并已經(jīng)成功投入現(xiàn)場(chǎng)管線焊接。圖9展示了被動(dòng)視覺傳感器應(yīng)用于焊接機(jī)器人的實(shí)物圖［18］。

圖8 被動(dòng)視覺傳感器結(jié)構(gòu)Fig.8 Structure of passive vision sensor

圖9 新日鐵MAG-Ⅱ管道焊接系統(tǒng)Fig.9 Nippon MAG-Ⅱpipe welding system

3 軌道式焊接機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)

油氣管線大多是大尺寸厚壁管道，其焊接工藝包括根焊、填充焊、蓋面焊。而不同工藝的焊縫跟蹤難度是不同的。在根焊時(shí)，由于焊炬的擺動(dòng)較小，采用電弧傳感器就很難提取到電壓和電流特征信號(hào);在填充焊時(shí)，由于焊槍擺動(dòng)較大，使用電弧傳感器就可以得到理想的焊接電壓或電流信號(hào)。因此，只使用一種傳感器往往不能滿足所有焊接工藝的精度需求。文獻(xiàn)［15］采用電弧傳感器與激光視覺相結(jié)合的方法進(jìn)行焊縫跟蹤。文獻(xiàn)［18］采用電弧傳感器和視覺傳感器相結(jié)合的方法進(jìn)行焊縫跟蹤，在根焊時(shí)使用被動(dòng)視覺傳感器進(jìn)行焊縫跟蹤，填充焊時(shí)采用電弧傳感器進(jìn)行焊縫跟蹤。之所以采取這種組合，是因?yàn)樯钫驴谥泻笜屧诟笗r(shí)擺動(dòng)很小，焊接電壓或電流波形特征不易被電弧傳感器提取，因此在根焊時(shí)宜采取視覺的方法進(jìn)行焊縫跟蹤，且跟蹤精度很高;在填充焊時(shí)，焊槍擺動(dòng)幅度增大，電弧在高頻擺動(dòng)時(shí)圖像分析困難，因此適合采用電弧傳感器進(jìn)行焊縫跟蹤。在實(shí)際工作中，這種系統(tǒng)雖然使用了多種傳感器，但實(shí)質(zhì)是根據(jù)不同工藝選取不同的焊縫跟蹤方法，相當(dāng)于擁有多個(gè)獨(dú)立的焊縫跟蹤系統(tǒng)，以下分別對(duì)典型的電弧和視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

3.1 電弧傳感式焊縫跟蹤系統(tǒng)

管道電弧傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)構(gòu)成與平板焊接系統(tǒng)基本相同，其典型結(jié)構(gòu)如圖10所示，由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、電流傳感器、跟蹤系統(tǒng)控制器、焊槍、驅(qū)動(dòng)器與焊接擺動(dòng)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

圖10 軌道焊縫跟蹤系統(tǒng)構(gòu)成圖Fig.10 System maps of orbital welding seam tracking system

焊接時(shí)焊縫跟蹤系統(tǒng)的工作流程如圖11所示。焊接開始后焊槍沿焊縫進(jìn)行焊接，同時(shí)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)開始帶動(dòng)焊槍在坡口中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電弧長(zhǎng)度發(fā)生變化，焊接電流和電壓隨之改變。同時(shí)，霍爾傳感器檢測(cè)焊接電壓信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)過硬件電路濾波降噪，輸入到控制器進(jìn)行處理和運(yùn)算，得到焊縫偏差信息，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制器發(fā)出的調(diào)整命令控制擺動(dòng)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)一起執(zhí)行焊縫偏差的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。

圖11 焊縫跟蹤系統(tǒng)工作流程圖Fig.11 Route chart ofwelding seam tracking system

3.2 被動(dòng)視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)

