Laser tehnologija

Ko se proizvodna panoga premika proti inteligentnosti in avtomatizaciji, se sistemi za robotsko lasersko varjenje vse pogosteje uporabljajo v različnih panogah, kot so avtomobilska proizvodnja, nova energija, obdelava pločevin in izdelava natančnih komponent.

Tradicionalno robotsko varjenje običajno zahteva predhodno določeno, nepremično pot, kar postavlja visoke zahteve glede natančnosti pozicioniranja delovnega kosu. Če pride do težav, kot so napake pri sestavljanju, deformacija delovnega kosu ali premik lokacije zvarnega šiva, to pogosto povzroči težave, kot so napačno poravnani zvari ali neenakomerni zvarni valji.

V zadnjih letih so napredki na področju umetne inteligence, strojno vidne tehnologije in pametnih sistemov nadzora opremo za lasersko varjenje s pomočjo robotov izboljšali glede avtomatske prepoznave in prilagajanja v realnem času, kar podjetjem pomaga izboljšati natančnost varjenja in stabilnost proizvodnje.

Kako pa sistemi za lasersko varjenje s pomočjo robotov točno avtomatsko prepoznajo varilne šive?

I. Zakaj tradicionalno robotsko varjenje zahteva natančno pozicioniranje?

Pri standardnih procesih robotskega varjenja robot običajno sledi vnaprej programirani poti.

Ta pristop je primeren, kadar:

Konstrukcija izdelka ostaja nespremenjena;

Dimenzije delovnih kosov so enotne;

Pripravki zagotavljajo natančno pozicioniranje;

Serije proizvodnje so stabilne in enotne.

V dejanskih proizvodnih okoljih pa se delovni kosovi lahko soočajo z:

Napake pri obdelavi zaradi dimenzij;

Odmiki pri sestavljanju;

Položajne premiki pred varjenjem;

Toplotna deformacija materiala.

Kateri koli od teh dejavnikov lahko povzroči, da se dejansko varilno šivno mesto odmakne od predprogramirane poti.

Če robot ne more opraviti pravočasnih prilagoditev, se lahko zgodi naslednje:

Laser zgreši varilni šiv;

Nedostatna trdnost varila;

Neenotak izgled varila;

Povečana potreba po ponovni obdelavi izdelka.

Zato se avtomatska identifikacija varilnih šivov postala ključna prioriteta pri razvoju inteligentnega varjenja.

II. Kako se doseže avtomatska identifikacija varilnih šivov pri robotskem laserskem varjenju?

Sistemi robotskega laserskega varjenja dosežejo avtomatsko identifikacijo predvsem z uporabo vizualnih sistemov, senzorske tehnologije in pametnih algoritmov.

Pogoste metode vključujejo:

1. Vizualno pozicioniranje in identifikacija na podlagi CCD

CCD vizualni sistemi uporabljajo industrijske kamere za zajem slik delovnega predmeta in analizo varilne cone.

Delovni proces je naslednji:

① Kamera zajame položaj delovnega predmeta;

② Sistem prepozna značilnosti varilnega šiva;

③ Sistem samodejno izračuna koordinate varilnega šiva;

④ Robot ustrezno prilagodi svojo varilno pot;

⑤ Glava laserskega sistema izvede varjenje tako, da sledi popravljeni poti.

Ta metoda je primerna za:

Natančne komponente;

Konstrukcijske dele iz pločevine;

Izdelke z visokimi zahtevami glede vizualnega videza.

2. Laserjsko vizualno sledenje varilnim šivom

Laserjski sistem za sledenje v realnem času zazna položaj varilnega šiva s projiciranjem laserske črte.

Med procesom varjenja sistem lahko zazna:

Središčni položaj varilnega šiva;

Kakršno koli odstopanje varilnega šiva;

Spremembe višine obdelovanca.

Ko se zazna sprememba položaja varilnega šiva, krmilni sistem samodejno prilagodi gib robota, kar zagotavlja natančno poravnavo laserskega žarka z načrtovano potjo varjenja.

Ta metoda je posebno primerna za:

Dolge varilne šive;

Ukrivljene ali profilirane šive;

Velike konstrukcijske komponente.

3. Odločanje z pomočjo umetne inteligence

Vključitev tehnologije umetne inteligence opremi za varjenje z izboljšanimi zmogljivostmi analize podatkov.

Z učenjem na obsežnih količinah podatkov o varjenju sistem lahko prepozna:

Različne oblike varilnih šivov;

Različne strukture delovnih kosov;

Nenormalni varilni pogoji.

Funkcije s podporo umetne inteligence omogočajo opremi:

Izboljšati natančnost prepoznavanja;

Optimizirati varilne poti;

Zmanjšati potrebo po ročnih prilagoditvah;

Izboljšati doslednost proizvodnje.

III. Kakšne so prednosti avtomatizirane prepoznavanja varilnih šivov pri robotskem laserskem varjenju?

1. Zmanjšane zahteve za pozicioniranje delovnih kosov

Tradicionalno varjenje pogosto zahteva visoko natančne pripravke za pozicioniranje; pametni sistemi za prepoznavanje pa lahko kompenzirajo napake v položaju znotraj določenega obsega.

