焊接电源不再只是用于焊接，它也成为机器人的智能大脑

汽车上的驾驶辅助系统和工业生产中的机器人焊接有什么相似之处吗?

如果我们先看一下汽车的发展阶段，最初是模拟系统，如动力转向系统，使驾驶变得非常容易。随着时间的推移，更多的数字化被动安全助手出现了，例如ABS、ESP、车道偏离预警系统等。如今，自动驾驶汽车的时代即将来临。

机器人焊接朝着自主的方向发展，这也是工业系列化生产中的一个热点话题，几十年来，大型制造企业一直在朝着这个方向努力。其中一个关键因素可能是机器人焊接的数字辅助系统。在它们的帮助下，机器人可以更加独立地行动，不需要大量的外部干预。

更简单的机器人示教

任何稳定的、全自动的焊接过程的基本前提是焊接机器人的精确编程。因此，焊工必须精确地教给机器人焊缝路径在三维坐标系统中的位置。

专业的机器人焊接辅助系统可以在此时发挥作用，例如在焊丝上施加低感知电压。如果焊工现在引导机器人焊枪到达需要焊接的起点和终点，当焊丝接触到金属时就会发生短路，但由于电压过低，不会发生实际焊接。这种短路被焊接电源转换成数字信号提供给机器人。如果收到信号，机器人可以保存这个位置数据，焊缝的起点和终点因此被精确记录。

然而，接触工件是有风险的。使用传统的焊枪，包括其标准的送丝系统，很有可能会使焊丝弯曲。这时，具有可逆送丝功能的系统，即送丝的前后移动，就能起到作用。在与金属板接触的瞬间，焊丝会自动缩回，从而防止焊丝电极的损坏，同时也防止定位错误。

把焊丝当作传感器使用

在焊丝上应用感应电压，再加上反向送丝，就可以生出无限的可能性：现在最强大的系统允许电线以高达100赫兹的频率前后移动。如果将焊丝沿着工件上预先设定好的焊缝进行工作，则工件上的每一个升降操作都可以被记录下来。因此焊丝的运动轨迹可以在三维坐标系中实现可视化。


边缘检测：对机器人路径进行修正

这种全新的基于焊丝的传感器技术已经在实际应用中取得了巨大的成功。搭接处的边缘检测是其最重要的用途之一，目前已在工业生产线上实现应用。由于自动化系统对上层和下层板材进行焊接定位，偏差是一个常见问题--这也被称为公差。如果上层板材的边缘位置与程序设定的值偏差太大，在焊接过程中就会出现熔合不全的情况。

在焊接开始前，沿着规定的路径进行扫描，以最精确的方式记录金属板边缘的实际值与设定值的偏差程度。因此，焊缝的路径可以由机器人控制自动纠正，可以实现上层和下层板材之间的完美连接。

高度测量：尽管有间隙但依旧能可靠的焊接

工件板材的位置不仅仅会水平偏移，下层和上层板材之间也会出现高度差异，如果间隙太大，会影响焊接效果。

由于数字信号也传输了精确测量的板材边缘高度，焊丝传感器能够精确计算出板材之间的间隙大小。此外，它可以事先精确地确定焊机应该对不同的间隙做出怎样的反应；根据间隙的大小，它会自动调用被称为Jobs的各种存储焊接程序。因此，在面对不同的焊接挑战时，可以有准确的焊接参数，而这些参数对于目前的间隙大小来说是最理想的。

焊接过程中的焊缝跟踪和修正

到目前为止提到的传感器技术都是为了抵消焊接之前板材的位置偏差。但是，如果焊接过程中出现较大偏差怎么办？特别是在涉及厚金属板（例如在铁路或建筑车辆制造中遇到的金属板）时，大量的热量输入会导致几何变形，这需要在焊接时做出响应。

如果焊接角焊缝或准备好的对接焊缝，机器人以摆动的方式执行焊接过程。焊丝的位置从一边到另一边不断变化。各个焊接参数，如电压和电流，自然也会因此而改变。如果现在两个工件中的一个由于热的影响而偏离了它的位置，这将直接反映在焊接参数的设定值和实际值的差异上。

基于此信息，焊接机器人可以在焊接过程中自动校正焊缝路径。使得焊接受到的影响极小。

通过机器人焊接辅助系统节省成本

机器人焊接会推进自动化产线的发展。而用于此目的的辅助系统将使流程更高效，更可靠，从而可以大幅度减少返工，其他人工成本和材料成本。因此，以尽可能最佳的方式降低了总生产成本。

据小编了解，伏能士在机器人焊接辅助系统方面还是很厉害的。如2020年伏能士推出的WireSense系统，成功地推进了使用焊接机器人进行全自动生产的目标。焊接电源不再只是用于焊接，它也成为机器人的智能大脑。

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来源：Fronius伏能士