Lazerinė technologija

Kai pramonės sektorius juda link išminties ir automatizacijos, robotizuotos lazerinės suvirinimo sistemos vis dažniau naudojamos įvairiose srityse – automobilių gamyboje, naujosios energijos sektoriuje, lakštų metalo apdorojime ir tikslaus komponentų gamyboje.

Tradiciniam robotizuotam suvirinimui paprastai reikia iš anksto nustatyto, fiksuoto maršruto, todėl keliami dideli reikalavimai detalių pozicionavimo tikslumui. Jei kyla problemų, pvz., surinkimo klaidų, detalių deformacijos ar suvirinimo siūlės padėties pasislinkimo, dažnai susiduriama su tokiais trūkumais kaip neteisingas suvirinimo vietas ar nevienodas suvirinimo siūlės profilis.

Pastaraisiais metais dirbtinio intelekto, mašininio matymo ir protingų valdymo technologijų pažanga suteikė robotizuotai lazerinei suvirinimo įrangai pagerintų galimybių automatiškai atpažinti ir realiuoju laiku koreguoti, padedant įmonėms pagerinti tiek suvirinimo tikslumą, tiek gamybos stabilumą.

Taigi kaip tiksliai robotizuotos lazerinės suvirinimo sistemos automatiškai atpažįsta suvirinimo siūles?

I. Kodėl tradiciniam robotizuotam suvirinimui reikia tikslaus pozicionavimo?

Standartinėse robotizuotos suvirinimo procedūrose robotas paprastai seka iš anksto suprogramuotą kelią.

Šis požiūris yra tinkamas, kai:

Gaminio konstrukcija yra pastovi;

Detalių matmenys yra nuoseklūs;

Tvirtinimo įrenginiai užtikrina tikslų pozicionavimą;

Gamybos ciklai yra stabilesni ir vienodi.

Tačiau faktinėse gamybos aplinkose detalės gali būti veikiamos:

Matavimo paklaidos apdirbant;

Surinkimo nuokrypiai;

Padėties poslinkiai prieš suvirinant;

Medžiagos šiluminis deformavimas.

Bet kuris iš šių veiksnių gali sukelti faktinės suvirintos siūlės vietos nuokrypį nuo iš anksto suprogramuoto kelio.

Jei robotas negali laiku atlikti korekcijų, tai gali sukelti:

Lazerio spindulio nuokrypį nuo suvirintos siūlės;

Nepakankamą suvirinimo stiprumą;

Nevienodą suvirinimo išvaizdą;

Padidėjusią reikalavimą perdarinėti gaminius.

Todėl automatinis šviesos lanko siūlių atpažinimas tapo pagrindiniu dėmesio objektu kuriant protingas suvirinimo sistemas.

II. Kaip pasiekiamas automatinis šviesos lanko siūlių atpažinimas robotizuotose šviesos lanko suvirinimo sistemose?

Robotizuotos šviesos lanko suvirinimo sistemos automatinį atpažinimą pasiekia daugiausia naudodamos vaizdo sistemas, jutiklių technologijas ir protingus algoritmus.

Dažni metodai apima:

1. CCD pagrįstas vaizdinis pozicionavimas ir atpažinimas

CCD vaizdo sistemos naudoja pramonines kameras, kad nufotografuotų darbo detalę ir analizuotų suvirinimo zoną.

Darbo eiga yra tokia:

① Kamera nufotografuoja darbo detalės padėtį;

② Sistema atpažįsta siūlės charakteristikas;

③ Sistema automatiškai apskaičiuoja siūlės koordinates;

④ Robotas atitinkamai koreguoja savo suvirinimo kelią;

⑤ Laserinė galvutė užbaigia suvirinimą sekdama ištaisyta trajektorija.

Šis metodas yra puikiai tinkamas šioms situacijoms:

Tiksliesiems komponentams;

Lakštų metalo konstrukcinėms detalėms;

Produktams, kuriems keliami aukšti vizualinio išvaizdos reikalavimai.

