焊接機器人所用的傳感器要求準確的檢測出焊口的位置和形狀信息，然后傳送給控制器 進行處理。在焊接的過程中，存在著強烈的弧光、電磁干擾及高溫輻射、煙塵等因素，并伴 隨著物理化學反應(yīng)，工件會產(chǎn)生熱變形，因此，焊接傳感器也需要具有很強的抗干擾能力。

弧焊用傳感器分為電弧式、接觸式、非接觸式。按用途分有用于焊縫跟蹤、焊接條件控 制。按工作原理分為機械式、光纖式、光電式、機電式、光譜式等。據(jù)日本焊接技術(shù)學會所 做的調(diào)查顯示，在日本、歐洲及其他發(fā)達，用于焊接過程的傳感器有80%是用于焊縫 跟 蹤 的 。

①擺動電弧傳感器。電弧傳感器是從焊接電弧自身直接提取焊縫位置偏差信號，實時性好，不需要在焊槍上附加任何裝置，焊槍運動的靈活性和可達性好，尤其符合焊接過程低 成本自動化的要求。電弧傳感器的基本工作原理是：當電弧位置變化時，電弧自身電參數(shù)相 應(yīng)發(fā)生變化，從中反映出焊槍導電嘴至工件坡口表面距離的變化量，進而根據(jù)電弧的擺動形 式及焊槍與工件的相對位置關(guān)系，推導出焊槍與焊縫間的相對位置偏差量。電參數(shù)的靜態(tài)變 化和動態(tài)變化都可以作為特征信號被提取出來，實現(xiàn)高低及水平兩個方向的跟蹤控制。

目前廣泛采用測量焊接電流I 、 電弧電壓U 和送絲速度v 的方法來計算工件與焊絲之間的距離H=f(I,U,v), 并應(yīng)用模糊控制技術(shù)實現(xiàn)焊縫跟蹤。電弧傳感結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快，主要適用于對稱側(cè)壁的坡口(如 V 形坡口),而對于那些無對稱側(cè)壁或根本就無側(cè)壁的 接頭形式，如搭接接頭、不開坡口的對接接頭等形式，現(xiàn)有的電弧傳感器則不能識別。

在弧焊機器人的第6個關(guān)節(jié)上，安裝一個焊炬夾持件，將原來的焊炬卸下，把高速旋轉(zhuǎn)掃描電弧傳感器安裝在焊炬夾持件上。焊縫糾偏系統(tǒng)如圖6-7所示，高速旋轉(zhuǎn)掃描電弧傳感 器的安裝姿態(tài)與原來的焊炬姿態(tài)一樣，即焊絲端點的參考點的位置及角度保持不變。

③ 電 弧 傳 感 器 的 信 號 處 理 。 電 弧 傳 感 的 信 號 處 理 主 要 采 用 極 值 比 較 法 和 積 分 差 值 法 。

理想的條件下可得到理想的結(jié)果，但仕非V 形坡口及非射流過渡焊時，坡口識別能 力差、信噪比低，應(yīng)用遇到很大困難。為進一步擴大電弧傳感器的應(yīng)用范圍，提高其可靠 性，在建立傳感器物理數(shù)學的模型的基礎(chǔ)上，利用數(shù)值仿真技術(shù)，采取空間變換，用特征諧 波的向量作為偏差量的大小及方向的判據(jù) 。