Лазерна технология

С преминаването на производствения сектор към интелигентност и автоматизация роботизираните лазерни заваръчни системи все по-широко се прилагат в отрасли като автомобилостроенето, новите енергийни технологии, обработката на листов метал и производството на прецизни компоненти.

Традиционното роботизирано заваряване обикновено изисква предварително зададена фиксирана траектория, което поставя високи изисквания към точността на позициониране на работната част. Ако възникнат проблеми като грешки при сглобяването, деформация на работната част или преместване на местоположението на заваръчния шев, това често води до проблеми като несъвпадение при заваряването или неравномерни заваръчни вали.

През последните години напредъкът в областта на изкуствения интелект, машинното виждане и технологиите за интелигентно управление е надарил роботизираното лазерно заваръчно оборудване с подобрени възможности за автоматично разпознаване и реалновременна корекция, което помага на предприятията да повишат както точността при заваряване, така и стабилността на производствения процес.

Тогава как точно роботизираните лазерни заваръчни системи автоматично разпознават заваръчните шевове?

I. Защо традиционното роботизирано заваряване изисква прецизно позициониране?

При стандартните роботизирани заваръчни процеси роботът обикновено следва предварително програмирана траектория.

Този подход е подходящ, когато:

Конструкцията на продукта е фиксирана;

Размерите на заготовките са постоянни;

Приспособленията осигуряват прецизно позициониране;

Производствените серии са стабилни и еднородни.

Обаче в действителни производствени условия заготовките могат да бъдат подложени на:

Размерни грешки от машинна обработка;

Отклонения при сглобяването;

Позиционни премествания преди заваряване;

Топлинна деформация на материала.

Всякой от тези фактори може да причини отклонение на действителното заваръчно шевно положение от предварително програмирания път.

Ако роботът не може да направи навременни корекции, това може да доведе до:

Отклонение на лазерния лъч от заваръчния шев;

Недостатъчна заваръчна якост;

Непоследователен външен вид на заварката;

Увеличаване на необходимостта от повторна обработка на продукта.

Следователно автоматичното разпознаване на заваръчни шевове е станало ключов фокус в разработването на интелигентни заваръчни системи.

II. Как се постига автоматичното разпознаване на заваръчни шевове при роботизирана лазерна заварка?

Роботизираните лазерни заваръчни системи постигат автоматично разпознаване предимно чрез използване на визуални системи, сензорни технологии и интелигентни алгоритми.

Често използвани методи включват:

1. Визуално позициониране и разпознаване въз основа на CCD

CCD визуалните системи използват промишлени камери за заснемане на изображения на работната част и анализ на заваръчната зона.

Работният процес е следният:

① Камерата заснема положението на работната част;

② Системата разпознава характеристиките на заваръчния шев;

③ Системата автоматично изчислява координатите на заваръчния шев;

④ Роботът коригира своята заваръчна траектория съответно;

⑤ Лазерната глава завършва заварката, като следва коригираната траектория.

Този метод е подходящ за:

Прецисни компоненти;

Конструктивни части от листов метал;

Продукти с високи изисквания към визуалния вид.

2. Лазерно базирано визуално проследяване на заваръчни шевове

Лазерна система за проследяване открива позицията на заваръчен шев в реално време чрез проектиране на лазерна линия.

По време на процеса на заваряване системата може да открива:

Центърната позиция на заваръчния шев;

Всякакво отклонение на заваръчния шев;

Промени във височината на обработваната детайла.

Когато се установи промяна в положението на заваръчния шев, системата за управление автоматично коригира траекторията на движение на робота, като осигурява точното поддържане на лазера върху предварително определената заваръчна линия.

Този метод е особено подходящ за:

Дълги заваръчни шевове;

Извити или профилирани заварки;

Големи конструктивни компоненти.

3. Подпомагано от изкуствен интелект вземане на решения

Интегрирането на технологията за изкуствен интелект предоставя на заваръчното оборудване подобрени възможности за анализ на данни.

Чрез обучение върху огромни обеми заваръчни данни системата може да идентифицира:

Различни форми на заваръчни шевове;

Различни конструкции на обработвани детайли;

Аномални условия за заваряване.

Функциите, подпомагани от изкуствен интелект, позволяват на оборудването да:

Подобрява точността на разпознаването;

Оптимизира пътищата за заваряване;

Намалява необходимостта от ръчни корекции;

Подобрява последователността в производството.

III. Какви са предимствата на автоматизираното разпознаване на заваръчни шевове при роботизирано лазерно заваряване?

1. Намалени изисквания към позиционирането на обработваните детайли

Традиционното заваряване често изисква високоточни фиксиращи устройства за позициониране; обаче интелигентните системи за разпознаване могат да компенсират грешки в позиционирането в определен диапазон.

