Laserová technológia

Keďže výrobný priemysel sa posúva smerom k inteligencii a automatizácii, robotické systémy na zváranie laserom sa čoraz viac uplatňujú v odvetviach ako výroba automobilov, nové energie, spracovanie plechov a výroba presných komponentov.

Tradičné robotické zváranie zvyčajne vyžaduje prednastavenú, pevnú dráhu, čo kladie vysoké nároky na presnosť umiestnenia obrobku. Ak nastanú problémy, ako chyby pri montáži, deformácia obrobku alebo posun polohy zváracieho švu, často to vedie k problémom, ako je nesprávne zváranie alebo nejednotné zváracie stopy.

V posledných rokoch umožnili pokroky v oblasti umelej inteligencie, strojového videnia a technológií inteligentného riadenia vybaviť robotické zariadenia na laserové zváranie zvýšenými schopnosťami automatického rozpoznávania a reálneho prispôsobovania, čím podporujú zvýšenie presnosti zvárania aj stability výroby podnikmi.

Ako teda robotické systémy na laserové zváranie presne rozpoznávajú zvárací šev?

I. Prečo tradičné robotické zváranie vyžaduje presné umiestnenie?

V štandardných procesoch robotického zvárania sa robot zvyčajne pohybuje po predprogramovanej dráhe.

Tento prístup je vhodný v prípadoch, keď:

Konštrukcia výrobku je pevná;

Rozmery polotovarov sú konštantné;

Upínanie zabezpečuje presné umiestnenie;

Výrobné dávky sú stabilné a jednotné.

V skutočných výrobných prostrediach sa však polotovary môžu vystaviť:

Rozmerné chyby z obrábania;

Odchýlky pri montáži;

Polohové posuny pred zváraním;

Teplotné deformácie materiálu.

Akýkoľvek z týchto faktorov môže spôsobiť, že skutočná poloha zvarového švu sa odchyľuje od predprogramovanej dráhy.

Ak robot nedokáže vykonať včasné úpravy, môže to mať za následok:

Odchýlenie laserového lúča od zvarového švu;

Nedostatočnú pevnosť zvaru;

Nejednotný vzhľad zvaru;

Zvýšenú potrebu prepracovania výrobkov.

Preto sa automatická identifikácia zváracích švíkov stala kľúčovým cieľom pri vývoji inteligentného zvárania.

II. Ako sa dosahuje automatická identifikácia zváracích švíkov pri robotickom laserovom zváraní?

Systémy robotického laserového zvárania dosahujú automatickú identifikáciu predovšetkým pomocou vizuálnych systémov, senzorovej technológie a inteligentných algoritmov.

Bežné metódy zahŕňajú:

1. Vizuálne umiestňovanie a identifikácia na základe CCD

CCD vizuálne systémy využívajú priemyselné kamery na zachytenie obrazov obrobku a analýzu zváracieho priestoru.

Pracovný postup je nasledovný:

① Kamera zachytí polohu obrobku;

② Systém identifikuje charakteristické znaky zváracieho švíku;

③ Systém automaticky vypočíta súradnice zváracieho švíku;

④ Robot príslušne upraví svoju zváraciu dráhu;

⑤ Laserová hlavica dokončí zváranie sledovaním opravenej trajektórie.

Táto metóda je vhodná pre:

Presné komponenty;

Konštrukčné diely z plechu;

Výrobky s vysokými požiadavkami na vizuálny vzhľad.

2. Laserové vizuálne sledovanie zvarových švíkov

Laserový sledovací systém v reálnom čase detekuje polohu zvarového švíku premietaním laserového lúča.

Počas procesu zvárania môže systém detegovať:

Strednú polohu zvarového švíku;

Akékoľvek odchýlky zvarového švíku;

Zmeny výšky obrobku.

Keď je zistená zmena polohy zváracieho švu, riadiaci systém automaticky upraví pohybovú dráhu robota, čím sa zabezpečí presné zarovnanie laseru so zadanou zváracou dráhou.

Táto metóda je obzvlášť vhodná pre:

Dlhé zváracie švy;

Zakrivené alebo tvarované zváracie švy;

Veľké konštrukčné súčiastky.

3. Rozhodovanie s podporou umelej inteligencie

Integrácia technológie umelej inteligencie poskytuje zváracím zariadeniam vylepšené schopnosti analýzy údajov.

Trénovaním na rozsiahlych množstvách zváracích údajov môže systém identifikovať:

Rôzne tvary zváracích švov;

Rôzne štruktúry obrobkov;

Neobvyklé podmienky zvárania.

Funkcie s podporou umelej inteligencie umožňujú zariadeniu:

Zlepšiť presnosť rozpoznávania;

Optimalizovať dráhy zvárania;

Znížiť potrebu manuálnych úprav;

Zvýšiť konzistenciu výroby.

III. Aké sú výhody automatického rozpoznávania zvarových švíkov pri robotickom laserovom zváraní?

1. Znížené požiadavky na umiestnenie obrobkov

Tradičné zváranie často vyžaduje presné upínacie prípravky na umiestnenie; inteligentné systémy rozpoznávania však dokážu kompenzovať chyby umiestnenia v určitom rozsahu.

