如何預防手臂因為電流過大而造成的焊接不良？

監診實績｜如何預防手臂因為電流過大而造成的焊接不良？

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電焊手臂的作用原理是通過將高壓電流導入焊接部位，使其產生熱量將金屬材料熔合在一起以進行焊接。電焊手臂依靠電流導入焊接點，若是遇到電流過大或是位置不正確，就有可能導致焊接不良，該如何預防？

電焊手臂作動原理

電焊手臂的作用原理是通過將高壓電流導入焊接部位，使其產生熱量將金屬材料熔合在一起以進行焊接。此過程需要通過導電的焊接棒進行導電，並通過控制電流的強度和持續時間以調節熱量的生成。手臂的設計可以提供穩定的位置和手勢，以確保焊接的準確性和連續性。

自動化焊接手臂的作動是由用戶設定，將實務流程的步驟、位置、時間參數、運動參數、焊接參數等紀錄於程序中，手臂即可按照指示進行自動化操作。為了更適用於各式產品製造並且節省空間，焊接手臂擁有多軸向及關節以發揮最適合的動作範圍、應付各式複雜的環境。傳統焊接技術現在已能利用自動化焊接手臂做到，而且更穩定、快速。在智慧製造的工業 4.0 時代中，自動化焊接手臂已大量取代人類進行危險的焊接工作。隨著科技的進步，焊接手臂也在汽車、工程機械等領域都得到了廣泛的應用。在製造加工流程中，焊接品質該如何用科學化數據進行管理呢？

電焊手臂製程中常遇到的問題
在電焊手臂加工流程中，常遇到以下幾個問題：
焊接不良：如果焊接電流過大或過小，或者焊接位置不正確，就可能會導致焊接不良。
損壞的電焊手臂：由於電焊手臂在過程中需要承受高溫和大壓力，因此很容易造成損壞。
電源故障：如果電源故障，將會導致焊接過程中斷，需要重新進行調整。
控制系統故障：如果控制系統故障，可能會導致焊接過程不準確或不連續。
焊接棒磨損：在長時間的使用過程中，焊接棒可能會磨損，需要更換。

而這些問題可以藉由監測系統來提早預防發生，並藉由適當的維護和定期檢查以保持電焊手臂的正常運行。

解決與監測說明

VMS-ML 機器學習智能監控系統
利用VMS-ML機器學習智能監控系統，並安裝指標性電流特性的感測器，藉由軟體內的時域訊號、頻域訊號、快速傅立葉轉換、實時突波分析、及時對比技術，執行監測點焊加工行為正常與異常。達到實時監測、預知保養需求以維持產品良率與自動化稼動率。

量測狀況

感測器的選擇：
根據製程特性使用相對應的感測器，電焊手臂是運用電流導入焊接位置，因此使用電流感測器進行檢測。

電流量測位置：
電流鉤錶外接於點焊電流直流電輸出電線上，直接獲取點焊電流訊號後開始監控管理。系統可學習指定點焊電流訊號(電流鉤錶接於正極)。

系統量測說明：
VMS-ML機器學習智能監控系統，採非侵入式量測，隨插即量。藉由學習正確訊號建立規範，並可自動判別訊號种類，自動擷取目標訊號。

電焊手臂量測結果

監測狀態：正常 Pass

辨認電流製程訊號後加以監控其穩定性。
相似度分數：83％

監測狀態：異常警報 Fail

辨認異常電流製程訊號導致相似度降低。
相似度分數：69%

特徵與趨勢

量測後特徵可作為未來智能製造AI管理。

測量結論

利用 VMS-ML 機器學習智能監控系統學習正確動作行為作為規範，結合製程經驗建立製程電流門坎後即可開始比對監控管理。單次異常檢測可明顯判別出訊號不同、長時間管理可預知機台運行狀況掌握產品質量、相似度降低表示電流不穩定、產品異常發生。

VMS-ML 機器學習智能監控系統能為各別動作進行監測與診斷，透過系統了解設備在哪一個動作出現異常或不穩定的狀態，提早進行預知保養，避免無預警異常的發生。

VMS-ML 機器學習智能監控系統

掌握手臂電流狀態

常見問題（FAQ）

電焊手臂為什麼需要監測電流狀態？
電焊手臂是透過高壓電流導入焊接部位，使金屬材料產生熱量並熔合在一起。若電流過大、過小或輸出不穩，可能造成焊接不良、熔接品質不穩、產品異常或良率下降，因此需要透過電流感測器即時監測製程狀態。

電焊手臂常見的焊接不良原因有哪些？
常見原因包含焊接電流過大或過小、焊接位置不正確、電源故障、控制系統故障、焊接棒磨損，以及電焊手臂長期承受高溫與大壓力造成損壞。這些因素都可能導致焊接過程不準確、不連續或產品品質異常。

VMS-ML 如何監測電焊手臂加工行為？
VMS-ML 機器學習智能監控系統可搭配電流感測器，透過時域訊號、頻域訊號、快速傅立葉轉換、即時突波分析與即時比對技術，學習正確點焊電流訊號並建立規範，用來判斷點焊加工行為是否正常或異常。

電流感測器應該安裝在哪裡？
本案例中，電流鉤錶外接於點焊電流直流電輸出電線上，直接取得點焊電流訊號後開始監控管理。系統可學習指定點焊電流訊號，例如將電流鉤錶接於正極，並透過非侵入式方式進行量測。

相似度分數下降代表什麼？
相似度分數代表即時電流製程訊號與正常規範之間的接近程度。本案例中，正常訊號相似度為 83%，監測狀態為 Pass；異常電流訊號相似度下降至 69%，監測狀態為 Fail。相似度降低通常代表電流不穩定，可能伴隨產品異常發生。

導入電焊手臂智能監控有什麼效益？
導入 VMS-ML 後，可針對各別焊接動作進行監測與診斷，了解設備在哪一個動作出現異常或不穩定狀態。透過長時間趨勢管理，可提早掌握機台運行狀況，維持產品良率與自動化稼動率，並避免無預警異常發生。