机器人焊接智能化技术.
焊接自动化技术的现状与发展趋势
焊接自动化技术的现状与发展趋势一、引言焊接是一种常见的金属连接技术，广泛应用于制造业的各个领域。
随着科技的不断进步，焊接自动化技术逐渐成为焊接行业的发展趋势。
本文将介绍焊接自动化技术的现状以及未来的发展趋势。
二、焊接自动化技术的现状1. 机器人焊接技术机器人焊接技术是焊接自动化技术的核心。
通过使用机器人进行焊接，可以实现高效、精确的焊接操作。
目前，工业机器人在焊接领域的应用越来越广泛。
机器人焊接技术具有以下优点：（1）提高生产效率：机器人焊接速度快，可以连续工作，不需要休息，大大提高了焊接的生产效率。
（2）提高焊接质量：机器人焊接能够保证焊接的一致性和精确度，减少了焊接缺陷的产生。
（3）减少劳动力成本：机器人焊接可以替代人工焊接，减少了劳动力成本。
2. 激光焊接技术激光焊接技术是一种高能焊接技术，通过激光束的照射，使焊接材料迅速熔化并连接在一起。
与传统焊接技术相比，激光焊接技术具有以下优点：（1）焊接速度快：激光焊接速度快，可以实现高效的焊接。
（2）热影响区小：激光焊接过程中，热影响区小，减少了焊接材料的热变形。
（3）焊接质量高：激光焊接可以实现高精度的焊接，焊接质量高。
3. 脉冲焊接技术脉冲焊接技术是一种特殊的焊接技术，通过脉冲电流的作用，使焊接材料迅速熔化并连接在一起。
脉冲焊接技术具有以下优点：（1）焊接速度快：脉冲焊接速度快，可以实现高效的焊接。
（2）热影响区小：脉冲焊接过程中，热影响区小，减少了焊接材料的热变形。
（3）焊接质量高：脉冲焊接可以实现高精度的焊接，焊接质量高。
三、焊接自动化技术的发展趋势1. 智能化发展随着人工智能技术的不断发展，焊接自动化技术也将朝着智能化方向发展。
未来的焊接机器人将具备更强的学习和决策能力，能够根据焊接任务的要求自主调整焊接参数，提高焊接的效率和质量。
2. 多工艺集成未来的焊接自动化技术将实现多工艺的集成，不仅可以实现传统的电弧焊接、激光焊接和脉冲焊接，还可以应用其他新型焊接工艺，如等离子焊接、摩擦焊接等。
智能焊接技术介绍
智能焊接技术介绍智能焊接技术是一种集成计算机、机械、电力和传感器技术的先进焊接方法。
它在传统焊接基础上进行了创新和改进，实现了焊接过程的自动化和智能化。
智能焊接技术的引入，弥补了传统焊接技术的不足之处，提高了焊接质量和效率，减少了劳动力成本和环境污染。
一、智能焊接技术的原理和特点智能焊接技术的核心是计算机控制系统。
它通过传感器获取焊接过程中的相关数据，经过计算和分析后，对焊接参数进行自动调整和优化，最终实现焊接过程的自动控制。
智能焊接技术的特点主要包括以下几个方面：1. 高精度：智能焊接技术可以实现对焊接参数的精确控制，从而确保焊接质量的稳定和一致性。
2. 高效率：智能焊接技术的自动化程度高，可以减少人工操作的时间和工作量，提高焊接效率。
3. 高安全性：智能焊接技术可以减少工人接触焊接火花和有害气体的机会，降低焊接过程中的安全风险。
4. 环保节能：智能焊接技术在焊接过程中能够有效控制焊接参数，减少能源的浪费和环境污染。
二、智能焊接技术的应用领域智能焊接技术广泛应用于以下几个领域：1. 汽车制造：智能焊接机器人在汽车制造领域得到广泛应用。
它可以做到高精度的焊接工艺，提高汽车焊接质量和生产效率。
2. 压力容器制造：智能焊接技术可以对压力容器的内外壁进行精确焊接，确保其密封性和安全性。
3. 航空航天：航空航天领域对焊接工艺要求非常高，智能焊接技术可以减少焊接缺陷，提高航空航天设备的可靠性和安全性。
4. 建筑工程：智能焊接技术可以用于建筑结构的焊接，提高焊接质量和施工效率。
5. 电子器件制造：智能焊接技术可以用于电子器件的焊接，提高焊点质量和可靠性。
三、智能焊接技术的发展趋势随着科技的不断进步，智能焊接技术将会得到进一步的发展和应用。
