CN107498221A - 基于离线规划的焊缝跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于离线规划的焊缝跟踪系统，包括焊接机器人、中央控制器，还包括用于获取焊缝路径的焊缝探测机构、用于在焊接前获取焊缝信息的焊缝图像采集器以及在焊接时获取实时熔池信息的熔池图像采集器；焊缝图像采集器包括激光器一和CCD相机一；熔池图像采集器包括激光器二和CCD相机二；中央控制器包括离线规划模块、图像处理分析模块、焊缝路径模块、焊接机器人驱动模块、探针驱动模块；焊缝探测机构的探针和焊缝图像采集器安装在多自由度探针支架上，熔池图像采集器设置在焊枪上，多自由度探针支架的电机与探针驱动模块通信相连；本发明具有能够对焊缝实现高精度、全自动化控制的特点。

Description

基于离线规划的焊缝跟踪系统

本发明是2016年6月16日提交的、发明名称为“基于离线规划的焊缝跟踪系统及方法”、申请号为201610431083.9的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于机器人焊接技术领域，涉及一种基于离线规划的焊缝跟踪系统及方法。

背景技术

千斤顶的焊接工艺包括缸底及柱头的焊接，由于缸筒、缸底均采用27SiMn材料，而27SiMn属于中碳合金结构钢,并通过淬火、回火获得较高的强度性能,同时为保证钢的淬透性及消除回火脆性,又加入了Mn、Si合金元素。钢中含有少量P、S等有害性合金元素，即使P、S含量控制在0.02％以下，还会具有裂纹敏感性。S增加了热裂纹敏感性，P增加了硬度但降低了塑性和韧性，又提高了冷裂纹敏感性，这些因素均造成对缸体焊缝质量和强度的影响。由于支架缸体焊缝承受压力较大，必须严格跟踪、控制焊缝质量，根据焊接条件的变化实时检测出焊缝的偏差，并调整焊接路径和焊接参数，避免焊逢冷、热裂纹及气孔的产生。

机器人编程时焊缝轨迹上的关键点坐标位置必须通过示教方式获取，然后存入程序的运动指令中。这对于一些复杂形状的焊缝轨迹来说，必须花费大量的时间示教，从而降低了机器人的使用效率，也增加了编程人员的劳动强度。

采取完全离线编程的办法，可以使机器人焊接程序的编制、焊缝轨迹坐标位置的获取、以及程序的调试均在一台计算机上独立完成，不需要机器人本身的参与，但在实际应用时都仍面对一个关键性问题即编制的程序对于现场实际环境的适应性，出现问题的主要原因是现场焊接环境中的各种实际要素相对于编程时相应的理想要素的变化，尤其是批量化的生产方式中，焊接对象在位姿与尺寸上不可预知的误差则是最主要的原因，其中既有加工和装配上的误差所导致的焊缝位置和尺寸的静态变化，另外还有焊接过程中工件受热及散热条件的改变所造成的焊道的动态变形。因此在焊接过程中需要提高其实时监测性，以此实现焊接的应变性和适应性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种对焊缝实现高精度、全自动化控制的基于离线规划的焊缝跟踪系统及方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

