窄间隙坡口截面积小,可以减少焊丝填充,降低能耗,节约成本,减少焊接时间,明显提高生产效率;窄间隙焊接热输入量小,焊缝组织细小,接头韧性改善,综合力学性能优良。但是窄间隙侧壁与焊丝夹角很小,容易造成电弧对坡口侧壁热输入不足,导致侧壁未熔合缺陷。采用摆动焊炬P-GMAW对窄间隙进行焊接,可以改善窄间隙侧壁未熔合缺陷。为了深入研究摆动焊炬P-GMAW的电弧行为及传感特性,开发基于摆动电弧传感的P-GMAW窄间隙焊缝跟踪技术,有必要对摆动焊炬P-GMAW电弧传感测试系统进行设计,来满足窄间隙摆动焊炬P-GMAW焊接实验功能需求。首先,在研究分析国内外自动化焊接系统的基础上,针对电弧传感特性、焊缝跟踪技术研究的实验需求,对摆动焊炬P-GMAW电弧传感测试系统进行了总体方案设计。其次,分别对电弧传感测试系统中焊枪摆动器、行走机构、数据采集处理模块、焊机通信控制模块进行了设计。选用步进电机和高精度滚珠丝杠驱动焊枪整体摆动和升降,行走机构具有焊枪行走和试件行走两种模式,焊接执行机构控制系统能够实现焊枪摆幅、摆速、侧停时间和焊速等参数的调节;设计了焊接摆动器手动纠偏、横向与高低方向自动纠偏控制方法。设计了 AD7606和DSP接口电路,通过软件程序控制,可以实现焊接电流、电压信号的同步采集,系统精度高、误差小、实时性强。通过ROB5000通信接口和DSP控制器,实现了 Fronius焊机的通信控制,遥控控制焊接起弧、送丝、调节焊接电流等。针对设计的电弧传感测试系统模块节点多的特点,建立了基于CAN总线的分布式通信网络,编制了系统各个模块之间的CAN总线通信协议,保证各个节点之间数据传递和信息获取及时、有效。最后,在分析摆动焊炬P-GMAW电信号变化规律的基础上,利用设计的电弧传感测试系统完成中厚板窄间隙焊缝跟踪控制实验,进一步验证了测试系统的性能,满足实验功能需求。