Kaip lazerinio suvirinimo aparatais pasiekiamas siūlių sekimas ir padėtis?

Nors dar per ankstirobotizuotos lazerinio suvirinimo sistemoskad visiškai pakeistų žmones operatorius, šie robotai puikiai tinka automatizuoti iki 90 % rankinio suvirinimo, atliekant didelės apimties paketines operacijas. Dėl didelio efektyvumo, pastovios kokybės ir paprasto valdymo mažųjų ir vidutinių įmonių (MVĮ) vis labiau mėgstami suvirinimo robotai keičia gamybą. Tačiau tais atvejais, kai reikia itin-didelio tikslumo, vien standartinio suvirinimo roboto dažnai nepakanka. Norint užpildyti šią spragą, būtina integruoti lazerinę suvirinimo siūlių sekimo sistemą.

Realiame-pasaulyje gamyboje įmonės-ypač MVĮ-dažnai susiduria su keletu techninių ir finansinių kliūčių diegdamos standartinius suvirinimo robotus:

• Aukšti pritaikymo ir tikslumo reikalavimai:Gamybos linijose dažnai gaminami didelio{0}}mišinio, mažo{1}}tūrio (HMLV) produktai, kuriems reikalingas ypatingas suvirinimo tikslumas ir kurie labai priklausomi nuo patyrusių technikų įgūdžių.
• Draudžiamos tiekimo išlaidos:Padidinti gaunamų ruošinių tikslumą kainuoja brangiai. Esamos apdorojimo įrangos atnaujinimas arba didelio-tikslumo šviestuvų projektavimas ir pirkimas reikalauja didelių kapitalo investicijų.
• Neprognozuojami fiziniai skirtumai:Faktinio suvirinimo metu robotai dažnai susiduria su svyravimais, tokiais kaip ruošinio suspaudimo nuokrypiai, jungčių tarpai ir šiluminė lakštinio metalo deformacija.
• Brangus įrašų{0}}suvirinimo vadovo pertvarkymas:Kai dėl šių skirtumų robotas nepatenka į siūlę, reikia rankiniu būdu{0}}pataisyti. Tai ne tik padidina darbo sąnaudas, bet ir padidina gaminio defektų bei perdirbimo rodiklius.

Norint maksimaliai padidinti roboto efektyvumą, tuo pačiu sumažinant mokymo laiką ir programavimo sudėtingumą, būtina įdiegti lazerinę siūlių sekimo sistemą.

Lazerinė siūlių sekimo sistema veikia per nepertraukiamą uždarą{0}}ciklo grįžtamojo ryšio mechanizmą, kad užtikrintų prisitaikantį valdymą:

1. Išankstinis{0}}suvirinimo padėtis:Prieš pradedant suvirinimą, sistema naudoja siūlės padėties nustatymo galimybę, kad patikrintų jungtį, patikrintų, ar tarpo plotis neviršija tolerancijos, ir nukreipia suvirinimo degiklį tiksliai į pradinį tašką.
2. Stebėjimas realiuoju laiku-:Suvirinimo proceso metu jutiklis, sumontuotas prieš suvirinimo degiklį, nuolat renka erdvinius duomenis apie siūlės padėtį ir profilį.
3. Adaptyvusis valdymas:Šie duomenys apdorojami realiu laiku naudojant pažangius valdymo algoritmus (pvz., prisitaikantį neryškųjį valdymą) ir derinami su suvirinimo parametrais. Tada sistema dinamiškai koreguoja roboto trajektoriją arba specialios paskirties mašinos ašies judesį, leisdama jam akimirksniu prisitaikyti prie bet kokios gaminio deformacijos ar poslinkio.

Patikimiausias būdas stebėti ir nustatyti padėtį realiuoju laiku{0}} yra išorinis pagalbinis optinis aptikimas, visų pirma pagrįstas lazerio linijos trianguliacija ir optiniu vaizdavimu.

Naudodama šiuos optinius matavimo jutiklius, valdymo sistema fiksuoja suvirinimo siūlės geometrines ypatybes. Palyginusi-realaus laiko jutiklio duomenis su iš anksto-užprogramuotu atskaitos keliu, sistema akimirksniu apskaičiuoja bet kokius poslinkius. Tada jis perduoda pataisymo komandas roboto valdikliui, dinamiškai modifikuodamas prisitaikančios rankos judėjimo trajektoriją. Taip užtikrinama, kad per visą suvirinimo ciklą lazerio spindulys išliks idealiai sutelktas į jungtį ir pasiekiamas visiškai automatizuotas, labai tikslus{5}}siūlės sekimas.