焊接是管道制造與安裝的一種重要的材料連接方法。25年多來，Servo-Robot憑借世界領先的技術、大量工程應用的成功經驗和持續不斷的創新，為螺旋管、直縫管及管件的生產制造和管道的修復提供成熟的自動化解決方案。

大口徑管道的焊接制造

大口徑管道經常采用的焊接制造技術，包括螺旋焊管和直縫焊管。大多數情況下，這些管道出廠時都不會存在質量問題。問題在于生產中需要大量的時間和費用來保證管道的質量，由于普通的焊接生產可能產生很多缺陷從而導致過多的返工和補焊工作。在Auto-Trac激光視覺傳感系統的幫助下，Skyline Steel（安賽樂米塔爾(ArcelorMittal)的子公司）生產的高壓和高強鋼螺旋焊管不但很容易達到API 1104焊接管道所要求的完全熔透和無缺陷的高質量要求，而且提高了生產效率，從而使產品具有很好的質量和價格競爭力(圖1)。

不管是一步法或是兩步法制造管道，Servo-Robot的激光視覺傳感技術可以在螺旋管制造中多達12個環節上提供保證焊接質量和提高生產效率的支持。這包括：內部焊接的跟蹤與檢測，鋼板寬度與邊緣形狀的檢測，測量管子的外徑，內焊縫的跟蹤（圖2，包括焊縫的跟蹤、基于間隙和錯邊調整鋼板送進的角度、焊接參數的自適應調整等），外部焊縫的跟蹤（圖3），內部和外部焊縫成形及缺陷的自動檢測（圖4），外部焊縫成形及缺陷的自動檢測，機器人加工管子端面，為超聲檢測提供焊縫跟蹤等。

對于智能激光視覺傳感和自動化焊接過程應用，Servo-Robot不但追求高技術和高性能，也充分考慮多功能和簡單易用。AutoTrac/Mini是一種主要面向管道和風電塔柱自動焊接應用的高性價比智能視覺系統，系統的主要組成如圖5所示。

其中Mini-I/D激光傳感器也采用了數字傳感器技術，能夠抗反光和適應惡劣的焊接環境。Mini-/D的視場深度范圍為100mm，近端視場寬度為27mm，遠端視場寬度為62mm，視覺分辨率為0.05mm。Mini-Box控制單元包含了焊縫跟蹤和自適應焊接參數控制所需要的視覺處理和過程控制功能。控制單元可以通過以太網、RS232/422串行口、模擬信號和數字I/O與機器人、PLC或運動控制器(如Mini Drive驅動器)通信，實現焊縫跟蹤的功能。

由于管道埋弧焊應用中經常需要人工的輔助操作，專門設計的AutoTrac/Mini系統充分考慮了這些應用的需求，也可以用于多絲埋弧焊的焊縫跟蹤。Mini-I/D激光傳感器內部還集成了2D視頻圖像攝像機，操作者可以通過圖像監視器遠程觀察焊接區域附件的情況，在必要的時候可根據指示激光條紋和斑點及焊槍圖標實現人工的焊縫跟蹤操作。系統的設置、跟蹤標定和操作非常簡單，一般工人只需經過簡單培訓即可進行操作。

除此之外，新型的Quanta/SP/330是一種專門用于大厚度及窄間隙焊接的激光視覺傳感器，如圖7所示。其視場深度可達330mm，圖8是它探測80mm深窄間隙焊縫的坡口輪廓圖。傳感系統可以處理如圖9所示的根部焊道、側面焊道、中間焊道及蓋面焊道。該傳感器即可與Mini-Box配套，用于的多層多道焊縫的跟蹤，也可以用于Servo-Robot基于IT技術的平臺，實現全自動化的厚板多層多道焊。 管件焊接與管道修復

用機器人焊接較小直徑交叉管件的馬鞍形焊縫時，經常會遇到管子坡口加工、裝配精度及焊接變形問題。日本神戶制鋼所將Servo-Robot的激光視覺傳感用于馬鞍形空間曲線焊縫的機器人焊縫跟蹤，系統可以識別焊縫上不同形狀的輪廓，實現良好且均勻一致的焊縫質量。

在造船行業，有很多的管件需要焊接。與傳統的多道焊接相比，采用激光電弧復合的單道焊接可以顯著提高生產效率，減小焊接變形。圖9所示的帶數字激光跟蹤的管件激光電弧復合焊接可以節省大約23%~49%的時間，并減少填充焊絲的用量和焊接煙塵的產生量。

野外輸油或輸氣管道有時會出現腐蝕現象，為了不中斷油氣的輸送，需要在使用過程中及時修補。美國EWI開發了一種用于服役中的油氣輸送管線修復的多軸自動焊接系統。系統采用Servo-Robot的激光視覺傳感器掃描管道表面的腐蝕凹坑（圖10），獲得管道腐蝕表面的數據（圖11），然后由系統實現自動表面堆焊。若采用表面貼板的修復方式，激光傳感系統可實現縱向和環向的實時焊縫跟蹤。

Servo-Robot數字激光視覺系統為自動化焊接系統提供智能視覺，使機器可以“看見”和跟蹤焊縫，自動跟蹤焊縫并根據坡口的情況調整焊接工藝參數，在焊后自動檢測焊縫的成形和表面缺陷。所以，應用數字激光視覺可以提高生產效率，提高焊接質量，減少焊接耗材的消耗和焊后返修的費用。通過自動化的操作減少或消除人為因素的影響，并在批量生產中的保證過程和質量的一致性。從而幫助焊管制造廠提高產品質量，并降低總體生產成本。有效地提高焊接產品的質量和價格的競爭力。