在自動焊接中，焊槍必須準確沿著焊縫移動。然而，真實工件很少是完美的。板材可能彎曲，圓筒可能存在微小的圓度誤差，定位焊也可能使焊縫偏移。因此，通常需要焊接縫跟蹤系統。

縫跟蹤有助於焊接過程中焊槍找到並跟隨焊縫。它可以提高焊接質量，減少返修工作，使生產更穩定。對於儲罐、管道、壓力容器和金屬結構來說，這可能非常重要。

Juchuang 為工業生產提供定制化焊接自動化設備，包括縫焊機、環縫焊接系統、焊接操作機和自動化解決方案。在許多專案中，可以新增縫跟蹤功能，幫助設備應對真實工件的尺寸變異。

什麼是焊接縫跟蹤？

焊接縫跟蹤是一種控制方法，可協助焊槍與焊縫保持對齊。系統偵測焊縫位置，隨後調整焊槍或焊接頭。

簡單來說，它就像自動焊接系統的「眼睛」或「觸覺」。沒有它，設備按照固定軌跡運行；有了它，當焊縫輕微偏移時，設備能夠及時反應。

根據設備設計，縫跟蹤系統可在單個、兩個或更多方向上對焊槍進行修正。它適用於直縫、環縫、曲線焊縫以及複雜焊接軌跡。

縫跟蹤的重要性

即使採用優良的工裝夾具，一些尺寸變異也是正常的。例如，捲製的圓筒可能無法完全圓形。長板材可能存在微小的邊緣間隙。管道接頭在旋轉過程中可能發生位移。此外，焊接熱量還可能導致變形。

如果焊槍未能準確跟隨焊縫，可能出現以下常見問題：

• 未熔合
• 焊道不均勻
• 過度咬邊
• 熔深不足
• 燒穿
• 飛濺過多
• 返工與報廢

因此，縫跟蹤不僅僅是一種高階選配。在許多情況下，它是保障焊接質量和減少人工修正的實用方法。

鐳射縫跟蹤焊接

鐳射縫跟蹤焊接利用鐳射感測器在焊接點前方或附近對焊縫進行掃描。感測器讀取焊縫形狀和位置，隨後將修正數據發送至控制系統。

這種方法因其精度高、速度快而受到廣泛應用。它可以測量焊縫特徵，如間隙、邊緣位置、高度差和坡口形狀。因此，鐳射跟蹤在許多自動焊接系統中表現出色。

鐳射縫跟蹤焊接常用於：

• 直縫焊接
• 環縫焊接
• 儲罐與容器焊接
• 管道焊接
• 機器人焊接
• 厚板坡口焊接

然而，鐳射感測器需要清晰的視線。強電弧光、煙霧、飛濺以及反光表面可能影響性能，若系統設計不佳。因此，感測器位置、防護裝置和軟體過濾非常重要。

視覺引導焊接

視覺引導焊接使用攝影機和圖像處理技術來定位焊縫。攝影機可在焊接前、焊接過程中或焊接步驟之間檢查接頭。

當系統需要辨識工件特徵、邊緣、孔洞、標記或焊接軌跡時，這一選項非常有用。它還可以支援工件型號變更的彈性生產。

與鐳射跟蹤相比，視覺系統可提供更廣泛的工件視角。這有助於工件辨識和軌跡修正。然而，視覺引導焊接也依賴於光照、表面狀態、對比度和攝影機防護。

它常用於：

• 機器人焊接引導
• 工件位置修正
• 多型號生產
• 焊接軌跡教導支援
• 焊前縫查找

為獲得穩定效果，系統應採用可控光照和強大的圖像處理技術。在髒污或煙霧瀰漫的焊接區域，攝影機還可能需要氣體保護或安全安裝位置。

電弧傳感縫跟蹤

電弧傳感利用焊接電弧信號來估計焊縫位置。它不使用攝影機或鐳射，而是讀取焊槍移動過程中電流、電壓或電弧行為的變化。

這種方法常用於電弧焊工藝，尤其是在接頭形狀能夠使電弧信號變化清晰可見時。它對於坡口焊縫和一些厚板應用非常實用。

主要優點是電弧傳感無需在焊縫附近使用外部光學感測器。因此，它更能抵抗灰塵、煙霧和飛濺的影響。

儘管如此，電弧傳感仍有其局限性。它對於非常薄的材料、細小焊縫、小電流焊接或信號變化微弱的接頭可能效果不佳。此外，它通常需要擺動動作來偵測焊縫位置，這可能不適用於所有產品。

如何選擇合適的跟蹤方式

最佳的縫跟蹤選項取決於工件、焊接工藝和生產目標。並非所有工廠都有通用答案。

當需要高精度且焊縫形狀可被清晰掃描時，鐳射縫跟蹤通常是不錯的選擇。它適用於許多自動縫焊機和機器人系統。

當系統必須找到工件、修正位置或處理不同型號時，視覺引導焊接非常實用。在焊接前需要更廣闊視角時也很有幫助。

對於一些重型電弧焊工作，特別是在光學感測器難以防護的場景下，電弧傳感可能更為實用。它可以減少電弧附近的感測器硬體，但需要合適的接頭和工藝條件。

在選擇之前，工廠應檢查：

• 材料類型與表面狀態
• 接頭形狀與間隙變異
• 焊接工藝與電流範圍
• 焊縫長度與軌跡類型
• 所需焊接質量
• 煙霧、飛濺與光照條件
• 設備結構與焊槍可及性
• 數據記錄需求
• 預算與維護技能

自動焊接系統中的縫跟蹤

焊接縫跟蹤系統不應單獨選擇。它必須與整台設備協同工作。這包括焊接電源、運動控制、夾具、焊槍支架、人機介面和安全系統。

例如，在直縫焊機中，感測器可能沿直線跟蹤焊縫。在環縫焊接系統中，跟蹤可能需要在工件旋轉時進行。在機器人工作站中，跟蹤數據可即時修正機器人路徑。

因此，系統整合至關重要。感測器必須發送有用數據，但設備也必須平穩響應。

為何選擇與 Juchuang 合作

Juchuang 專注於工業製造的焊接自動化解決方案。其設備可根據儲罐、管道、壓力容器、氣缸及其他金屬零件進行定制。

對於需要縫跟蹤的專案，Juchuang 可協助審查焊接接頭、選擇合適的跟蹤方式、整合感測器和控制系統、測試樣件並支援安裝。這有助於客戶建立不僅是自動化，而且在實際生產中穩定可靠的焊接系統。

結論

焊接縫跟蹤有助於自動化焊接系統應對真實工件的尺寸變異。鐳射縫跟蹤焊接提供高精度。視覺引導焊接支援彈性工件查找和軌跡修正。電弧傳感在一些重型電弧焊工作中可能非常實用。

為了達到最佳效果，跟蹤方式應與焊接接頭、工藝、設備結構和生產環境相匹配。採用合適的焊接縫跟蹤系統，工廠可以提高焊接一致性、減少返工，並使自動焊接更易於控制。