To omogoča podjetjem zmanjšati stroške, povezane z nastavitvami pripravkov, ter povečati proizvodno prilagodljivost.

2. Izboljšana doslednost varjenja

Ročno varjenje je pogosto odvisno od izkušenosti operaterja.

S programsko nadzorovanim in na sliki temelječim zaznavanjem robotizirano lasersko varjenje zagotavlja:

Stabilne hitrosti varjenja;

Dosledne poti varjenja;

Enotno kakovost varjenja.

To je še posebej koristno v primerih množične proizvodnje.

3. Zmanjšan čas za namestitev in nastavitev

Pri tradicionalnem robotiziranem varjenju je prehod na drugi izdelek pogosto povezan z ponovnim učenjem poti robota.

Z vidno podpranim sistemom prepoznavanja se čas, potreben za ročno iskanje točk in prilagajanje poti, znatno zmanjša, kar poveča učinkovitost med menjavo proizvodnih linij.

4. Nižje stopnje napak

Samodejno prepoznavanje varilnih šivov pomaga zmanjšati:

Izpuščene varilne šive;

Varilne šive izven središča;

Nepopolne varilne šive;

Napačne položaje varjenja.

To podjetjem pomaga izboljšati delež izdelkov, ki prestanejo preverjanje.

IV. Katera področja profitirajo od inteligentnega laserskega varjenja z roboti?

Robotsko lasersko varjenje v kombinaciji s tehnologijo vidno podprtega prepoznavanja je primerno za širok spekter proizvodnih uporab.

Nova energetska industrija

Aplikacije vključujejo:

Ohišja baterij;

Omarice za shranjevanje energije;

Konstrukcijski deli za izdelke nove energije. Za izdelke z večjimi dimenzijami, ki zahtevajo enotne varilne šive, lahko avtomatska identifikacija izboljša enotnost proizvodnje.

Avtomobilska industrija

Uporabne oblasti:

Avtomobilske komponente;

Kovinski konstrukcijski deli;

Natančni sestavi.

Robotsko lasersko varjenje izpolnjuje stroge zahteve avtomobilskih industrijskih standardov glede učinkovitosti in kakovosti.

Trdninska in ploščatokovinska industrija

Uporabne oblasti:

Ohišja in omarice;

Okviri opreme;

Kovinske škatle/pokrovi.

Sistemi z vizualno podporo zmanjšujejo ročne napake pri pozicioniranju in izboljšujejo učinkovitost obdelave v serijah.

Industrija natančne proizvodnje

Uporabne oblasti:

Medicinske naprave;

Elektronski sestavni deli;

Natančna strojna oprema.

Zmožnosti visoko natančne identifikacije zagotavljajo, da izdelki izpolnjujejo določene zahteve glede videza in dimenzij.

V. Ali pametno varjenje na osnovi umetne inteligence odpravi potrebo po človeški intervenciji?

Trenutno se tehnologija umetne inteligence predvsem uporablja za pomoč pri varilnem procesu in izboljšanje avtomatizacije opreme; popolnoma ne more nadomestiti vseh človeških vključitev.

V dejanski proizvodnji ostajajo bistvene naslednje vloge:

Inženirji za postopke za nastavitev parametrov;

Tehniki za vzpostavitev in odpravo napak opreme;

Operatorji za upravljanje proizvodnje.

Vloga umetne inteligence in robotike je zmanjšati ponavljajoče se naloge, izboljšati stabilnost varjenja ter narediti proizvodni proces učinkovitejšega.

VI. Kateri dejavniki naj bodo upoštevani pri izbiri robotskih laserskih varilnih sistemov?

Pri izbiri robotskega laserskega varilnega opremnega sistema morajo podjetja gledati dlje kot le na blagovno znamko robota in moč laserja ter upoštevati tudi:

Skladnost z določenimi varilnimi postopki;

Natančnost vizualnega sistema;

Stabilnost opreme;

Zmožnosti programske kontrole;

Tehnično podporo, ki jo ponuja proizvajalec.

Različne strukture izdelkov in zahteve glede proizvodnje zahtevajo prilagojene avtomatizacijske rešitve.

Zaključek

Vključitev umetne inteligence, strojnega vida in sistemov robotskega nadzora opremi laserske varilne naprave z zmogljivostmi za pametno prepoznavanje varilnih šivov in prilagajanje poti. S samodelnim pozicioniranjem, sledenjem v realnem času in pametno korekcijo robotsko lasersko varjenje izboljša natančnost varjenja, znižuje stroške ročne nastavitve ter izpolnjuje zahteve sodobnih proizvodnih podjetij po visoko učinkoviti in visoko konzistentni proizvodnji.

Kot profesionalni proizvajalec opreme za lasersko varjenje ponujamo robotske naprave za lasersko varjenje, avtomatizirane varilne delovne postaje in pametne varilne rešitve. Na podlagi strukture izdelka stranke, varilnih procesov in zahtev glede proizvodnega cikla ponujamo izbiro opreme, konfiguracije pozicioniranja na podlagi slike, preskušanje procesov in tehnično podporo – kar poslovnim subjektom omogoča doseči bolj stabilno in učinkovito avtomatizirano varjenje.