基于离线规划的焊缝跟踪系统，包括焊接机器人和用于控制焊接机器人焊接轨迹的中央控制器，所述焊缝跟踪系统还包括用于获取焊缝路径的焊缝探测机构、用于在焊接前获取焊缝信息的焊缝图像采集器以及在焊接时获取实时熔池信息的熔池图像采集器；所述焊缝探测机构包括在焊缝间沿长度方向移动的探针、探针夹具以及通过电机驱动的多自由度探针支架，所述探针通过探针夹具连接在所述多自由度探针支架上，所述探针设有感应接触作用力的力传感器；所述焊缝图像采集器包括照射焊缝区域的激光器一和接收焊缝区域光反射的CCD相机一；所述CCD相机一将焊缝图像传输给与中央控制器通信相连的图像采集卡；所述熔池图像采集器包括照射熔池区域的激光器二和接收熔池区域光反射的CCD相机二；所述CCD相机二将熔池图像传输给图像采集卡；所述中央控制器包括在三维图形界面规划探针探测路径的离线规划模块和对所述图像采集卡所接受到的图像信息进行计算处理的图像处理分析模块；多自由度探针支架的电机与中央控制器的探针驱动模块通信相连，所述探针驱动模块分别接收由所述图像处理分析模块输出的焊缝起始点信息以及由所述离线规划模块输出的探针探测路径信息；所述中央控制器还包括生成焊缝路径的焊缝路径模块和与焊接机器人的电机通信连接的焊接机器人驱动模块，所述力传感器通信连接于所述焊缝路径模块，所述焊缝路径模块将由所述离线规划模块输出的探针探测路径信息和由力传感器输出的焊缝作用力信息进行结合计算生成焊缝路径；所述焊缝路径模块将焊缝路径反馈至所述焊接机器人驱动模块，所述焊接机器人驱动模块驱动焊枪沿着焊缝路径进行焊接；所述图像处理分析模块将对熔池图像分析所得的焊接偏差量反馈至所述焊接机器人驱动模块，焊接电源和送丝机构受控于所述焊接机器人驱动模块。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪系统中，所述中央控制器具有连接焊接电源的焊接电源通信接口、连接送丝机构的送丝机构通信接口、连接图像采集卡的图像采集卡通信接口以及连接力传感器的力传感器通信接口。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪系统中，所述多自由度探针支架具有三个自由度。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪系统中，所述CCD相机二设有滤光片。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪系统中，所述焊缝图像采集器通过安装架设置在所述多自由度探针支架上，所述熔池图像采集器通过安装架设置在焊枪上。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪系统中，所述焊缝跟踪系统还包括在焊接后检验焊接质量的超声波传感器，所述中央控制器还具有超声波处理模块，所述超声波传感器通信连接于所述超声波处理模块。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪系统中，所述焊缝跟踪系统还包括在焊接前对焊枪进行校验的焊枪校准机构，所述焊枪校准机构包括基座、用于固定焊枪的焊枪上夹持块和焊枪下夹持块，以及用于检验焊枪位置的对心轴，还包括安装位置可变的两校准基块，两校准基块间隔地固定在所述基座的同一侧；两所述校准基块之间设有粗调焊枪位置的调节杆和套在焊枪上的顶压调节块，所述顶压调节块可拆卸地固定在所述调节杆的端部；所述调节杆固定连接丝杆螺母座，丝杆螺母座与端部设有旋转手轮的丝杆传动相连，所述基座上安装有轴承座，所述丝杆安装在轴承座上；所述基座的两侧还分别设有螺母座，所述螺母座连接一用于微调焊枪位置的微调顶丝，焊枪处于两微调顶丝之间；所述基座的端部设有安装位置可变的对心轴固定座，所述对心轴安装在所述对心轴固定座上，所述对心轴的前端开设有供仿导电嘴校枪尖穿过的中心孔，所述仿导电嘴校枪尖安装在焊枪的头部。

