WireSense：具备传感器功能的焊丝

WireSense 是一款由伏能士开发、可提高机器人焊接效率的辅助系统。该系统将焊丝转变为传感器，在每次焊接前检查工件的位置。通过可靠地检测板材边缘实际高度和位置，不但误差得到了补偿，同时还可获得理想的焊接效果。返工和工件报废基本被杜绝，且无需使用额外的光学测量设备，因此节约了大量时间和成本。

工件偏差（例如参差不齐的坡口或夹紧公差等）可能导致焊接不良。在最为严重的情况下，这些偏差会导致焊接位置发生变化以及焊缝熔接欠佳。因此，许多制造业公司借助光学测量设备来进行机器人焊接。此类设备不仅价格昂贵，而且严重限制了工件的可达性，不但需要定期清洗，还需要在工具中心点 (TCP) 与传感器之间进行额外的校准。伏能士开发的 WireSense 系统为用户提供了一个更加便捷、可靠、精准的方案。

图 1：伏能士开发的全新 WireSense 技术可将焊丝转变为传感器。

WireSense 背后的科学原理

WireSense 技术无需任何额外的传感器硬件组件 - 而是将焊丝用作传感器。焊枪通过反向焊丝运动扫描工件，随后焊接系统将高度和边缘位置信息发送给机器人。例如，在焊接搭接接头期间可精确界定边缘位置，且系统会针对所有偏差作出相应调整。机器人会基于特定的应用程序调整焊缝的焊接工艺。

通过评估高度信息，机器人可以确定边缘走向以及实际的边缘高度。也可以确定板材间的确切坡口。边缘检测时距边缘的高度为 0.5 毫米。WireSense 适用于钢、不锈钢、铝及其他合金材料。由于反射面常被视为光学测量设备的主要障碍，因此真正能够使 WireSense 彰显价值的材料为铝材。

此外，通常作为附加硬件安装于机器人上的光学传感器破坏了机器人手臂的轮廓。从工件的可达性方面考虑，这种情况给摄像机或激光的使用带来了极大的不便。而焊丝传感器则不存在任何此类限制。

图 2：凭借 WireSense 技术，焊丝可扫描工件并检测板材和管道的边缘位置及高度。

自适应机器人焊接的重大进步

WireSense 可提供测量工件轮廓和坡口所需的高度信息。调试期间可定义和保存不同坡口尺寸的焊接参数。因此，WireSense 辅助系统使得机器人能够确定工件的实际状态，从而调用合适的焊接参数。考虑到可能存在的坡口及其他易导致熔接欠佳的偏差，在不使用传感器的情况下，焊工通常不得不以较低的速度进行焊接，以确保较高的焊缝质量。由于事先对上述异常情况进行了精确的检测，机器人如今能够以最佳速度全自动完成材料焊接，进一步优化了生产周期。

图 3：Robacta Drive CMT 驱动装置的高动态及精确焊丝运动使得借助焊丝扫描工件变为现实。

综上所述，全新的 WireSense 技术可凭借经优化的参数确保焊接始终于精确的焊缝位置处进行。因此，最终目检将成为历史，且 100% 杜绝了返工和工件报废情况。

图 4：WireSense 可与伏能士推出的任何配备了 CMT 焊接工艺硬件的 TPS/i 焊接系统搭配使用。

要求

WireSense 可与伏能士推出的任何经配置后使用 CMT 焊接工艺的 TPS/i 焊接系统搭配使用。Robacta Drive CMT 送丝机（直接安装于枪颈上）的精确焊丝运动至关重要。现有焊接系统凭借其灵活性，可随时进行改装。

Fronius WireSense焊丝传感——如“丝”顺滑，“感”受非凡

WIRESENSE焊丝传感

工件误差（如不同的间隙或装夹公差）可能导致焊接出现问题。在最坏的情况下，这些误差可能导致焊接位置出现变化，从而导致焊缝出现未熔合。因此，许多制造公司使用光学测量设备辅助机器人焊接。它们不仅价格昂贵，而且严重限制了工件的可达性，不但需要定期清洁，而且还需要在工具控制点（TCP）和传感器之间进行额外校准。对此，Fronius开发了一个辅助功能--WireSense，为客户提供一个更简单、更强大和更精确的选择。

它能使机器人焊接更加高效，焊丝可变成一个传感器，在每次焊接前检查工件的位置。通过精确地检测实际板材边缘高度和位置，可以补偿工件的误差，获得完美的焊接效果。返修件和不合格件被基本消除，而不需要额外购置光学检测设备，从而大大节省了时间和成本。

△ WIRESENSE焊丝传感 △

【01】焊丝检测功能的原理

焊丝检测功能不需要任何额外的传感器组件，而是将焊丝当作传感器。焊枪通过焊丝的正反运动扫描工件，焊机可将工件高度和工件边缘位置发送给机器人。例如，如果正在焊接搭接接头，则可以精确测定边缘的位置，并且系统可以对任何偏差作出相应反应。机器人按照相应程序调整焊接工艺。

通过对高度数据的计算，机器人可以确定边缘的方向和实际的边缘高度。也可以确定板材之间的真实间隙。可以检测出0.5毫米以上的高度。WireSense可用于钢、不锈钢、铝和其他合金。由于反射面常常成为光学测量设备的主要障碍，因此焊丝检测更适用于铝材。

此外，光学传感器通常作为附加硬件安装在机器人上，因此它们会改变机器人手臂的轮廓。影响工件的可达性，这使得相机或激光的使用出现困难。焊丝检测功能不会有任何此类限制。

△ 板材边缘位置及高度检测演示 △

【02】TeachMode高效的机器人编程

TeachMode帮助焊工在机器人编程焊缝位置时，其过程更加高效。焊丝回抽可防止焊丝与工件发生意外接触时被撞弯，焊丝干伸长保持一致。此功能是所有TPS/i的标准配置，无需额外付费。

△ TeachMode高效机器人编程 △

【03】产品优势

优势一：边缘检测

检测板材边缘实际高度及位置，从而精确定位起弧和收弧

补偿工件和夹具公差

优势二：高度测量

可测量母材包括钢、不锈钢和铝

可检测0.5 - 20 mm的板材间隙

可快速、高精度测量

优势三：焊丝=传感器

无需额外的光学测量设备

工件可达性极佳

无磨损

无维修或清洁成本

无需在传感器和TCP间进行校准

大幅度降低返工率，节省时间及成本

【04】机器人自动化焊接的一个重要步骤

WireSense提供高度数据，可以测量工件轮廓和间隙。在调试过程中，可以定义和存储不同间隙尺寸的焊接参数。因此，焊丝检测功能使机器人能够确定实际的工件组装情况，从而调用相应的焊接参数。由于有可能出现间隙和其他可能导致未熔合的偏差，在不使用传感器的情况下，焊工通常必须以较低的速度工作，以确保焊缝质量。如果事先对这些偏差进行精确检测，机器人就可以用最佳速度完全自动焊接工件，这有助于对生产节拍的优化。

新的焊丝检测功能可确保焊接始终在精确的焊缝位置进行，并采用优化的参数焊接。最终的目视检查工作、返工和不合格品可以大为减少，从而节省时间并显著降低成本。

△ 四步完成所有操作 △

【05】使用要求

WireSense可在Fronius的任何TPS/i系列焊机上使用，系统配置要求等同于使用CMT焊接的配置。位于CMT焊枪上的Robacta Drive CMT拉丝马达的精确送丝运动至关重要。旧有焊机可方便的随时升级实现WireSense功能。

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