以下是智能焊接技术的几个发展趋势：1. 集成化：智能焊接技术将会与其他相关技术进行更紧密的集成，以实现更高效、更智能的焊接过程。
2. 机器人化：智能焊接机器人将会更加智能化和多功能化，可以完成更复杂的焊接任务。
自动化焊接技术及应用
自动化焊接技术及应用引言概述：自动化焊接技术是利用计算机、机器人等自动化设备完成焊接过程的一种现代化焊接方法。
随着工业自动化水平的不断提升，自动化焊接技术在各个领域得到了广泛的应用。
本文将重点介绍自动化焊接技术的原理及其在工业生产中的应用。
一、自动化焊接技术的原理1.1 焊接机器人焊接机器人是一种能够代替人工完成焊接操作的自动化设备。
它通过预先编程的程序控制焊接枪的移动轨迹和焊接参数，实现高效、精准的焊接作业。
1.2 感应加热焊接感应加热焊接是利用感应加热器对焊接件进行加热，使焊缝处达到焊接温度，从而实现焊接的技术。
它具有加热均匀、节能高效等优点。
1.3 激光焊接激光焊接是利用高能量激光束对焊接件进行熔化和连接的技术。
它具有焊接速度快、变形小等优点，适用于对焊接质量要求高的场合。
二、自动化焊接技术在汽车制造中的应用2.1 车身焊接在汽车制造过程中，大量的焊接工作需要完成车身的组装。
采用自动化焊接技术可以提高焊接质量和效率，保证车身的稳定性和安全性。
2.2 焊接机器人在汽车工业中的应用汽车制造中的焊接机器人可以实现对车身各个部件的焊接作业，包括车身框架、车门、车窗等部件的焊接。
它可以根据不同车型的要求进行自动化调整，提高生产效率。
2.3 感应加热焊接在汽车制造中的应用感应加热焊接技术在汽车制造中广泛应用于焊接车身结构件、车轮等部件。
它能够提高焊接速度和质量，减少焊接变形，保证汽车的整体质量。
三、自动化焊接技术在航空航天领域的应用3.1 飞机结构焊接航空航天领域对焊接质量和安全性要求极高，采用自动化焊接技术可以保证焊接接头的牢固性和密封性，提高飞机结构的整体性能。
3.2 激光焊接在航空航天领域的应用激光焊接技术在航空航天领域的应用日益广泛，可以实现对航空发动机、飞机机身等部件的高精度焊接。
它能够减少焊接变形、提高焊接质量。
3.3 焊接机器人在航空航天领域的应用航空航天领域对焊接精度和稳定性要求极高，焊接机器人可以实现对复杂结构件的精确焊接，保证飞行器的安全性和可靠性。
焊接机器人主要技术和方法
焊接机器人主要技术和方法一、焊接电源技术焊接电源是焊接机器人的重要组成部分，负责提供所需的电流和电压以完成焊接任务。
随着技术的发展，焊接电源越来越趋向于采用数字化控制，提供更高的焊接质量和更稳定的焊接过程。
同时，对于不同材料和工艺要求的焊接，也需要不同的电源技术和参数设置。
二、焊接传感器技术焊接传感器技术是实现高质量焊接的关键之一。
传感器可以检测焊接过程中的各种参数，如电流、电压、熔池的形状和位置等，并将这些参数反馈给控制系统，以实现实时监控和调整。
常用的焊接传感器包括电流传感器、光电传感器和红外传感器等。
三、焊缝跟踪技术焊缝跟踪技术是保证焊接机器人沿着预定轨迹进行焊接的关键技术。
跟踪系统通过传感器检测焊缝的位置和形状，并根据实际位置与预定位置的差异进行调整，以保证焊接的精度和质量。
常用的焊缝跟踪传感器包括电弧传感器、激光传感器和机器视觉传感器等。
四、离线编程与路径规划技术离线编程与路径规划技术是指通过计算机辅助设计（CAD）软件对焊接路径进行模拟和规划，生成机器人需要执行的路径。
这种技术可以提高编程效率，减少机器人调试时间，同时也可以实现更精确的轨迹控制和复杂的焊接任务。
五、机器人视觉技术机器人视觉技术是实现机器人智能化和自主化的重要手段之一。
通过高分辨率摄像机和图像处理技术，机器人可以获取工作环境和目标物体的详细信息，并对这些信息进行处理和分析，以实现精确的目标识别和定位。
视觉技术还可以用于检测焊缝形状、尺寸和表面质量等，以提高焊接质量和精度。