Това позволява на компаниите да намалят разходите, свързани с настройката на приспособленията, и повишава гъвкавостта на производството.

2. Подобряване на последователността при заваряване

Ръчното заваряване често зависи от нивото на опит на оператора.

Чрез програмиран контрол и визуално базирано откриване роботизираното лазерно заваряване гарантира:

Стабилни скорости на заваряване;

Последователни траектории на заваряване;

Еднородно качество на заварките.

Това е особено полезно в сценарии на масово производство.

3. Намаляване на времето за подготвяне и настройка

При традиционното роботизирано заваряване превключването към различен продукт често изисква повторно обучение на пътя на робота.

С визуална система за разпознаване времето, необходимо за ръчно намиране на точки и коригиране на траекториите, се намалява значително, което води до по-голяма ефективност по време на промяна на производствените линии.

4. По-ниски показатели на дефекти

Автоматизираното разпознаване на заваръчни шевове помага да се минимизират:

Пропуснати заварки;

Заварки извън центъра;

Непълни заварки;

Неправилни позиции за заваряване.

Това помага на компаниите да подобрят процентите на продукти, които отговарят на изискванията.

IV. В кои индустрии се прилага интелигентното роботизирано лазерно заваряване?

Роботизираното лазерно заваряване, комбинирано с технология за визуално разпознаване, е подходящо за широк кръг производствени приложения.

Нова енергийна индустрия

Приложенията включват:

Корпуси на батерии;

Шкафове за съхранение на енергия;

Структурни компоненти за продукти от нова енергия. За продукти с по-големи размери, които изискват последователни заваръчни шевове, автоматичната идентификация може да подобри еднородността в производството.

Автомобилна производствена индустрия

Приложения:

Автомобилни компоненти;

Метални структурни части;

Прецисни сглобки.

Роботизирана лазерна заварка отговаря на строгите изисквания на автомобилната индустрия относно ефективност и качество.

Хардуерна и ламаринена индустрия

Приложения:

Корпуси и шкафове;

Рамки на оборудване;

Метални кутии/капсули.

Системите с визуална поддръжка намаляват ръчните грешки при позициониране и подобряват ефективността на обработката на партиди.

Индустрия за прецизно производство

Приложения:

Медицински устройства;

Електронни компоненти;

Прецизни механични части.

Високоточните възможности за идентификация гарантират, че продуктите отговарят на специфичните изисквания за външен вид и размери.

В. Умното заваряване, базирано на изкуствен интелект, лишило ли е напълно от необходимостта от човешко участие?

В момента технологиите на изкуствения интелект се използват предимно за подпомагане на процеса на заваряване и повишаване на автоматизацията на оборудването; те не могат напълно да заместят цялото човешко участие.

В действителното производство следните роли остават задължителни:

Инженери по процеси за конфигуриране на параметрите;

Техници за пускане в експлоатация и отстраняване на дефекти на оборудването;

Оператори за управление на производството.

Ролята на изкуствения интелект и роботиката е да намалят повтарящите се задачи, да подобрят стабилността на заварката и да направят производствения процес по-ефективен.

VI. Какви фактори трябва да се вземат предвид при избора на роботизирани лазерни заваръчни системи?

При избора на роботизирано лазерно заваръчно оборудване компаниите трябва да надхвърлят бранда на робота и мощността на лазера и също така да вземат предвид:

Съвместимост с конкретни заваръчни процеси;

Точност на системата за визуализация;

Стабилност на оборудването;

Възможности за софтуерно управление;

Техническата поддръжка, предоставена от производителя.

Различните структури на продуктите и изискванията за производство изискват специализирани автоматизирани решения.

Заключение

Интеграцията на изкуствен интелект, машинно виждане и системи за роботизирано управление осигурява на лазерните заваръчни машини възможности за интелигентно разпознаване на заваръчните шевове и коригиране на траекторията. Благодарение на автоматично позициониране, реалновременно проследяване и интелигентна корекция роботизираното лазерно заваряване подобрява точността на заваряването, намалява разходите, свързани с ръчната настройка, и отговаря на изискванията на съвременните производствени предприятия за високо ефективно и високо последователно производство.

Като професионален производител на оборудване за лазерно заваряване, ние предлагаме роботизирани машини за лазерно заваряване, автоматизирани заваръчни работни станции и интелигентни заваръчни решения. Въз основа на конструкцията на продукта, заваръчните процеси и изискванията към производствения цикъл на клиента, ние осигуряваме подбор на оборудване, конфигурации за позициониране въз основа на визуално разпознаване, изпитания на процесите и техническа поддръжка – което помага на предприятията да постигнат по-стабилно и ефективно автоматизирано заваряване.