（一）背景描述
直縫管焊接設備由于下料板材偏差、板材竄動(dòng)偏差的影響，焊縫位置會(huì )不斷發(fā)生變化?，F在采用的是人眼觀(guān)察，手動(dòng)調整偏差的工作方式。人工調整存在以下問(wèn)題：
1.觀(guān)測精度不高：觀(guān)測的精度一般在0.5mm以上。
2.人反映速度慢：人工響應時(shí)間1秒。
3.人眼易于疲勞：長(cháng)時(shí)間盯著(zhù)看，易造成視覺(jué)和心理疲勞。
4.需要有專(zhuān)人實(shí)時(shí)調整，用工量較大，生產(chǎn)成本較高。

為了解決以上問(wèn)題，采用智能化設備代替人工操作，將人工調整轉變?yōu)樽詣?dòng)調整，解放出勞動(dòng)力，實(shí)現一人操作多臺設備。
氬弧焊：用于直縫鋼管的氬弧焊，由于具有良好的維修性、對焊的高溫性能、良好的物理性能，鋁合金元件不易燒毀，連接指數高，焊接成形性能好，無(wú)渣殼，表面光滑。目前，手工鎢極氬弧焊市場(chǎng)主要用于氬弧焊機對0.5~3mm不銹鋼板材的焊接。電極的組成一般與焊接部分相同。工業(yè)生產(chǎn)純氬通常用于保持蒸氣。焊接時(shí)，速度越快越好，以盡可能防止橫向晃動(dòng)。氬弧焊可用于厚度超過(guò)3mm的不銹鋼板材。MIG弧焊的優(yōu)點(diǎn)是輸出率高，焊接熱危險區小，焊接變形小，耐蝕性好，便于自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際操作。
埋弧焊：埋弧焊適用于中水平薄、左右直縫焊鋼管板。埋弧焊輸出率高，電焊性?xún)r(jià)比高，但很容易導致鋁合金元素和殘留物的偏析。

（二）設備可行性分析
視覺(jué)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，自動(dòng)化設備實(shí)現了重復勞動(dòng)，但是沒(méi)有“眼睛”的設備，還不能實(shí)現智能化。創(chuàng )想焊縫跟蹤提供的系統，可實(shí)現自動(dòng)檢測，自動(dòng)調整。多年來(lái)在焊接領(lǐng)域成功大范圍推廣應用，實(shí)現了焊接設備的智能化。在壓力容器、集裝箱制造、汽車(chē)生產(chǎn)、造船造橋、機器人焊接、直縫管焊接等領(lǐng)域取得了廣泛應用。
（三）設備投入產(chǎn)出比分析
自動(dòng)化跟蹤設備，降低了人工勞動(dòng)強度，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了生產(chǎn)人工成本，現在用工成本越來(lái)越高，需要我們采用智能改造，用機器人代替人工，降低我們的生產(chǎn)成本，提高我們的產(chǎn)品質(zhì)量。前期投入自動(dòng)跟蹤設備，原先一人看三臺機變?yōu)橐蝗丝?臺機，如果有夜班，預計一年左右可回收成本。
焊縫自動(dòng)跟蹤焊設備主要分為四個(gè)部分：電氣控制單元、機械傳動(dòng)單元、焊縫跟蹤單元，顯控單元。在現有設備上改造，需要將以上設備無(wú)縫融入進(jìn)去。實(shí)現設備由手動(dòng)跟蹤到自動(dòng)跟蹤的轉換。減少操作步驟，提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量。
創(chuàng )想直縫焊管焊縫自動(dòng)跟蹤系統以激光為主動(dòng)光源，通過(guò)對弧光的濾光及減光處理，采用CCD作為視覺(jué)傳感器攝取焊縫激光條紋圖像，采用計算機圖像處理方法對視頻信號進(jìn)行放大、整形、二值化處理，并對視頻信號進(jìn)行濾波及偏差計算等軟件處理，消除飛濺及弧光對視頻信號的干擾，獲得有關(guān)焊縫偏差數據并以一定方式進(jìn)行顯示及控制輸出，實(shí)現直縫焊管焊縫自動(dòng)跟蹤。跟蹤精度和系統的響應速度也能夠滿(mǎn)足直縫焊管的實(shí)際生產(chǎn)要求。系統跟國內外同類(lèi)產(chǎn)品相比具有性?xún)r(jià)比高、易操作、易維護等優(yōu)勢。