傳統上,半自動焊接是通過將焊槍固定在距工件一定距離的位置,然後在焊接過程中手動調整這種關係以解決零件幾何形狀的任何差異來完成的。這種焊槍控制方法非常適用於持續時間較短的焊接或當被焊接的零件具有高度的幾何相似性時。然而,在許多情況下,手動調整焊槍在物理上是不可能的(ID 焊管),或者它成為操作員的一項繁瑣任務(這會影響焊接質量)。
現在,許多製造商正在尋求焊縫跟踪系統來精確控制焊接過程中焊炬與工件的關係;限制對操作員輸入的需求並提高焊接質量和生產率。
基本的焊縫跟踪系統包括: 一個傳感器(或多個傳感器),用於檢測焊槍位置的變化,一個控制器,用於解釋傳感器的信號並輸出移動命令,以及一組支持焊槍的線性驅動滑塊,並使垂直和水平修正以保持理想的焊接位置。
焊縫跟踪系統主要有三種類型:觸覺、通過弧形焊縫跟踪、激光視覺。這些系統之間的區別在於它們感測焊縫或路徑的幾何形狀的方式。
觸覺接縫追踪
顧名思義,觸覺傳感器使用接觸探頭與焊縫物理接觸。當割炬位置相對於工件發生變化時,測頭向相反方向偏轉,控制器進行調整以將割炬返回到其原始位置。觸覺焊縫跟踪系統最適合具有大而獨特幾何形狀的焊縫。如果焊縫太小,探頭可能會失去與焊縫的接觸並使焊槍偏離軌道。
通過弧形縫釘
槽式電弧焊縫跟踪系統使用來自電壓、安培數和送絲速度傳感器的反饋來識別割炬位置的變化。例如,如果我們沿著角焊縫的中心向下焊接並開始向一側漂移,則焊槍到工作距離會減少,從而導致電弧電流增加(CV 焊接)。為了使這種定位方法起作用,焊槍必須垂直於焊縫來回擺動。這樣做時,系統會不斷比較焊縫左側和右側的焊接電流;兩個安培峰值之間必須位於中心。通過電弧跟踪系統最適合具有大而獨特幾何形狀的焊縫,例如大坡口焊縫和角焊縫。
激光視覺接縫跟踪
Laser Vision 焊縫跟踪系統使用激光帶投射到零件表面,在焊縫上形成明顯的激光線。然後使用相機以小角度觀察激光線。結果是線輪廓與焊縫的幾何形狀完全匹配。然後在線輪廓上創建一個參考點,控制器將進行任何必要的運動,以保持該參考點相對於焊槍的相同位置。激光視覺系統具有非常高的分辨率,使其能夠可靠地跟踪大小焊縫。