2. Laseriu paremtas vaizdo stebėjimas suvirinimo siūlėms

Laserinė stebėjimo sistema realiuoju laiku aptinka suvirinimo siūlės padėtį, projektuodama laserinę liniją.

Suvirinimo procese sistema gali aptikti:

Suvirinimo siūlės centrinę padėtį;

Bet kokį nuokrypį nuo suvirinimo siūlės;

Darbo detalės aukščio pokyčiai.

Kai aptinkamas švojimo siūlės padėties pokytis, valdymo sistema automatiškai koreguoja robotų judėjimo trajektoriją, užtikrindama, kad lazeris visada tiksliai būtų nukreiptas į numatytą švojimo kelią.

Šis metodas ypač tinkamas šioms situacijoms:

Ilgoms švojimo siūlėms;

Išlenktoms arba kontūrinėms švojimo siūlėms;

Didelėms konstrukcinėms detalėms.

3. Dirbtinio intelekto pagrįsta sprendimų priėmimo sistema

Dirbtinio intelekto technologijos integruojant į švojimo įrangą pagerinamos duomenų analizės galimybės.

Mokantis iš didžiulių švojimo duomenų kiekių, sistema gali atpažinti:

Įvairias švojimo siūlių formas;

Skirtingų detalių konstrukcijos;

Netipiškos suvirinimo sąlygos.

Dirbtinio intelekto pagalba įranga gali:

Padidinti atpažinimo tikslumą;

Optimalizuoti suvirinimo kelius;

Sumažinti rankinės reguliavimo poreikį;

Pagerinti gamybos nuoseklumą.

III. Kokie yra automatinio siūlės atpažinimo privalumai robotizuotame lazeriniame suvirinime?

1. Sumažinti reikalavimus dėl detalių pozicionavimo

Tradicinis suvirinimas dažnai reikalauja aukštos tikslumo tvirtinimo įrenginių pozicionavimui; tačiau protingos atpažinimo sistemos gali kompensuoti padėties klaidas tam tikrame diapazone.

Tai leidžia įmonėms sumažinti sąnaudas, susijusias su tvirtinimo įtaisų reguliavimu, ir padidinti gamybos lankstumą.

2. Gerintas suvirinimo nuoseklumas

Rankinis suvirinimas dažnai priklauso nuo operatoriaus patirties lygio.

Programuojamojo valdymo ir vaizdo pagrindu veikiančios detekcijos dėka robotizuotas lazerinis suvirinimas užtikrina:

Stabilų suvirinimo greitį;

Nuoseklias suvirinimo trajektorijas;

Vienodą suvirinimo kokybę.

Tai ypač naudinga masinei gamybai.

3. Sumažintas paruošimo ir reguliavimo laikas

Tradiciniame robotizuotame suvirinime perjungus prie kito gaminio dažnai reikia iš naujo išmokyti roboto judėjimo kelią.

Naudojant vaizdo pagrįstą atpažinimo sistemą, žymiai sumažėja laikas, skiriamas taškų rankiniu būdu lokalizuoti ir trajektorijoms koreguoti, todėl gamybos linijų keitimo metu pasiekiamas didesnis efektyvumas.

4. Mažesnis defektų rodiklis

Automatinis suvirinimo siūlės atpažinimas padeda sumažinti:

Praleistus suvirinimus;

Ne centre esančius suvirinimus;

Neužbaigtus suvirinimus;

Neteisingas suvirinimo pozicijas.

Tai padeda įmonėms pagerinti savo produktų priėmimo rodiklį.

IV. Kurios pramonės šakos naudingai naudoja protingą robotinį lazerinį suvirinimą?

Robotinis lazerinis suvirinimas, sujungtas su vaizdo pagrįsta atpažinimo technologija, tinka įvairioms gamybos programoms.

