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工博士机器人技术有限公司
ABB_安川_库卡_发那科_川崎_OTC_欧地希|机器人_代理商
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智能制造不同于传统开发和部署流程的开环特性，即通过设计可靠的流程，认真控制生产线上的所有输入参数，来达到尽可能接近正确的操作条件，智能制造依靠实时收集和共享信息的技术，该项技术可持续提供每个子系统的状态反馈，提高传输效率。
当激光焊接出现结果不一致的情况时，测量装置可在生产过程中不断测量并报告工艺条件，进而实现快速干预，甚至自动修复。这种方法的优势包括可以提高产量，减少对后续质量检验环节的依赖(及随之产生的费用和滞后性)，提高对成品的信心。
当激光焊接出现结果不一致的情况时，测量装置可在生产过程中不断测量并报告工艺条件，进而实现快速干预，甚至自动修复。这种方法的优势包括可以提高产量，减少对后续质量检验环节的依赖(及随之产生的费用和滞后性)，提高对成品的信心。
在电动汽车行业呈爆炸性增长的背景下，这一需求尤为明显。传统电动汽车焊接工艺涉及多项挑战：有色金属合金、混合材料以及每个接头严格的机械和电气性能要求。此外，由于每个成品组件需要大量单个焊缝，因此仅可容许留出很小的误差余量。严格的焊接要求，以及破坏性测试时，拆卸电气组件需要耗费的巨大成本和难度，如果制造商在***次尝试时就可以生产高质量的合格产品，将优势显著。
寻找问题的根源
作为传感器领域一项新兴技术，内联焊接监测解决了长久以来在激光焊接实时数据采集方面一直存在的多项挑战。这一新兴技术采用低功率红外光束，通过与焊接激光同轴的光路进行精准的距离测量。该技术可允许在焊接的过程中完成测量，测量光束可查看匙孔底部，直接测量熔深，这也是新一代焊接测量技术的一个重要特征。测量结果可在几毫秒内提供与金相测试结果几乎相同的整个焊缝的大量信息，且无需损坏样品本身。
多功能性是这一技术的另一个关键性优势。测量光束既可先于激光光束测量，获取焊前信息。又可在焊接完成后测量，确认成品焊缝的表面质量。甚至可以通过扫描，生成样品的3D图像，具有***的简便性和***性。
使用LDD-700内联焊接监测系统通过焊接头获取的不锈钢零件3D图像;3D视频技术可实现焊接激光束与零件的***对焦。
该项技术还可以快速切换到不同的测量位置，进而实现“准同步”收集不同的数据类型。总之，在使用由单个软件包控制的单个测量系统时，可实现在五种不同的测量模式下，同时测量焊接过程中的20多项不同指标。
IPG Photonics于2017年底收购了加拿大初创公司Laser Depth Dynamics(行业内***早使用干涉激光焊接测量解决方案的企业)，从而进军内联焊接监测技术市场。自此，IPG LDD-700内联焊接监测系统即成为国际应用实验室中不可或缺的工具，同时结合包括扫描光学系统在内的各种其他激光焊接技术，在工业生产中得到越来越广泛的应用。
对激光焊接测量的灵活方式，使得这项技术的优势因各种不同的应用有所区别。在汽车动力总成的焊接过程中，由于焊接通常涉及昂贵的加工步骤，对原材料数量的影响很大，因此使用这一测量方法可以降低废料成本。提高对出厂产品质量方面的信心，对于生产汽车关键安全组件来说非常重要。在上述电动汽车领域，降低废品率，限制对复杂生产工艺中，繁重且具有破坏性的质量控制流程的依赖，可以快速提高生产能力。
虽然激光焊接技术已迅速被工业领域所接受，但能实现在线决策的智能传感技术仍然落后。多年来，市场上已出现多种可应用于激光焊接的监测技术。
其中一种较为常见的方法是利用光电二极管传感器测量激光焊接过程中产生的释放物(包括来自热金属的黑体，来自焊接激光的反射光，以及在某些情况下产生的等离子体)，以此分析来表征熔池和匙孔的稳定性。
此外还有一些通过增加多种预处理传感器(线性扫描仪，基于CCD技术的焊缝跟踪，使用在送丝焊接的触觉传感器)和后期诊断分析(线性扫描仪，表面检测相机，电磁声换能器)，确认材料可以正确送入焊接区域，焊接成品结果一致。
但这些技术通常会遇到一些常见的局限性。其中一些技术仅可监控焊接过程，但无法进行测量，这也就意味着仅可将此类技术应用于一致性检查。也就是说，监控系统可以告知用户某一焊接与用户提供的标准样品不一致，但无法提示差异的具体情况及原因等有效信息。
此外，大多数传感技术仅能对焊接过程中某单一指标进行监控。而通常在整个焊接过程中需要采样多项参数分析确保监测准确性。在这种需求背景下，焊接工站内需要增加多种装置进行众多不同数据的监测，进而产生更多的成本，并且多个系统并行运行，复杂性更高。
更为重要的是，上述所有技术均无法提供材料表面下方熔池和匙孔形状的具体信息。在大多数情况下，材料内部的几何形态***终决定了焊缝的使用性能，以及焊接材料的强度(对某些具体应用而言)和导电性。
快速跟踪的工艺开发
匙孔的直接测量不仅是实时质量控制的有利工具。通过密切关注了解匙孔的状态，更方便焊接工艺工程师工艺快速迭代开发，免去试验进程中必须冶金的步骤。无须离开焊机就能正确配置测试稳定工艺所需的焊接参数，即使是经验丰富的焊接工程师也可以在更短的时间内制定更高质量的工艺解决方案。
在工艺开发过程中，内联焊缝监测系统获取焊缝熔深、匙孔稳定性和焊缝表面质量，可以节省大量时间，避免花费大量时间探索分辨剖面检测时可能产生不利结果的影响区域。当需要在生产过程中实施该工艺时，可使用相同的测量系统跟踪产品质量，显示具体细节。
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