Vidēja diapazona lāzera metināšanas izsekošanas sensors

Vidēja diapazona lāzera metinājuma izsekošanas sensors izmanto lāzeru, lai apstarotu metinājuma šuves virsmu, veidojot lāzera gaismas joslu, ko uztver un attēlo augstas izšķirtspējas kamera. Ar algoritmisku apstrādi metināšanas šuves trīsdimensiju pazīmes tiek pārveidotas strukturētā informācijā, ieskaitot metināšanas savienojumu koordinātas, novirzes, spraugas utt. Šī informācija tiek pārsūtīta uz robota kontrolieri, nodrošinot robotam nepieciešamo trajektoriju un procesa parametrus. metināšana, robota vadīšana, lai metinātu vai koriģētu sagataves novirzes reāllaikā, un panāktu perfektu metināšanas darbu. Salīdzinot ar citiem risinājumiem, lāzera šuvju izsekošanas priekšrocības ir bezkontakta, augsta precizitāte, ātrs ātrums un laba pielāgošanās spēja.

Vidēja diapazona lāzera metināšanas izsekošanas sensors galvenokārt sastāv no CCD kameras, pusvadītāju lāzera, lāzera aizsardzības lēcas, pret šļakatām izturīga deflektora un vēja dzesēšanas ierīces. Izmantojot triangulācijas principu, tiek iegūta katra lāzera skenēšanas zonas punkta koordinātu informācija, un parasto metināšanas šuvju tiešsaistes reāllaika noteikšana tiek realizēta, izmantojot sarežģītus programmu algoritmus, un robots tiek vadīts, lai pielāgotu darba trajektoriju atbilstoši. uz skenēšanas datiem.

Manuālais vai vidēja diapazona lāzera metināšanas izsekošanas sensors balstās uz metināšanas darbinieku spriedumu un procesa parametru pielāgošanu, lai pabeigtu metināšanas šuvju izsekošanu. Pēc tam, kad rūpnieciskais robots ir aprīkots ar metināšanas šuvju izsekošanas sistēmu, iekārta var aprēķināt kļūdu starp konstatēto metināšanas šuvi un robota apmācības trajektoriju caur sensoru un izvadīt kļūdas datus, kas pēc tam tiek laboti reāllaikā, veicot kustību. mehānisms, lai precīzi vadītu metināšanas pistoli, lai veiktu automātisku metināšanu. Tas ir kā dot robotam acis.

Vidēja diapazona lāzera metināšanas izsekošanas sensoru iekārtām, piemēram, robotiem vai automātiskajām metināšanas iekārtām, tās galvenokārt paļaujas uz robota apmācību programmēšanu un trajektorijas reproducēšanu, tāpēc ir jānodrošina sagataves un tās montāžas precizitāte, lai nodrošinātu, ka metināšanas pistole var izlīdzināt metināšanas šuvi procesa atļautajā precizitātes diapazonā.

Tomēr daudzos gadījumos sagataves un tās montāžas precizitāte un konsistence nevar atbilst lielapjoma sagatavju vai automatizētās metināšanas masveida ražošanas prasībām. Tajā pašā laikā metināšanas procesā ir nekontrolējama sprieguma un deformāciju ietekme, ko izraisa sagataves pārkaršana. Tāpēc, saskaroties ar šādām situācijām, ir nepieciešama aktīva izsekošanas ierīce, kas veiktu darbības, kas līdzīgas manuālās metināšanas darbinieku acīm un rokām, tas ir, vidēja diapazona lāzera metināšanas izsekošanas sensors vada iekārtu darbā.

Metināto šuvju nepilnību simulācija
Balstoties uz zināšanām par vidēja diapazona lāzermetināšanas izsekošanas sensoru un hibrīdo lāzermetināšanu un diskusijām ar lāzermetināšanas galalietotājiem, tika noteiktas iespējamās parametru variācijas, kas varētu rasties ražošanā. Šie faktori, kas saistīti ar procesa parametriem, šuvju sagatavošanu un montāžu, ir iespējami dažādu metinājuma nepilnību cēloņi.
 

Eksperimentālā iekārta
Autogēnās lāzermetināšanas izmēģinājumi tika veikti, izmantojot ražotu vidēja diapazona lāzermetināšanas izsekošanas sensoru. Lāzera stars tika nogādāts caur soļu indeksa optisko šķiedru, kura diametrs ir 600 µm, izvades korpusā, izmantojot 200 mm fokusēšanas objektīvu, lai radītu nominālo minimālo plankuma izmēru 0,6 mm diametrā. Lai sekotu savienojuma šuvei metināšanas laikā, tika izmantots Servo-Robot šuvju izsekotājs. Plūmju slāpēšanas gāzes strūkla (argons) tika pagriezta 40 grādu leņķī pret apstrādājamās detaļas virsmu, aiz lāzera stara ar trieciena punktu 1 mm virs lāzera stara fokusa. Lāzera optikas aizsardzībai metināšanas laikā tika izmantots augstspiediena gaisa nazis. Faktiskais korpuss un šuvju izsekotājs tika uzstādīts uz robota, metināšanas laikā šķērsojot izkārtojumu pāri paraugam, kas tika turēts stacionārā džigā.
 

Metināšanas procesa uzraudzība
Pirmais sensors, ko apraksta vidēja diapazona lāzera metināšanas izsekošanas sensors, nosaka starojumu viļņu garuma diapazonā, kas ir mazāks par 600 nm. Metinot tēraudu ar lāzera gaismu, drīzāk ir sagaidāma augsta temperatūra, termiski ierosināta gāze vai "plūmums", nevis jonizēta plazma. Praksē šīs plūmes ir ļoti enerģiskas spektra redzamajā daļā, tāpēc tika cerēts, ka, izmantojot plazmassensoru, būs redzamas jebkuras vidēja diapazona lāzera metinājuma izsekošanas sensora svārstības metināšanas problēmu dēļ. Otrais sensors, saukts par “temperatūras” sensoru, ir jutīgs pret spektra infrasarkano daļu (1100-1800nm), un tas tika izveidots tā, lai uztvertu signālus no izkausētā metinājuma šuves. Trešais sensors, ko dēvē par “atstarošanas” vai “atstarošanas” sensoru, nosaka šauru starojuma joslu, kuras centrā ir 1,06 µm viļņa garums (ti, lāzera viļņa garums), kas apstrādes laikā tiek atstarots no sagataves.

Uzņēmums Suzhou Full-v tika dibināts 2019. gadā un ir apkalpojis tūkstošiem lietotāju gan vietējā, gan starptautiskā mērogā, gūstot vienprātīgu lietotāju atzinību. Full-v 3D lāzera viedā metināšanas šuvju izsekošanas sistēma ir sasniegusi pilnīgu pārklājuma atbilstību starp galvenajiem robotu ražotājiem gan vietējā, gan starptautiskā mērogā, un tai ir vienkāršības, uzticamības un plaši izplatītas īpašības. Uzņēmums ir apņēmies nodrošināt atvērtu un pielāgotu optoelektronisko sensoru aprīkojumu un tehniskos pakalpojumus, vienmēr par prioritāti izvirzot produktu kvalitāti un lietotāju pieredzi. Ar nepārtrauktu amatnieka pilnveides garu mēs piedāvājam klientiem uzticamus un stabilus produktus.