文獻(xiàn)［19］介紹了一種典型的軌道式管道焊接視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)，圖12是其系統(tǒng)的構(gòu)成圖。該系統(tǒng)由CCD攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、微控制器、驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)組成。其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的任務(wù)是控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，CCD攝像機(jī)負(fù)責(zé)捕捉熔池的圖像，計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)分析處理經(jīng)過數(shù)字化處理的焊縫圖像。圖13是典型的視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖［20］，從圖中可以看出其工作流程。焊接時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制焊槍焊接，視覺傳感器開始采集焊接圖像，圖像經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理器處理傳送到機(jī)器人控制器，由計(jì)算機(jī)對(duì)焊槍偏差進(jìn)行識(shí)別并計(jì)算調(diào)整所需的控制量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤。

圖12 焊接系統(tǒng)實(shí)物示意圖Fig.12 Schematic of welding system

焊縫特征的提取是視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)工作的關(guān)鍵步驟。文獻(xiàn)［2］介紹了一種典型的視覺傳感器焊縫特征提取方法。圖14是這種方法的熔池特征提取圖像，圖像處理時(shí)需要焊絲的陰影來(lái)指出焊炬的位置，熔池的中心代表坡口的中心。首先，為了使計(jì)算機(jī)找到坡口中心，需要辨認(rèn)出熔池的左右邊界，通過增加圖像在垂直方向上的灰度，容易得到左極限和右極限的位置信息，從而確定焊縫中心的位置。然后，在熔池圖像水平方向上求出總體灰度差異的最大值和最小值以及它們各自的位置信息，焊炬就位于兩個(gè)較亮區(qū)域之間較暗的位置，且通過這些值計(jì)算出準(zhǔn)確的位置［2］。最后，電腦計(jì)算出焊炬的偏差，并將補(bǔ)償信息反饋給擺動(dòng)裝置從而調(diào)節(jié)焊炬中心與破口中心一致。

圖13 典型視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.13 System chart of typical visual seam tracking

圖14 一種典型的焊縫特征Fig.14 A typical welding line character

4 結(jié)語(yǔ)

油氣管道焊接工藝分為根焊和填充焊，這兩種工藝的焊縫跟蹤方法是不同的。通常，根焊的焊縫跟蹤適合采用視覺傳感器，填充焊適合采用電弧傳感器。文獻(xiàn)［15］和文獻(xiàn)［18］都采用電弧傳感器和視覺傳感器相結(jié)合的方法進(jìn)行焊縫跟蹤。目前，上述兩種機(jī)器人都已經(jīng)成功投入到了天然氣管道的現(xiàn)場(chǎng)焊接施工中。這說(shuō)明對(duì)于工藝復(fù)雜的大尺寸厚壁管道焊接，多種傳感器結(jié)合的焊縫跟蹤方法是提高焊接質(zhì)量的必要手段，也是焊縫跟蹤技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

/References:

［1］ 龐名立.2013 年世界各國(guó)油氣管線的長(zhǎng)度［EB/OL］.http://www.cngascn.com/html/news/show_news_w1_1_2572 5.html，2013-09-04.PANG Mingli.The oil and gas pipeline length of the countries in the world by 2013［EB/OL］.http://www.cngasc n.com/html/news/show_news_w1_1_25725.html，2013-09-04.

［2］ HARRIS ID.Welding advances in tube and pipe applications［J］.Welding Journal，2011，90(6):58-63.

［3］ YAPPD，BLACKMAN SA.Recent developments in high productivity pipelinewelding［J］.Jof the Braz Soc ofMech Sci＆ Eng，2003(ⅩⅩⅥ):89-97.

［4］ 王恩浩.焊接機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014(17):3-4.WANG Enhao.Development trend and situation of technology ofwelding robot［J］.China High-Tech Enterprises，2014(17):3-4.

［5］ 周玉印，付麗君，池世春，等.基于模糊控制的電弧焊接焊縫跟蹤技術(shù)研究［J］.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2013，26(11):71-72.ZHOU Yuyin，F(xiàn)U Lijun，CHIShichun，et al.Research on arc welding seam tracking tracking technology based on fuzzy control［J］.Industrial Control Computer，2013，26(11):71-72.

［6］ LATIFIH.Adaptive Orbital PipeWelding［D］.Lappeenranta:Lappeenranta University of Technology，2012.