基于离线规划的焊缝跟踪方法，包括以下步骤：

(A)、探针探测路径离线规划：

A.1通过离线规划模块的三维图形界面绘制出焊接模拟对象；

A.2设计接头特征：选择接头类型；

A.3设计坡口特征：选择坡口类型，确定坡口参数，根据焊缝的段数为相应的接头类型完成坡口顶边、坡口面、坡口顶面以及坡口根边的参数提取；

A.4设计焊缝特征：选择焊缝类型、焊缝的段数，并根据接头特征、坡口特征以及焊缝类型、焊缝的段数完成焊缝位置的提取；

A.5生成探针探测路径：设定焊缝坐标系，通过鼠标点击焊缝位置，获取焊接关键点坐标，通过直线插补形成探针探测路径；

A.6储存以上提取的特征以及探针探测路径至离线规划模块；

A.7离线规划模块将探针探测路径反馈至探针驱动模块和焊缝路径模块；

(B)利用焊缝图像采集器采集当前焊缝图像，获取焊缝起始点信息：

B.1激光器一照射实际的焊缝区域，CCD相机一接收焊缝区域的光反射；

B.2CCD相机一将焊缝图像信息传输给图像采集卡，由图像采集卡传输给图像处理分析模块，图像处理分析模块计算得出实际焊缝的起始点位置；

(C)利用探针移动，获得焊缝路径：

C.1图像处理分析模块将焊缝的起始点位置反馈给探针驱动模块，探针驱动模块驱动多自由度探针支架的电机转动，多自由度支架将探针移动到焊缝的起始点；

C.2探针驱动模块按照规划的探针探测路径驱使探针在焊缝间移动；

C.3力传感器将焊缝对探针的接触力转为电信号，并反馈给焊缝路径模块，焊缝路径模块结合离线规划的探针探测路径和实际探测中所受到的接触力进行计算，生成焊缝路径；

(D)焊接机器人驱动焊枪焊接，焊接时利用熔池图像采集器实时跟踪熔池图像：

D.1焊缝路径模块将焊缝路径反馈至焊接机器人驱动模块，焊接机器人驱动模块驱动焊枪沿着焊缝路径进行焊接；

D.2激光器二照射熔池区域，CCD相机二接收熔池区域的光反射；

D.2CCD相机二将熔池图像信息传输给图像采集卡，由图像采集卡传输给图像处理分析模块，图像处理分析模块计算得出焊接偏差量；

(E)图像处理分析模块将焊接偏差量反馈给焊接机器人驱动模块，焊接机器人驱动模块根据焊接偏差量调节焊枪的位置或送丝速度。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪方法中，在焊接前还包括利用焊枪校准机构对焊枪进行校验的步骤。

在上述的基于离线规划的焊缝跟踪方法中，在焊接完成后还包括利用超声波传感器检验焊接质量的步骤：利用超声波传感器对焊接区域进行扫描，且将扫描结果反馈至超声波处理模块，由超声波处理模块对扫描结果进行处理计算，得出焊接质量评估结果。

与现有技术相比，本发明具有的优势是：

1、探针实际探测路径等同于焊缝路径，通过探针进行焊缝路径探测，能够直接与焊缝接触，提高了焊缝信息采集的精度；

2、对探针通过离线规划方式规划探测路径，探针的移动受中心控制器的控制，实现了全自动化控制；

3、通过焊枪校准机构在焊接前对焊枪进行校验，消除了焊枪本身的静态变形，使得焊枪实际参数与程序预设的参数相符，使焊枪能获得正确的位姿，在一定程度上提高了焊接质量。

附图说明

图1是本发明的基于离线规划的焊缝跟踪系统的框架示意图。

图2是本发明的基于离线规划的焊缝跟踪系统的焊枪校准机构的结构示意图。

图中，100、焊接机器人；110、焊枪；120、焊接电源；130、送丝机构；200、中央控制器；201、焊接电源通信接口；202、送丝机构通信接口；203、图像采集卡通信接口；204、力传感器通信接口；210、探针驱动模块；220、图像处理分析模块；230、离线规划模块；240、焊接机器人驱动模块；250、焊缝路径模块；260、超声波处理模块；300、焊缝探测机构；310、探针；320、多自由度探针支架；330、力传感器；400、焊缝图像采集器；410、激光器一；420、CCD相机一；500、熔池图像采集器；510、激光器二；520、CCD相机二；600、图像采集卡；700、超声波传感器；800、焊枪校准机构；810、基座；821、焊枪上夹持块；822、焊枪下夹持块；830、校准基块；841、调节杆；842、顶压调节块；843、丝杆；844、旋转手轮；851、微调顶丝；852、螺母座；861、对心轴；862、对心轴固定座；880、仿导电嘴校枪尖。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明提供了一种基于离线规划的焊缝跟踪系统，包括焊接机器人100和用于控制焊接机器人100焊接轨迹的中央控制器200，所述焊缝跟踪系统还包括用于获取焊缝路径的焊缝探测机构300、用于在焊接前获取焊缝信息的焊缝图像采集器400以及在焊接时获取实时熔池信息的熔池图像采集器500；所述焊缝探测机构300包括在焊缝间沿长度方向移动的探针310、探针夹具以及通过电机驱动的多自由度探针支架320，所述探针310通过探针夹具连接在所述多自由度探针支架320上，所述探针310设有感应接触作用力的力传感器330；所述焊缝图像采集器400包括照射焊缝区域的激光器一410和接收焊缝区域光反射的CCD相机一420；所述CCD相机一420将焊缝图像传输给与中央控制器200通信相连的图像采集卡600；所述熔池图像采集器500包括照射熔池区域的激光器二510和接收熔池区域光反射的CCD相机二520；所述CCD相机二520将熔池图像传输给图像采集卡600；所述中央控制器200包括在三维图形界面规划探针探测路径的离线规划模块230和对所述图像采集卡600所接受到的图像信息进行计算处理的图像处理分析模块220；多自由度探针支架的电机与中央控制器200的探针驱动模块210通信相连，所述探针驱动模块210分别接收由所述图像处理分析模块220输出的焊缝起始点信息以及由所述离线规划模块230输出的探针探测路径信息；所述中央控制器200还包括生成焊缝路径的焊缝路径模块250和与焊接机器人的电机通信连接的焊接机器人驱动模块240，所述力传感器330通信连接于所述焊缝路径模块250，所述焊缝路径模块250将由所述离线规划模块230输出的探针探测路径信息和由力传感器330输出的焊缝作用力信息进行结合计算生成焊缝路径；所述焊缝路径模块250将焊缝路径反馈至所述焊接机器人驱动模块240，所述焊接机器人驱动模块240驱动焊枪110沿着焊缝路径进行焊接；所述图像处理分析模块220将对熔池图像分析所得的焊接偏差量反馈至所述焊接机器人驱动模块240，焊接电源120和送丝机构130受控于所述焊接机器人驱动模块240。

