图1 当拼缝间隙达到0.5mm 时，焊缝会有轻微塌陷并向内收缩
（功率：3800W，速度：3m/min，设备：TLW5000）

激光焊接工艺稳定性波动（熔深、飞溅、拐角过烧）

目前，采用激光焊接工艺加工环网柜最大问题在于品质的稳定性。当稳定性发生问题时，客户的第一诉求是集成焊缝跟踪或者焊缝检测功能——这是一个值得探讨的问题，焊缝跟踪或者焊缝位置检测是解决激光焊接工艺稳定性的必要选项，但非充分选项。如上文所述，环网柜激光焊接工艺稳定性是一个精密钣金生产的系统问题。在这其中，焊接设备能否保证精确稳定的示教定位是关键之一。

一些集成设备采用简易的线光寻焦，并且通过调节机器臂来调整离焦量，粗糙的解决方案带来了粗糙的焊接质量——飞溅、气孔、裂纹、拐角过烧等焊接缺陷（图2），极大地影响了良品率，并且增加了额外的补焊工时。

图3 TLW5000 智能焊接系统

为了追求极致的精准和稳定，TLW5000 放弃了通过调节机械手臂来调整焦点位置的传统做法，取而代之的是在焊接头内集成了高精马达驱动的电动调焦镜片，最小调焦单位精确到了0.1mm，配合视觉辅助对焦系统快速精准完成焦点定位，这从根本上保证了稳定的良品率，极大地减少了编程时间，降低了焊接过程中产生飞溅和裂纹的可能性，如图4 所示。

图5 环网柜焊接工艺稳定性波动成因分类和解决措施

为了弥补定位误差，通常会采用传感器对产品位置进行检测和再定位。常见的焊缝检测方式有在线跟踪和离线检测两种。在焊缝检测的技术路线上，通快的TLC 三维五轴机床和TLW5000 设备都采用了离线检测的方式。相对于在线跟踪，离线检测不受焊接过程的高强度弧光影响，检测稳定性更好，并且不会在焊接过程中增加算力负载，焊接速度更快。不同的是实现离线检测的物理手段。TLC 三维五轴机床采用了探针测量，而TLW5000 采用TeachLine 视觉测量系统。

TeachLine 视觉测量系统是TLW5000 设备上的专利功能，搭载该功能可以简单快速地设置焊缝检测程序，结合TruTops Weld 离线编程软件（TLW500 专利功能），甚至可以在离线编程时就实现焊缝检测程序设置（图6）。

图7 TruTops Weld 离线编程软件设置步骤

简而言之，TLW5000 是一套持续开发了超过20 年的智能激光焊接系统，这套系统的特点是：能够实施灵活柔性且高质量的钣金生产。

工装是否具有柔性（多品种小批量的生产模式需要）

柔性工装的基础建立在变位机上。在环网柜激光焊接应用中，有两种形式的变位机（图8）：头尾架式垂直翻转变位机和水平旋转变位机。

图9 柔性工装底座实物图

158机床网