［7］ 祝團(tuán)結(jié).擺動(dòng)電弧CO2焊焊縫跟蹤精度的研究［D］.湘潭:湘潭大學(xué)，2012.ZHU Tuanjie.Research on Seam Tracking Precision of Swing Arc CO2Welding［D］.Xiangtan:Xiangtan University，2012.

［8］ 洪宇翔.基于擺動(dòng)電弧的厚壁結(jié)構(gòu)焊縫自動(dòng)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.湘潭:湘潭大學(xué)，2012.HONG Yuxiang.Study on Key TechnologiesofWelding Seam Tracking Applied in Thick Plates Based onWeaving Arc Sensing［D］.Xiangtan:Xiangtan University，2012.

［9］ 王濱，楊佳奇.新型接觸式窄間隙焊縫跟蹤傳感器的設(shè)計(jì)［J］.熱加工工藝，2014，43(15):208-209.WANG Bin，YANG Jiaqi.Design on contact type seam tracking sensor in narrow gap welding［J］.Hot Working Technology，2014，43(15):208-209.

［10］ BRIOUX L.Kentucky power plant turns to orbital pipe welding for expansion［J］.Welding Journal，2010，89(6):58-59.

［11］ 洪波，魏復(fù)理，來(lái)鑫，等.一種用于焊縫跟蹤的磁控電弧傳感器［J］.焊接學(xué)報(bào)，2008，29(5):1-4.HONG Bo，WEIFuli，LAIXin，et al.A magnetic-control arc sensor for seam tracking［J］.Transactions of the China Welding Institution，2008，29(5):1-4.

［12］ LEE G Y，OH M S，KIM SB.Developmentof a high speed rotating arc sensor system for tracking complicate curved filletwelding lines［J］.International Journal of the Korean Society of Precision Engineering，2003，4(6):1-9.

［13］ KODAMA S，ICHIYAMA Y，IKUNO Y，et al.Developmentof automaticmag weldingmachine with arc sensor and its application to field welding of gas pipelines［J］.Welding in the World，2004，48:27-34.

［14］ AGAPIOU G，KASIOURASC，SERAFETINIDESA A.A detailed analysis of the MIG spectrum for the development of laser-based seam tracking sensors［J］.Optics ＆ Laser Technology，1999，31:157-161.

［15］ HYEONG SM，SUNG H K，JONG JK，et al.Laser vision sensor and arc sensor for offshore pipeline laying［A］.Proceedings of the Eighteenth(2008)International Offshore and Polar Engineering Conference［C］.［S.l.］:［s.n.］，2008:218-223.

［16］ SHARIF L H，YAMANE S，SUGIMOTO T，et al.Intelligent cooperative control system in visual welding robot［A］.The 27th Annual Conference of the IEEE on Industrial Electronics Society［C］.［S.l.］:［s.n.］，2001:439-443.

［17］ 徐平非，鄭軍，潘際鑾.一種窄間隙焊接被動(dòng)光視覺傳感器的研究［J］.電焊機(jī)，2010，40(3):37-39.XU Pingfei，ZHENG Jun，PAN Jiluan.Research of a passive optical vision sensor used in narrow gap welding［J］.Electric Welding Machine，2010，40(3):37-39.

［18］ NAKAMURA S，IKUNO Y，MAEDA T.Automatic Control Technology of Welding Machine MAG-Ⅱfor Onshore Pipelines［R］.［S.l.］:Nippon Steel Technical Report，2005.

［19］ BASKORO A S，ERWANTOW.Monitoring ofmolten pool image during pipe welding in gasmetal arc welding(GMAW)using machine vision［A］.International Conference on Advanced Computer Science and Information System［C］.Jakarta:［s.n.］，2011:95-121.

［20］ HUANG Jiqiang，HUANG Junfen，ZOU Yong，etal.Study on a pipewelding robotbased on laser vision sensing［A］.2008 IEEE Conference on Robotics，Automation，and Mechatronics［C］.［S.l.］:［s.n.］，2008:1012-1015.