进一步地，所述中央控制器200具有连接焊接电源120的焊接电源通信接口201、连接送丝机构130的送丝机构通信接口202、连接图像采集卡600的图像采集卡通信接口203以及连接力传感器330的力传感器通信接口204。

所述CCD相机二520设有滤光片，从而对光线可以进行过滤，避免焊接光线的对熔池图像采集的干扰。

所述焊缝图像采集器400通过安装架以预设的角度设置在所述多自由度探针支架320上，所述焊缝图像采集器400可随着多自由度探针支架320的移动而移动。优选地，所述多自由度探针支架320具有三个自由度。

所述熔池图像采集器500通过安装架以预设的角度设置在焊枪110上，所述熔池图像采集器500随着焊枪110位姿的调节而同步调节。

所述焊缝跟踪系统还包括在焊接后检验焊接质量的超声波传感器700，所述中央控制器200还具有超声波处理模块260，所述超声波传感器700通信连接于所述超声波处理模块260。

值得一提的是，焊接机器人100的焊枪110若在焊接前有发生过碰撞，由于焊枪110的实际参数与程序预设的参数不符，受到驱动后也会影响到其正确的位姿，从而造成焊接发生偏移，因此为了提高焊缝质量，不仅需要对焊接对象进行跟踪分析，也要控制焊枪110的静态变化。因此优选地，如图2所示，所述焊缝跟踪系统还包括在焊接前对焊枪110进行校验的焊枪校准机构800。

所述焊枪校准机构800包括基座810、用于固定焊枪110的焊枪上夹持块821和焊枪下夹持块822，以及用于检验焊枪位置的对心轴861，还包括安装位置可变的两校准基块830，两校准基块830间隔地固定在所述基座810的同一侧；两所述校准基块830之间设有粗调焊枪位置的调节杆841和套在焊枪110上的顶压调节块842，所述顶压调节块842可拆卸地固定在所述调节杆841的端部；所述调节杆841固定连接丝杆螺母座，丝杆螺母座与端部设有旋转手轮844的丝杆843传动相连，所述基座810上安装有轴承座，所述丝杆843安装在轴承座上；所述基座810的两侧还分别设有螺母座852，所述螺母座852连接一用于微调焊枪位置的微调顶丝851，焊枪110处于两微调顶丝851之间；所述基座810的端部设有安装位置可变的对心轴固定座862，所述对心轴861安装在所述对心轴固定座862上，所述对心轴861的前端开设有供仿导电嘴校枪尖880穿过的中心孔，所述仿导电嘴校枪尖880安装在焊枪110的头部。