六、智能化焊接过程智能化焊接过程是指通过人工智能技术和机器学习算法对焊接过程进行优化和控制。
这种技术可以通过对大量数据进行分析和处理，发现隐藏的模式和规律，并对未来的焊接过程进行预测和调整。
此外，智能化焊接过程还可以实现自适应控制和自主学习，提高机器人的适应性和智能水平。
七、多机器人协同技术多机器人协同技术是指多个机器人之间通过协同合作来完成复杂的工作任务。
焊接自动化技术的现状与发展趋势
焊接自动化技术的现状与发展趋势1. 现状概述焊接自动化技术是指利用计算机、机器人、传感器等先进技术实现焊接过程的自动化和智能化。
目前，焊接自动化技术已经在工业生产中得到广泛应用，并取得了显著的成果。
下面将从设备、应用领域和效益等方面介绍焊接自动化技术的现状。
1.1 设备焊接自动化技术主要包括焊接机器人、焊接自动化设备和焊接控制系统。
焊接机器人是焊接自动化技术的核心设备，具有高精度、高效率、高稳定性等特点。
焊接自动化设备包括焊接工作台、焊接电源、焊接头等，可实现不同焊接需求的自动化。
焊接控制系统是焊接自动化技术的核心，通过对焊接过程的监控和控制，保证焊接质量和稳定性。
1.2 应用领域焊接自动化技术广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造、石油化工、电力设备等领域。
在汽车制造领域，焊接自动化技术可以实现车身焊接、车轮焊接等工艺的自动化，提高生产效率和产品质量。
在航空航天领域，焊接自动化技术可以实现航空发动机、飞机机身等零部件的高精度焊接，提高产品的可靠性和安全性。
在石油化工领域，焊接自动化技术可以实现管道、容器等设备的大规模焊接，提高工作效率和安全性。
1.3 效益焊接自动化技术的应用可以带来多方面的效益。
首先，焊接自动化技术可以提高焊接质量和稳定性，减少焊接缺陷和不良率，提高产品的可靠性和安全性。
其次，焊接自动化技术可以提高生产效率，减少人工操作，降低劳动强度，节约人力成本。
再次，焊接自动化技术可以提高生产环境的安全性，减少焊接过程中产生的有害气体和废弃物，保护环境。
2. 发展趋势焊接自动化技术在未来的发展中将呈现以下几个趋势：2.1 智能化随着人工智能技术的不断发展，焊接自动化技术将朝着智能化方向发展。
智能化的焊接自动化技术可以通过学习和优化算法，实现自主决策和自适应调整，提高焊接过程的稳定性和效率。
2.2 灵活化焊接自动化技术将越来越注重灵活性。
传统的焊接自动化设备通常是固定的，只能适应特定的焊接任务。
焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展
焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展发布时间：2022-07-13T01:47:16.097Z 来源：《科学与技术》2022年第3月第5期作者：俞强[导读] 随着现代制造技术的飞速发展，焊接自动化技术、机械自动化技术、柔性智能技术已经成为未来我国制造技术发展的必然趋势。
俞强江苏振江新能源装备股份有限公司，江苏江阴 214441摘要：随着现代制造技术的飞速发展，焊接自动化技术、机械自动化技术、柔性智能技术已经成为未来我国制造技术发展的必然趋势。
而随着我国现代制造工业中材料应用、信息数字化技术的应用以及自动化控制技术的掌握等多项前沿性学科技术的交叉发展，也推动我国现代焊接技术从传统的手工工艺作业发展为了当今的智能化科学工业。
本文主要针对焊接智能化和智能化焊接机器人技术的研究现状进行了分析，并且就焊接智能机器人技术在工程中的应用实践进行了探讨，希望能够为不断提升我国智能化焊接工艺的发展水平提供参考意见。
关键词：智能化焊接；焊接机器人；技术研究前言：智能焊接技术主要是通过模拟焊工焊接操作过程中的行为进而实现机器人的自动智能化焊接，近年来，机器人智能化焊接技术也成为了制造技术行业关注的关键技术以及研究热点。
