Lāzera šuvju izsekošanas sensors vēja turbīnām

Ja vēlaties uzlabot savu automatizēto metināšanas procesu, uzlabot metināto izstrādājumu kvalitāti, uzlabot metināšanas efektivitāti un samazināt izmaksas, riskus vai nevajadzīgus atkritumus, paļaujieties uz mūsu lāzera šuvju izsekošanas metināšanas sensoriem.

Šādos makroskopiskā izteiksmē var šķist nedaudz absurdi apgalvot, ka tik specializētai tehnoloģijai kā lāzera šuvju izsekošana ir nozīmīga loma, jo ir pieejamas ievērojamas priekšrocības, ja tehnoloģija tiek izmantota pilnībā. Lai gan lāzera šuvju izsekošana var nebūt galvenais enerģijas taupīšanas virzītājspēks, tas nodrošina citus metināšanas sasniegumus, kas tieši risina problēmu.

Jūras vēja iekārtas lielākoties sastāv no lāzera šuvju izsekošanas sensora vēja turbīnu tērauda konstrukcijām. To efektīva ražošana ir svarīga to vispārējai oglekļa pēdai. Loka metināšanas strāvas avotu efektivitāte jau ir panākusi lēcienu uz priekšu, nomainot tīkla frekvences transformatoru blokus ar augstfrekvences pārveidotājiem, izmantojot modernus jaudas tranzistorus un ātrgaitas elektroniskās vadības ierīces. Pašu strāvas avotu padarot daudz efektīvāku, nākamais un grūtākais solis ir uzlabot metināšanas procesa efektivitāti.

Ņemot vērā, ka divu metāla gabalu savienošana kopā ar metināšanu ir saistīta ar to saskarnes izkausēšanu, lai varētu izveidoties viena izkausēta peļķe, un pēc tam tās sacietēšana, lai divas daļas kļūtu par vienu, tad ir acīmredzami ievērojams siltums. Metināšanas vieta ir jāuzsilda virs kušanas temperatūras, apmēram 1500 grādiem tēraudam, un pēc tam jāļauj atdzist līdz apkārtējai temperatūrai, siltums galvenokārt izstaro apkārtējo vidi. Jebkurš izmantotā siltuma daudzuma samazināšanas veids ir izdevīgs ne tikai vispārīgā vides ziņā, bet arī specifiskā metināšanas ziņā, piemēram, samazinot kropļojumus.

Gadījumā, ja divas daļas ir savienotas kopā, mērķis varētu būt samazināt siltuma padevi, izkausējot tikai ļoti plānas pamatmateriāla šķēles abās saskarnes pusēs. Lai to panāktu, siltuma pielietošana ir precīzi jākontrolē, un ir viegli redzēt, cik uzlabota ir nepieciešama faktiskā savienojuma stāvokļa noteikšana un precīza siltuma padeves kontrole. Tātad kopumā priekšrocības, ko sniedz kopīgās pozīcijas uztveršana, ir acīmredzamas.

Taktilā šuvju izsekošana
Kā norāda nosaukums, taustes sensori fiziski saskaras ar metināšanas šuvi, izmantojot kontaktzondi. Kad degļa pozīcija mainās attiecībā pret apstrādājamo priekšmetu, zonde novirzās pretējā virzienā, un regulators veic regulējumus, lai atgrieztu degli tā sākotnējā pozīcijā. Taktilās šuvju izsekošanas sistēmas ir vislabāk piemērotas metinātām šuvēm ar lielu, atšķirīgu ģeometriju. Ja metināšanas šuve ir pārāk maza, zonde var zaudēt kontaktu ar šuvi un nolaist metināšanas degli no ceļa.
 

Caur loka šuvju salīmēšanu
Siles loka šuvju izsekošanas sistēmas izmanto atgriezenisko saiti no sprieguma, strāvas stipruma un stieples padeves ātruma sensoriem, lai noteiktu izmaiņas degļa stāvoklī. Piemēram, ja mēs metinātu uz leju šķautnes savienojuma centru un sāktu virzīties uz vienu pusi, degļa attālums līdz darbam samazinātos, izraisot loka strāvas stipruma palielināšanos (cv metināšana). Lai šī piestiprināšanas metode darbotos, metināšanas deglim ir jāsvārstās uz priekšu un atpakaļ perpendikulāri metināšanas šuvei. To darot, sistēma nepārtraukti salīdzina metināšanas strāvas stiprumu šuves kreisajā un labajā pusē; starp diviem strāvas stipruma maksimumiem jāatrodas centrā. Caurloka izsekošanas sistēmas ir vislabāk piemērotas metinātām šuvēm ar lielu, atšķirīgu ģeometriju, piemēram, lielām slīpām un šķautnēm.
 

Lāzera redzes šuvju izsekošana
Lāzera redzamības šuvju izsekošanas demonstrācija ar kolonnu un stieņu metināšanas sistēmu Lāzera redzamības šuvju izsekošanas sistēmās tiek izmantota lāzera lente, kas projicējas uz detaļas virsmas, veidojot skaidru lāzera līniju pāri metinājuma šuvei. Pēc tam lāzera līnija tiek skatīta nelielā leņķī, izmantojot kameru. Rezultāts ir līnijas profils, kas precīzi atbilst metinājuma šuves ģeometrijai. Pēc tam līnijas profilā tiek izveidots atskaites punkts, un regulators veiks visas nepieciešamās kustības, lai šis atskaites punkts būtu tādā pašā pozīcijā attiecībā pret metināšanas degli. Lāzera redzamības sistēmām ir ļoti augsta izšķirtspēja, kas ļauj tām droši izsekot gan lielām, gan mazām metināšanas šuvēm.