本发明还提供了一种基于离线规划的焊缝跟踪方法，包括以下步骤：

(A)、探针探测路径离线规划：

A.1通过离线规划模块230的三维图形界面绘制出焊接模拟对象；

A.2设计接头特征：选择接头类型；

A.3设计坡口特征：选择坡口类型，确定坡口参数，根据焊缝的段数为相应的接头类型完成坡口顶边、坡口面、坡口顶面以及坡口根边的参数提取；

A.4设计焊缝特征：选择焊缝类型、焊缝的段数，并根据接头特征、坡口特征以及焊缝类型、焊缝的段数完成焊缝位置的提取；

A.5生成探针探测路径：设定焊缝坐标系，通过鼠标点击焊缝位置，获取焊接关键点坐标，通过直线插补形成探针探测路径；

A.6储存以上提取的特征以及探针探测路径至离线规划模块230；

A.7离线规划模块230将探针探测路径反馈至探针驱动模块210和焊缝路径模块250；

(B)利用焊缝图像采集器400采集当前焊缝图像，获取焊缝起始点信息：

B.1激光器一410照射实际的焊缝区域，CCD相机一420接收焊缝区域的光反射；

B.2CCD相机一420将焊缝图像信息传输给图像采集卡600，由图像采集卡600传输给图像处理分析模块220，图像处理分析模块220计算得出实际焊缝的起始点位置；

(C)利用探针310移动，获得焊缝路径：

C.1图像处理分析模块220将焊缝的起始点位置反馈给探针驱动模块210，探针驱动模块210驱动多自由度探针支架的电机转动，多自由度支架320将探针310移动到焊缝的起始点；

C.2探针驱动模块210按照规划的探针探测路径驱使探针310在焊缝间移动；

C.3力传感器330将焊缝对探针310的接触力转为电信号，并反馈给焊缝路径模块250，焊缝路径模块250结合离线规划的探针探测路径和实际探测中所受到的接触力进行计算，生成焊缝路径；

(D)焊接机器人100驱动焊枪110焊接，焊接时利用熔池图像采集器500实时跟踪熔池图像：

D.1焊缝路径模块250将焊缝路径反馈至焊接机器人驱动模块240，焊接机器人驱动模块240驱动焊枪110沿着焊缝路径进行焊接；

D.2激光器二510照射熔池区域，CCD相机二520接收熔池区域的光反射；

D.2CCD相机二520将熔池图像信息传输给图像采集卡600，由图像采集卡600传输给图像处理分析模块220，图像处理分析模块220计算得出焊接偏差量；

(E)图像处理分析模块220将焊接偏差量反馈给焊接机器人驱动模块240，焊接机器人驱动模块240根据焊接偏差量调节焊枪110的位置或送丝速度。

优选地，在焊接前还包括利用焊枪校准机构800对焊枪110进行校验的步骤。

优选地，在焊接完成后还包括利用超声波传感器700检验焊接质量的步骤：利用超声波传感器700对焊接区域进行扫描，且将扫描结果反馈至超声波处理模块260，由超声波处理模块260对扫描结果进行处理计算，得出焊接质量评估结果。

值得一提的是，探针310是被放置在焊缝间，沿着焊缝长度方向而移动的，因此探针310的探测路径即是焊缝的路径，在上述步骤(A)中，通过离线规划的方式规划出探针310的探测路径，在某种程度上也是对焊缝路径做离线规划，因此与焊缝相关的特征被作为探针探测路径规划的参数。