在未来，采用智能化的焊接机器人来代替人工操作进行焊接已经不再是遥不可及的梦想，而智能焊接技术的应用也极大地提升了制造行业的工作效率，推动我国制造行业持续向智能化的方向发展。
焊接机器人在应用过程中需要快速的收集焊接动态以及焊接周边条件的数据信息，通过类似于人类的传感器设备感受外部的焊接环境和条件。
然后需要模拟焊工的手部动作以及工作经验，分析并且提取焊接动态运作过程中的肌理特征，从而建立起与焊接过程和质量控制有关的模型。
然后需要设计焊接动态过程的智能控制系统控制机器人代替人工实现焊接全过程，从而达到智能控制以及自主焊接的目标。
一、焊接智能化与智能化焊接机器人技术的发展现状（一）焊接传感技术焊接施工过程中应用到不同类型的传感器技术主要建立在不同的传感原理之上，目前，智能焊接传感器技术主要包括光谱传感器、视觉传感器、温度传感器以及电弧传感器和声学传感器等种类。
建筑钢结构机器人焊接智能化关键技术与应用
建筑钢结构机器人焊接智能化关键技术与应用下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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焊接自动化技术的现状与发展趋势
焊接自动化技术的现状与发展趋势引言概述：焊接是一种常见的制造工艺，它在各个行业中都有广泛的应用。
然而，传统的手工焊接存在效率低、质量难以保证等问题。
为了解决这些问题，焊接自动化技术应运而生。
本文将介绍焊接自动化技术的现状以及未来的发展趋势。
一、焊接自动化技术的现状1.1 机器人焊接机器人焊接是目前最常见的焊接自动化技术之一。
它通过使用工业机器人来完成焊接任务，具有高效、精准、稳定的特点。
机器人焊接可以适应多种焊接工艺，包括气体保护焊、电弧焊等。
同时，机器人焊接还可以进行多道焊接、多角度焊接等复杂任务，提高了焊接的质量和效率。
1.2 自动化焊接设备除了机器人焊接，还有其他各种自动化焊接设备，如焊接机、焊接工作站等。
这些设备可以根据工件的形状和尺寸进行焊接，具有高度的灵活性和适应性。
同时，自动化焊接设备还可以集成其他功能，如焊缝检测、焊接参数调整等，进一步提高了焊接的质量和效率。
1.3 智能化控制系统随着人工智能技术的发展，智能化控制系统在焊接自动化技术中得到了广泛应用。
智能化控制系统可以实现焊接过程的自动监测和调整，提高了焊接的稳定性和一致性。
同时，智能化控制系统还可以进行数据分析和预测，为焊接工艺的优化提供支持。
二、焊接自动化技术的发展趋势2.1 精确度和稳定性的提高未来焊接自动化技术的发展趋势之一是提高焊接的精确度和稳定性。
通过引入更先进的传感器和控制算法，可以实现对焊接过程的更精细的控制和监测，进一步提高焊接的质量和效率。
2.2 灵活性和适应性的增强随着制造业的发展，焊接工件的形状和尺寸越来越多样化。
未来焊接自动化技术的发展趋势之二是提高焊接设备的灵活性和适应性。
通过引入更灵活的机器人和自动化设备，可以适应更多种类的焊接任务，提高生产线的灵活性和效率。
2.3 智能化和自主化的提升未来焊接自动化技术的发展趋势之三是提升智能化和自主化水平。
通过引入更智能的控制系统和算法，可以实现焊接过程的自动调整和优化，提高焊接的稳定性和一致性。
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机器人焊接智能化技术随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势[1-8]。
目前，采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。
焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，受到人们越来越多的重视。
在焊接生产中采用机器人技术，可以提高生产率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量、实现小批量产品的焊接自动化[9]。
从60年代诞生和发展到现在，焊接机器人的研究经历了三个阶段，即示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段。
随着计算机控制技术的不断进步，使焊接机器人由单一的单机示教再现型向多传感、智能化的柔性加工单元（系统）方向发展，实现由第二代向第三代的过渡将成为焊接机器人追求的目标[9,10]。
目前，国内外大量应用弧焊机器人系统从整体上看基本都属于第一代或准二代的焊接由于焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预先设置的，在焊接时缺少外部信息传感和实时调整控制功能，这类弧焊机器人对焊接作业条件的稳定性要求严格，焊接时缺乏“柔性”，表现出明显的缺点。
在实际弧焊过程中，焊接条件是经常变化的，如加工和装配上的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化，焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均[9,12]。
为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪，而且还能实现焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制。
2. 机器人焊接智能化技术的主要构成现代焊接技术具有典型的多学科交叉融合特点[5,11]，采用机器人焊接则是相关学科技术成果的集中体现。
将智能化技术引入焊接机器人所涉及的主要技术构成可见图 1 所示。
其中包括：图1机器人焊接智能化技术构成1）焊接机器人对于焊接任务的自主规划技术；2）焊接机器人的运动轨迹控制技术；3）焊接动态过程的信息传感、建模与智能控制技术；4）机器人焊接系统的集成与控制，将上述焊接任务规划、轨迹跟踪控制、传感系统、过程模型、智能控制等子系统的软硬件集成设计、统一优化调度与控制，涉及焊接柔性制造系统的物料流、信息流的管理与控制，多机器人与传感器、控制器的多智能单元与复杂系统的控制等。
下面对以上相关方面的主要技术研究与发展现状分别作简要叙述。
3. 机器人焊接任务自主规划技术[13-16]如前所述，国内外弧焊机器人多属示教--再现型，它无法满足焊接生产日益复杂的需要，还存在许多问题有待研究。
有关弧焊机器人的研究逐步向自主化过渡，出现了弧焊机器人的离线编程技术，一个较为完整的弧焊机器人离线编程系统应包括焊接作业任务描述(语言编程或图形仿真、操作手级路径规划、运动学和动力学算法及优化、针对焊接作业任务的关节级规划、规划结果动画仿真、规划结果离线修正、与机器人的通讯接口(downloading、利用传感器自主规划路径及进行在线路径修正等几大部分组成。
其关键技术通常包括视觉传感器的设计以及焊缝信息的获取问题、规划控制器的设计问题。
在1987年的自动化及机器人焊接国际会议上，专家对离线编程的发展进行了总结，其中最有代表性的工作是WRAPS系统。
K.H.Goh等人在一个焊接工作站FANUC/WESTWOOD上建立了基于专家系统的焊接机器人自适应离线编程和控制系统—WRAPS，它包括焊接数据库、离线编程、计算机仿真和焊接专家系统。
它还配有视觉传感器进行焊前接头检测和焊后缺陷检测，从而构成了一个完整的专家焊接机器人系统。
国内哈工大研究人员对焊接机器人的无碰路径规划、具有冗余度弧焊机器人自主规划以及焊接工艺参数联合规划问题的研究工作[14-16]，设计开发了离线规划与仿真系统模块结构如图2所示。