Lāzera šuvju izsekošanas sensora izmantošana vēja turbīnu staru kūļa metināšanai ar robotizētiem manipulatoriem tiek paplašināta uz plašākiem rūpnieciskiem lietojumiem, jo ​​sistēmas pieejamība palielinās līdz ar kapitāla izmaksu samazināšanos. Parasti lāzermetināšanai nepieciešama augsta pozicionēšanas un savienojuma precizitāte. Detaļu ģeometrijas un pozicionēšanas mainīguma dēļ, kā arī termiskās deformācijas dēļ, kas var rasties procesa laikā, savienojuma novietojums un pielāgošana ne vienmēr ir pieņemama vai paredzama a priori, ja izmanto vienkāršus stiprinājumus. Tas padara pāreju no virtuālās CAD/CAM vides uz reālu ražošanas vietu nenozīmīgu, ierobežojot lietojumus, kur ir nepieciešama īsu daļu sagatavošana, piemēram, mazo sēriju ražošana. Risinājumi, kas padara lāzermetināšanas darbības iespējamas ražošanas sērijām ar stingrām pielaidēm, ir nepieciešami, lai kalpotu plašākam rūpniecisko lietojumu lokam.

Šādiem risinājumiem jāspēj izsekot vēja turbīnu lāzera šuvju izsekošanas sensoram, kā arī izturēt mainīgas spraugas, kas veidojas starp savienojamajām daļām. Šajā darbā tiešsaistes korekcija robota trajektorijai, kuras pamatā ir pelēktoņu koaksiālās redzes sistēma ar ārēju apgaismojumu un adaptīvā viļņošanās stratēģija, tiek piedāvāta kā līdzeklis, lai palielinātu ražošanas rūpnīcas vispārējo elastību.

Izstrādātajā risinājumā tika izmantotas divas vadības cilpas: pirmā spēj mainīt robota pozu, lai sekotu dažādām trajektorijām; otrs, kas spēj mainīt apļveida svārstību amplitūdu atkarībā no spraugas, kas veidojas sadursavienojumu metinātajās šuvēs. Lai pārbaudītu risinājuma efektivitāti, tika izmantoti demonstrācijas gadījumi sadursavienojumu metinātām šuvēm ar 301 paaugstinātas sarežģītības nerūsējošā tērauda šuvēm. Sistēma tika veiksmīgi pārbaudīta uz 2 mm biezām plakanām nerūsējošā tērauda loksnēm ar maksimālo metināšanas ātrumu 25 mm/s, un tika iegūtas maksimālās pozicionēšanas un leņķiskās orientācijas kļūdas attiecīgi 0,325 mm un 4,5 grādi. Nepārtrauktu lāzera šuvju izsekošanas sensoru vēja turbīnām varēja panākt ar līdz 1 mm atstarpēm un mainīgu šuves pozīciju ar izstrādāto vadības metodi. Pieņemamo lāzera šuvju izsekošanas sensoru vēja turbīnu kvalitātei izmantotajā autogēnās metināšanas konfigurācijā varēja uzturēt līdz 0,6 mm atstarpei.

Lāzera šuvju izsekošanas sensors vēja turbīnu vadībai ir paņēmiens, kurā metināšanas deglis un metināšanas stieple ir precīzi novietoti gar metināšanas spraugu. Izlīdzinot metināto metālu ar spraugu, ir nozīme dažādām pielaidēm, kas var ietekmēt metinājuma spraugas izmērus, ģeometriju un novietojumu telpā.

Pat ja sprauga dizainā ir izkārtota taisni, praksē tā var būt nevienmērīga un parādīt pretējo malu platuma un augstuma atšķirības. Šīs atšķirības var izraisīt dažādi faktori, piemēram, armatūras veids vai sastāvdaļu pašsvars.

Metināšanas procesā rodas vēl viens efekts, ko diez vai var kompensēt ar projektēšanas pasākumiem: Proti, termiski kropļojumi. Lai kompensētu šos efektus, tika izstrādāta lāzera šuvju izsekošanas sensora tehnika vēja turbīnām. Ir dažādas metināšanas šuvju vadīšanas metodes, lai gan klasiskās pieejas mūsdienās tiek izmantotas retāk.

Tradicionāla metode ir vadīt metināšanas degli caur spraugu, izmantojot mehānisko tapu. Tomēr mūsdienās šo metodi izmanto reti, jo tā ir jutīga pret traucējumiem (piemēram, tapas iespīlēšana) un ierobežota pielietojamība vienkāršām ģeometrijām. Turklāt tas nesniedz nekādu informāciju par šuves augstumu.

Mūsdienu tehnikas līmenis sastāv no optiskiem sensoriem, kas bez kontakta nosaka šuves ģeometriju un stāvokli pirms metināšanas procesa. Dažos gadījumos ir izmantoti punktveida lāzera tālmēri ar kustīgu staru vadību, taču vēja turbīnu lāzera šuvju izsekošanas sensors kļūst arvien izplatītāks. Šie sensori uztver metināšanas degļa priekšā esošās spraugas 3D profilus.

Kombinācijā ar speciālu šuvju izsekošanas programmatūru dati tiek novērtēti un optimālā pozīcija (x- un z-plaknē) tiek pārraidīta uz metināšanas sistēmas vai metināšanas robota ass vadību. Rezultātā vēja turbīnu lāzera šuvju izsekošanas sensora optimālo pozīciju var sasniegt jebkurā laikā, pat ja rodas siltuma kropļojumi.

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.