自40多年前革命性推出焊接机器人以来，创新和工艺改进不断渗透到以客户需求为中心的产品开发中。在过去，很容易对机器人进行编程以打开电弧并焊接一个简单而短的接缝与许多不同类型的金属接头。但是，并非所有组件都是相同的。
  
  随着时间的推移，需要能够提供更高效率，更少错误，更少返工和更短周期时间的智能机器。结果，焊接工艺和机器人得到了极大的改进，制造业正以指数速度部署工业机器人，以降低运营成本并提高利润率。
  
  工业领域的竞争性继续需要技术进步。对于焊接而言，这种新发现的智能通常是通过各种传感器技术实现的，这些技术使焊接自动化达到了一个新的高度。
  
  不同类型的传感器
  
  传感器，如机器人，有各种形状，大小和价格。同样，传感器本身并不好，需要直观的软件才能运行。当传感器与良好的软件链接并且机器人与良好的编程相结合时，可实现自动化。以下见解将帮助机器人用户探索各种传感器，以了解其新的或现有焊接工作单元可能的可行性。  
  专门用于焊接机器人应用的传感器通常分为四类：触摸，直通，激光和视觉。同样，它们有三个主要功能：接缝查找，焊缝跟踪或零件扫描，它们也可用于检查。  
  每个功能都具有独特的优势，具体取决于部分和终目标，终目标往往严重依赖于预算。大多数这些技术可以混合和匹配，使用不是多余的，并且对这些传感器技术的理解 - 按成本和复杂性（从低成本，简单的解决方案开始） - 通常对希望改进的机器人用户有帮助操作。
  
  直通式触摸感应
  
  触摸感觉，有时被称为“线触摸”，是从焊炬末端的焊丝的物理触摸，以检测将要焊接的部件的导电表面。系统在低速搜索期间使用低压电路来检测焊接接头。虽然机器人上没有安装硬件，但需要使用剪线钳和线制动器来实现一致和准确的传感。  
  触摸感可以通过专为自动化设计的焊接电源的内置功能来完成，但它已被证明具有佳的速度和准确性，具有独立的专用电路，如安川品牌的Touch Sense封装。这个过程比激光技术慢，因为必须等待机器人物理移动到检测位置，然后慢慢接近现场以获得佳精度（高达每分钟120英寸）。  
  佳用途：找到具有简单接头和几何形状的零件定向  
  不推荐用于：小于3/16“的薄材料，接头厚度小; 方形对接接头; 高需求循环时间  
  复杂性：低; 内置悬挂命令  
  COST：低
  
  穿越弧缝跟踪
  
  创新技术，如安川的ComArc弧形焊缝传感器，使用安装在焊接电源附近的固态传感器来主动测量焊接过程中的电弧特性，以确定机器人教导路径与实际接缝路径之间的变化。该功能应用微小修正来修改编程路径，以便在焊接过程中跟随物理接缝。焊接速度调节到每分钟50英寸。使用这种技术的投资回报率（ROI）通常远低于修改和重新设计零件和夹具工具，从而消除所有潜在的焊缝变化。  
  适合：有长或弯曲接缝的零件，零件之间有一些差异，  
  不推荐用于：小于3 mm的薄材料或非编织焊件; 差距很大; 焊接小于6英寸或每分钟行程速度要求大于50英寸。  
  复杂性：低; 预编程序和算法提供平稳易操作  
  COST： Low
  
  激光传感
  
  激光传感器的基本用途是“触摸感应”的非接触式，快2-5倍的选项，因为消除了所需的大部分机器人运动以获取零件位置。激光点和传感器不是对部件进行物理线接触，而是在激光器发射时尽快捕获部件的位置和方向。虽然它仍然很容易教，但它需要一个安装在火炬上的传感器。并且，就像触摸感一样，它找不到方形对接接头，并且可能会遇到高反射表面的问题。但是，它不需要剪线钳和断线，它可以检测低至1/16“厚的搭接接头。  
  该系统还需要一个安装在割炬上的激光器，可以限制焊接件上某些狭窄区域的割炬通道。激光传感解决方案也适用于任何焊接电源。一家公司在升级到这项技术时的投资相当于每个工作日一年约20美元，但与触摸传感技术相比，应该允许每班额外增加26个周期（基于90秒的周期时间）。高产出设施通常在不到一个月的时间内实现投资回报。  
  佳用途：更快的周期时间而不会超出预算而不  
  推荐：方形接头; 差距较大或不一致; 高反光切割或抛光材料; 联合通道有限的焊件  
  复杂性：低中等; 内置命令  
  COST：需要一些基本的用户培训
  
  2D相机
  
  诸如康耐视之类的相机系统允许用户使用安装在机器人手臂上的相机传感器在短短几秒内捕获部件的位置。该系统不仅可以找到零件的位置，而且可以快速确认方向，而无需根据触摸或激光传感需要添加许多额外的测试点。  
  由于该单元正在抓取更宽的图像，因此它还可用于识别正在使用的夹具并防止调用的作业错误。作为缺点，它对照明和表面条件更敏感。它也不提供景深，因此堆叠的部件可能更难编程。作为奖励，该相机甚至可用于验证工具中心点（TCP）以进行快速重新对准。由于需要定制编程，投资回报率会略微提高，但正确使用通常会实现以前不可能或更昂贵的自动化。  
  佳用途：放置可变性较高且周期时间非常苛刻的零件  
  不推荐用于：深度，光照或材料表面条件变化较大的应用  
  复杂性：高; 需要额外的用户培训  
  费用：中高
  
  激光焊缝传感
  
  当新技术的激光传感器与高速控制器结合使用时，可以实时处理接缝和零件位置。与通过电弧解决方案一样，专用程序可补偿路径，甚至可以调整焊缝位置和变化的焊接参数。伺服机器人DIGI-I / Power-Cam产品可以可靠地跟踪薄规格金属，并允许同时焊接比每分钟高达100英寸的电弧跟踪快2倍。这允许在固有地具有变化间隙的部件中自动化，例如在较大的圆筒周围焊接。与激光传感硬件一样，这也需要一个盒子，可以限制割炬进入焊件的紧密区域。  
  当与适当的数据跟踪系统配合使用时，该传感器还可用于焊缝检测。焊缝检测和可追溯性正迅速成为汽车和安全关键焊缝的行业标准。来自电源的电弧数据与焊缝的单独扫描相结合，以跟踪生产过程中的每个部件。这里的投资回报是一个具象的保险政策，可以减少广泛的部分召回和任何潜在的部分失败带来的沉重责任。  
  佳用途：具有不同接缝的薄材料，要求*快的潜在循环时间，不建议：非常宽的间隙或接头受限的零件，零件和工具，进入受限  
  复杂度：高; 需要额外的高级用户培训  
  费用：高
  
  3D相机
  
  利用佳能3D成像解决方案实现复杂的箱子拣选自动化。对于仅焊接相同部件和方向的应用，这不是典型的传感器。该解决方案使得物料搬运机器人能够拾取零件，将其放入工具中，使用焊接机器人进行焊接，然后移除零件以实现完全自动化的过程。使用这种技术，所有因素都会增加其他解决方案的复杂性和成本。  
  用途：   随意放置零件并将其置于夹具中时“自动熄灯”  
  不建议：可以更经济地征服更简单的工作  
  复杂性：非常高; 需要额外的高级用户培训  
  费用：非常高