探针310在焊缝中移动是一种直接性的探测方式，直接与焊缝进行接触，因此所获得的信息的准确度更高，预先离线规划出探针310的探测路径，使得探针310的移动具有一定的方向性，若探针310依据探针探测路径进行移动，在移动过程中与焊缝未发生任何碰触，即力传感器330没有产生信号输出，那么表明离线规划的探针探测路径与实际的焊缝路径是重合的；若探针310在移动过程中与焊缝发生了碰触，表明离线规划的探针探测路径与实际的焊缝路径是有偏离量的，焊缝路径模块250依据焊缝接触力的大小计算出修正量，从而生成正确的焊缝路径。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了焊接机器人100；焊枪110；焊接电源120；送丝机构130；中央控制器200；焊接电源通信接口201；送丝机构通信接口202；图像采集卡通信接口203；力传感器通信接口204；探针驱动模块210；图像处理分析模块220；离线规划模块230；焊接机器人驱动模块240；焊缝路径模块250；超声波处理模块260；焊缝探测机构300；探针310；多自由度探针支架320；力传感器330；焊缝图像采集器400；激光器一410；CCD相机一420；熔池图像采集器500；激光器二510；CCD相机二520；图像采集卡600；超声波传感器700；焊枪校准机构800；基座810；焊枪上夹持块821；焊枪下夹持块822；校准基块830；调节杆841；顶压调节块842；丝杆843；旋转手轮844；微调顶丝851；螺母座852；对心轴861；对心轴固定座862；仿导电嘴校枪尖880等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.基于离线规划的焊缝跟踪系统，包括焊接机器人和用于控制焊接机器人焊接轨迹的中央控制器，其特征在于，所述焊缝跟踪系统还包括用于获取焊缝路径的焊缝探测机构、用于在焊接前获取焊缝信息的焊缝图像采集器以及在焊接时获取实时熔池信息的熔池图像采集器；所述焊缝探测机构包括在焊缝间沿长度方向移动的探针、探针夹具以及通过电机驱动的多自由度探针支架，所述探针通过探针夹具连接在所述多自由度探针支架上，所述探针设有感应接触作用力的力传感器；所述焊缝图像采集器包括照射焊缝区域的激光器一和接收焊缝区域光反射的CCD相机一；所述CCD相机一将焊缝图像传输给与中央控制器通信相连的图像采集卡；所述熔池图像采集器包括照射熔池区域的激光器二和接收熔池区域光反射的CCD相机二；所述CCD相机二将熔池图像传输给图像采集卡；所述中央控制器包括在三维图形界面规划探针探测路径的离线规划模块和对所述图像采集卡所接受到的图像信息进行计算处理的图像处理分析模块；多自由度探针支架的电机与中央控制器的探针驱动模块通信相连，所述探针驱动模块分别接收由所述图像处理分析模块输出的焊缝起始点信息以及由所述离线规划模块输出的探针探测路径信息；所述中央控制器还包括生成焊缝路径的焊缝路径模块和与焊接机器人的电机通信连接的焊接机器人驱动模块，所述力传感器通信连接于所述焊缝路径模块，所述焊缝路径模块将由所述离线规划模块输出的探针探测路径信息和由力传感器输出的焊缝作用力信息进行结合计算生成焊缝路径；所述焊缝路径模块将焊缝路径反馈至所述焊接机器人驱动模块，所述焊接机器人驱动模块驱动焊枪沿着焊缝路径进行焊接；所述图像处理分析模块将对熔池图像分析所得的焊接偏差量反馈至所述焊接机器人驱动模块，焊接电源和送丝机构受控于所述焊接机器人驱动模块；所述多自由度探针支架具有三个自由度，所述焊缝图像采集器通过安装架设置在所述多自由度探针支架上，所述熔池图像采集器通过安装架设置在焊枪上。

2.根据权利要求1所述的基于离线规划的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述中央控制器具有连接焊接电源的焊接电源通信接口、连接送丝机构的送丝机构通信接口、连接图像采集卡的图像采集卡通信接口以及连接力传感器的力传感器通信接口。

3.根据权利要求1所述的基于离线规划的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述CCD相机二设有滤光片。

4.根据权利要求1所述的基于离线规划的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述焊缝跟踪系统还包括在焊接后检验焊接质量的超声波传感器，所述中央控制器还具有超声波处理模块，所述超声波传感器通信连接于所述超声波处理模块。

5.根据权利要求1所述的基于离线规划的焊缝跟踪系统，其特征在于，所述焊缝跟踪系统还包括在焊接前对焊枪进行校验的焊枪校准机构，所述焊枪校准机构包括基座、用于固定焊枪的焊枪上夹持块和焊枪下夹持块，以及用于检验焊枪位置的对心轴，还包括安装位置可变的两校准基块，两校准基块间隔地固定在所述基座的同一侧；两所述校准基块之间设有粗调焊枪位置的调节杆和套在焊枪上的顶压调节块，所述顶压调节块可拆卸地固定在所述调节杆的端部；所述调节杆固定连接丝杆螺母座，丝杆螺母座与端部设有旋转手轮的丝杆传动相连，所述基座上安装有轴承座，所述丝杆安装在轴承座上；所述基座的两侧还分别设有螺母座，所述螺母座连接一用于微调焊枪位置的微调顶丝，焊枪处于两微调顶丝之间；所述基座的端部设有安装位置可变的对心轴固定座，所述对心轴安装在所述对心轴固定座上，所述对心轴的前端开设有供仿导电嘴校枪尖穿过的中心孔，所述仿导电嘴校枪尖安装在焊枪的头部。