图2 离线规划及仿真系统的结构弧焊机器人规划系统都包含了CAD输入系统、焊接专家系统、自主规划系统以及模拟仿真系统等。
从更广泛的意义上讲，一个更完善的弧焊机器人规划系统应该还包括反馈控制系统、焊前传感系统以及焊后检测系统。
4．机器人焊接的焊缝跟踪与导引技术就机器人焊接作业而言，焊接机器人的运动轨迹控制主要指初始焊位导引与焊缝跟踪控制技术。
在弧焊机器人的各种应用领域，适应能力都是影响焊接质量和焊接效率的最重要因素。
弧焊机器人的适应能力即采用从焊接工件检测到的传感器的输入信号实时控制和修正机器人的操作，以适应变化了的焊接条件和环境。
瑞典和美国公司曾先后研制出激光扫描和结构光视觉传感器用于焊缝跟踪系统。
国内哈工大的吕伟新、张炯博士研制了基于激光扫描和高性能线阵CCD敏感器的视觉系统，见图4，实现实时视觉控制[13]。
在初始焊位机器人视觉导引技术研究方面，吕伟新博士基于激光扫描视觉系统，设计了局部搜索算法，实现了对一定工件焊缝特征在一定范围的自主导引[13]。
郭振民和李金泉分别采用视觉伺服和图象识别技术探讨了机器人焊接初始焊位导引和焊缝识别与实时跟踪问题。
5．焊接熔池动态过程的视觉传感、建模与智能控制技术机器人焊接的高质量关键在于实现对于焊接动态过程的有效精确的控制。
由于焊接过程的复杂性，实践表明经典的控制方法有效性受到较大的限制。
受熟练焊工操作技艺的启发，近年来，模拟焊工操作的智能控制方法已被引入焊接动态过程，主要涉及熔池动态视过程的视觉传感、建模与智能控制。
5．1 焊接过程的传感技术焊接过程的传感，是实现焊接过程质量控制的关键环节。
未来焊接发展的趋势是焊接自动化、机器人化及智能化，而传感技术是这一发展中最重要的部分。
焊接传感器按其使用目的可分为测量和检测操作环境、检测和监控焊接过程两大类。
在传感原理方面，主要分为声学、力学、电弧、光学传感等。
声学传感器主要用于GMAW过程熔滴过渡的检测、等离子穿孔焊等。
力学传感主要指近年来发展起来的熔池振荡法。
电弧传感器由于直接检测电弧自身的特性(电流，弧压，不需要外加传感器以及外加传感器所需的保护和去噪装置，使应用变得简单。
目前的应用领域主要是焊缝跟踪和熔敷控制。
与其它传感方法相比，光学传感器不与焊接回路接触，信号的检测不影响正常焊接过程，是将来最有发展前景的传感技术之一。
利用焊接区的红外热辐射传感焊接过程信息是光学传感中一种自成体系的方法，这方面的研究成果也较多[16]。
5．2焊接熔池的视觉传感对于焊接过程，直接视觉是一种最好的非接触式传感形式。
直接视觉传感技术的主要优点是不接触工件，不干扰正常的焊接过程，获取的信息量大，通用性强。
并且由于它可以得到焊接过程动态熔池的二维或三维信息，与其它焊接过程信息检测方法相比，这种方法检测到的熔池信息直接反映焊接过程熔化金属的动态行为，更适合焊接过程的质量控制。
直接视觉传感在焊接中的应用包括离线确定被焊工件的位置；在线补偿由于固定精度、机器人各部分的容差、焊接过程中的焊件变形引起的焊接路径偏差；焊接过程控制中的焊接接头和熔池几何形状的实时传感；熔滴过渡形式的监测等。
近年来，随着计算机视觉技术的发展，利用机器视觉正面直接观察焊接熔池，通过图象处理获取熔池的几何形状信息对焊接质量进行闭环控制，已成为重要的研究方向[17-21]。
根据视觉检测系统中成像光源是辅助光源还是焊接区自身产生的光源，直接视觉检测系统可分为主动式和被动式两大类。
（1）主动式直接视觉传感为了减小弧光对图象质量的影响，主动式直接视觉检测方法采用激光等辅助光源对焊接区进行人工照明，以提高图象的质量。
由于激光具有单波长，方向性好，相干性好等特点，所以采用激光作为辅助光源可以获得较清晰的图象。
主动视觉由于其所需设备较为昂贵，系统较为复杂，常常限制了其应用推广。