Naujosios energijos pramonė

Pristatymo sritys apima:

Baterijų korpusai;

Energijos kaupimo spintos;

Naujosios energijos produktų konstrukcinės dalys. Produktams su didesniais matmenimis, kuriems reikia nuolatinių suvirinimo siūlių, automatinė identifikacija gali padėti pasiekti vienodą gamybą.

Automobilių gamybos pramonė

Taikymo sritys:

Automobilių komponentai;

Metalinės konstrukcinės dalys;

Tikslūs surinkimai.

Robotizuotas lazerinis suvirinimas atitinka automobilių pramonės griežtus reikalavimus dėl efektyvumo ir kokybės.

Įranga ir lakštų metalo pramonė

Taikymo sritys:

Korpusai ir spintos;

Įrangos rėmai;

Metalinės dėžės/krepšiai.

Vaizdo pagalba paremtos sistemos sumažina rankinio pozicionavimo klaidas ir padidina partijų apdorojimo efektyvumą.

Tikslaus gamybos pramonė

Taikymo sritys:

Medicinos įranga;

Elektroniniai komponentai;

Tikslūs įrenginiai.

Didelės tikslumo identifikavimo galimybės užtikrina, kad gaminiai atitiktų tam tikrus išvaizdos ir matmenų reikalavimus.

Ar dirbtinio intelekto (AI) pagrįstas protingas suvirinimas pašalina žmogaus įsikišimo poreikį?

Šiuo metu dirbtinio intelekto technologija naudojama daugiausia suvirinimo proceso parametrų parinkimui ir įrangos automatizavimui pagerinti; ji negali visiškai pakeisti viso žmogaus dalyvavimo.

Realioje gamyboje toliau yra būtini šie vaidmenys:

Technologijos inžinieriai parametrų konfigūravimui;

Technikai specialistai įrangos paleidimui ir derinimui;

Operatoriai gamybos valdymui.

Dirbtinio intelekto ir robotų vaidmuo – sumažinti pakartotinius uždavinius, pagerinti suvirinimo stabilumą ir padaryti gamybos procesą efektyvesnį.

VI. Kokie veiksniai turi būti įvertinti renkantis robotizuotų lazerinių suvirinimo sistemų įrangą?

Renkantis robotizuotos lazerinės suvirinimo įrangos įrenginius įmonės turėtų atsižvelgti ne tik į robotų prekės ženklą ir lazerio galią, bet taip pat į:

Suderinamumą su konkrečiais suvirinimo procesais;

Vaizdo sistemos tikslumą;

Įrangos stabilumą;

Programinės įrangos valdymo galimybes;

Gamintojo teikiamą techninę paramą.

Skirtingi produktų konstrukcijų ir gamybos reikalavimų reikalauja pritaikytų automatizavimo sprendimų.

Išvada

Dirbtinio intelekto, mašininio matymo ir robotizuotų valdymo sistemų integruojimas suteikia lazerinėms suvirinimo įrangoms protingą siūlės atpažinimo ir kelio koregavimo galimybę. Automatinis pozicionavimas, realaus laiko sekimas ir protinga korekcija padeda robotizuotam lazeriniam suvirinimui padidinti tikslumą, sumažinti rankinio nustatymo sąnaudas ir atitikti šiuolaikinių gamybos įmonių reikalavimus dėl aukštos efektyvumo ir nuoseklumo gamybos.

Kaip profesionalus lazerinio suvirinimo įrangos gamintojas, mes teikiame robotizuotus lazerinio suvirinimo įrenginius, automatizuotus suvirinimo darbo stalus ir protingas suvirinimo sprendimus. Remdamiesi kliento gaminio konstrukcija, suvirinimo procesais ir gamybos ciklo reikalavimais, mes siūlome įrangos parinkimą, pozicionavimo konfigūracijas su vaizdo sistema, procesų bandymus ir techninę paramą – padedant įmonėms pasiekti stabilesnę ir efektyvesnę automatizuotą suvirinimo gamybą.