Toto umožňuje firmám znížiť náklady spojené s úpravami prípravkov a zvyšuje flexibilitu výroby.

2. Zlepšená konzistencia zvárania

Ručné zváranie často závisí od úrovne skúseností operátora.

Prostredníctvom programového riadenia a detekcie založenej na vizuálnom systéme zabezpečuje laserové zváranie robotmi:

Stabilné rýchlosti zvárania;

Konzistentné dráhy zvárania;

Jednotnú kvalitu zvarov.

Toto je obzvlášť výhodné v scénariách hromadnej výroby.

3. Skrátený čas nastavenia a úpravy

Pri tradičnom zváraní robotmi sa pri prechode na iný výrobok často vyžaduje opätovné naučenie trasy robota.

S videním založeným systémom rozpoznávania sa výrazne skracuje čas strávený manuálnym vyhľadávaním bodov a úpravou trajektórií, čo vedie k vyššej efektívnosti pri prechode medzi výrobnými linkami.

4. Nižšie miery chýb

Automatické rozpoznávanie zvarových švíkov pomáha minimalizovať:

Chybajúce zvary;

Zvary mimo stredu;

Neúplné zvary;

Nesprávne polohy zvárania.

Toto pomáha firmám zlepšiť percento výrobkov, ktoré splnia požiadavky.

IV. Ktoré odvetvia profitujú z inteligentného robotického laserového zvárania?

Robotické laserové zváranie v kombinácii s videním založenou technológiou rozpoznávania je vhodné pre široké spektrum výrobných aplikácií.

Nová energetická odvetvie

Aplikácie zahŕňajú:

Puzdrá batérií;

Skriňky na ukladanie energie;

Štrukturálne komponenty pre výrobky z obnoviteľných zdrojov. Pre výrobky s väčšími rozmermi, ktoré vyžadujú rovnaké zváracie švy, môže automatická identifikácia zvýšiť jednotnosť výroby.

Automobilový priemysel

Aplikácie:

Automobilové súčiastky;

Kovové štrukturálne diely;

Presné zostavy.

Roboticke laserové zváranie spĺňa prísne požiadavky automobilového priemyslu na efektivitu a kvalitu.

Hardvérový a plechový priemysel

Aplikácie:

Puzdrá a skriňky;

Rámy zariadení;

Kovové krabičky/puzdrá.

Systémy s vizuálnou podporou znižujú chyby manuálneho umiestňovania a zvyšujú efektívnosť spracovania dávok.

Priemysel presného výrobného inžinierstva

Aplikácie:

Zdravotnícke zariadenia;

Elektronické komponenty;

Presné mechanické súčiastky.

Vysokopresné identifikačné schopnosti zabezpečujú, že výrobky spĺňajú špecifické požiadavky na vzhľad a rozmery.

V. Inteligentné zváranie s využitím umelej inteligencie úplne eliminuje potrebu ľudskej intervencie?

V súčasnosti sa technológia umelej inteligencie používa predovšetkým na podporu procesu zvárania a zvyšovanie automatizácie zariadení; nemôže však úplne nahradiť všetku ľudskú účasť.

V reálnej výrobe zostávajú stále nevyhnutné nasledovné úlohy:

Inžinieri technologických procesov pre konfiguráciu parametrov;

Technici pre uvádzanie zariadení do prevádzky a ladenie;

Operátori pre riadenie výroby.

Úlohou umelej inteligencie a robotiky je znížiť opakujúce sa úlohy, zvýšiť stabilitu zvárania a zefektívniť výrobný proces.

VI. Aké faktory je potrebné zohľadniť pri výbere robotických systémov na laserové zváranie?

Pri výbere robotického zariadenia na laserové zváranie by mali spoločnosti brať do úvahy nielen značku robota a výkon laseru, ale aj nasledovné aspekty:

Kompatibilitu so špecifickými zváracími procesmi;

Presnosť vizuálneho systému;

Stabilitu zariadenia;

Možnosti softvérového riadenia;

Technickú podporu poskytovanú výrobcom.

Rôzne štruktúry výrobkov a požiadavky na výrobu vyžadujú prispôsobené riešenia automatizácie.

Záver

Integrácia umelej inteligencie, strojového videnia a riadiacich systémov pre roboty vybavuje zariadenia na laserové zváranie schopnosťou inteligentnej identifikácie zvarového švu a úpravy dráhy. Prostredníctvom automatického umiestnenia, sledovania v reálnom čase a inteligentnej korekcie zvyšuje robotické laserové zváranie presnosť zvárania, zníži náklady spojené s manuálnym nastavením a spĺňa požiadavky moderných výrobných podnikov na vysokú efektivitu a konzistenciu výroby.

Ako profesionálny výrobca zariadení na zváranie laserom ponúkame robotické zariadenia na zváranie laserom, automatizované pracovné stanice na zváranie a inteligentné riešenia pre zváranie. Na základe štruktúry výrobku zákazníka, procesov zvárania a požiadaviek na výrobný cyklus ponúkame výber zariadení, konfigurácie pozícionovania na základe vizuálneho systému, skúšky procesov a technickú podporu – čím pomáhame podnikom dosiahnuť stabilnejšiu a efektívnejšiu automatizovanú výrobu prostredníctvom zvárania.