这里不作详细介绍。
可见文[14，15]的参考文献。
（2）被动式直接视觉传感目前作为焊接过程视觉图象传感的一种实用技术，研究较多的是不另加辅助光源，而是利用弧光本身照明焊接区，即被动式直接视觉检测方法。
对被动式直接视觉传感较为深入的研究起步于八十年代中期，国内外研究工作者曾直接利用电弧光照射熔池前方的工件间隙获取焊接区焊缝信息，根据熔池前方不同远近处电弧光强度的闪烁来实现焊接过程中的焊缝跟踪；利用带有CCD摄像机的微型计算机控制系统对脉冲MIG/MAG焊熔池行为进行了观察和控制的研究；美国Ohio 大学开发了一套放置在焊炬内部与电极同轴观测焊接熔池的集成化视觉传感系统，在TIG焊熔池观察和MIG焊焊缝跟踪等方面进行了初步的研究。
文献[19]设计了熔池正反两面视觉图象同时同幅传感系统图3，获得了脉冲GTAW 熔池正反两面的清晰图象图4，并对图象二维特征尺寸提取进行了较深入的研究。
文献[21]在上述系统的基础上，获取了脉冲GTAW填丝熔池图象图5。
并对图象进行了三维形状特征恢复的处理算法研究。
文献[19-21]的结果可以认为是近期计算机视觉传感技术在焊接熔池动态过程中的较为系统和成功应用研究工作。
a 凸出型b 下塌型图5 熔池正面图象类型区分5.3 焊接熔池动态过程的建模由于焊接熔池动态过程的非线性、不确定性、时变性和强耦合性，采用传统的过程建模方法建立的数学模型不可能作为有效的可控模型，这也是长期以来焊接过程控制成为困扰着焊接界和控制界的一大难题的主要原因。
目前认为，对焊接熔池动态过程的建模方法一般有如下几种：(1基于对焊接熔池金属热传导理论推导的解析数学模型，这种模型一般是由若干偏微分方程组描述，与实际过程偏差较大，最主要的问题是难以用于焊接过程控制系统设计。
一般只用于焊接热过程的数值模拟与分析；(2采用经典或现代控制理论的系统辨识方法获得的数学模型，如传递函数、差分方程等形式。
一般可用于限定范围的焊接过程实时控制；(3基于神经网络逼近理论的人工神经网络建模方法获得焊接过程的神经网络模型，这种建模方法对过程的知识要求较少，通常只根据过程的输入输出数据就可以进行网络模型的学习，得到的模型便于系统的在线学习与控制；(4基于模糊集合、粗糙集合理论的知识建模方法，这种方法可以借助于焊工经验，也可以直接基于实验数据测量的处理提取知识规律，给出以人类知识形式描述的模型，有助于对焊接过程变化规律的理解和智能系统的应用。
文献[22]对脉冲GTAW熔池动态过程传统数学模型进行了辨识与分析。
文献[20]对脉冲GTAW熔池动态过程进行了模糊逻辑和神经网络的建模方法研究，给出了相应的模型如图所示，并验证了模型用于过程实时控制的有效性。
1）脉冲GTAW对接过程模糊控制规则的提取[20]：模糊控制规则是模糊控制系统设计的基础.控制对象模糊控制规则的提取属于模糊系统辨识问题，文[20]采用C-均值动态聚类算法来提取脉冲GTAW对接过程模糊控制规则。
选取脉冲GTAW对接过程的被控变量为熔池反面最大熔宽，控制量为脉冲占空比，根据过程动态实验结果[20]，采用C-均值动态聚类方法提取模糊控制规则如表1：表1 脉冲GTAW对接模糊控制规则NB NM NS ZO PS PM PBNB PB PB PB PM PS ZO ZONM PB PB PM PM PS ZO ZONS PB PM PM PS ZO NS NSZO PM PM PS ZO NS NM NMPS PS PS ZO NS NM NM NBPM ZO ZO NS NM NM NB NBPB ZO ZO NS NM NB NB NB2）脉冲GTAW熔池背面熔宽神经网络模型BNNM[19]，其输入向量包括当前时刻熔池正面最大熔宽W fmax(t和最大半长L fmax(t以及工艺参数等17个输入参数，模型的输出为熔池反面最大宽度W bmax(t。