Візуалізація та моніторинг процесів WELDEYE
Високошвидкісна система камер розпізнає всі недоліки зварного шва, які можна виявити візуально, з високим ступенем точності
Повністю автоматизовані лазери в автомобілебудуванні рухаються над різними частинами транспортного засобу та зварюють двері, кришки багажника, шпильки, акумуляторні відсіки тощо. Такі лазерні зварювальні системи працюють надзвичайно швидко, повністю автономно та майже без збоїв. Для того, щоб підтримувати якість зварного шва на необхідному високому рівні та звести до мінімуму кількість неякісно зварених компонентів, необхідно постійно контролювати зварювальні процеси і, по можливості, візуалізувати їх. Такою системою візуалізації та моніторингу процесів лазерного зварювання є WELDEYE від партнера ABICOR BINZEL, компанії Lessmüller Lasertechnik GmbH з Мюнхена. Експерти із забезпечення якості зварювальних процесів працюють у галузі лазерних технологій з 1990 року і сьогодні є лідерами на ринку систем візуалізації та моніторингу процесу лазерного зварювання.
Візуалізація та моніторинг процесів лазерного зварювання
Тактильне лазерне зварювання з присадковим дротом у кузовному будівництві є дуже складним процесом. Причиною цього є різноманітність параметрів, які взаємодіють один з одним, а також з умовами навколишнього середовища. Незважаючи на короткий час циклу, кожен зварний шов має бути якісним. Для того, щоб забезпечити якість шва одночасно з його виконанням, ідеально використовувати процеси візуалізації на основі камер. Система візуалізації та моніторингу процесів WELDEYE від Lessmüller Lasertechnik вже встановлена на 600 виробничих підприємствах по всьому світу - і тому вважається еталоном цієї технології онлайн-моніторингу процесів.
Функціональність системи онлайн-моніторингу процесів WELDEYE
Система WELDEYE складається з високошвидкісної камери, з'єднаної та синхронізованої з лазерним підсвічуванням. Це дозволяє створювати як зображення в реальному часі, так і відеозаписи процесу з'єднання з частотою дискретизації до 500 Гц. Під час зварювання або паяння лазером інтегрований оптичний фільтр та спеціальне освітлення забезпечують подавлення або зменшення світлового випромінювання від процесу, тобто, заважаючих ефектів. Таким чином, зварювальний шов та розплавлена ванна безперервно вимірюються разом з відображенням охолодженого зварювального шва.
Починаючи з покоління LM7, система WELDEYE в поєднанні з камерою AP3.0 має підсвічування, інтегроване безпосередньо в корпус камери. Таким чином, більше немає ніякого негативного впливу на заважаючий контур оброблювальної оптики.
Збереження та керування даними вимірювань
Кожен зварний шов реєструється, аналізується з використанням даних із контрольних циклів та зберігається. Керування даними та їх зберігання здійснюється на промисловому ПК з інтерфейсом до промислової мережі системи керування виробництвом. Дані, записані на відео, можна відтворювати протягом восьми годин після запису за допомогою функції програвача WELDEYE, і вони доступні в різних форматах для експорту в мережу користувача.
Модульний принцип
Оскільки вимоги користувачів можуть сильно відрізнятися, WELDEYE можна придбати як повну систему, так і оснащену окремими функціями. Наступні модулі входять до складу цієї модульної системи:
- Модулі освітлення
- Модулі камер
- Комбіновані модулі освітлення та камери
- Волоконний лазерний коліматор
Застосування WELDEYE
Залежно від ліцензії програмного забезпечення доступні наступні функції або програми візуалізації та моніторингу процесів WELDEYE.
Виявлення нерівностей шва
Завдяки безперервному аналізу зображень в реальному часі у визначених областях процесу, а також вже готового зварного шва, алгоритми оцінки зображень дозволяють виявляти нерівності в ході та формуванні зварного шва. Такими нерівностями зварного шва є:
- Розриви зварного шва
- Поверхневі дефекти
- Дефекти бічних з'єднань
Система також пропонує можливість вимірювати положення дроту до лазерного променя, а також лазерного променя до шва та контролювати його відносно заданих значень. Інтерфейс зв'язку з контролером системи передає отримані дані та робить їх доступними користувачеві для оцінки якості. Шкала для цього - якісний зварний шов, на основі якого зазвичай визначаються пороги попереджень та помилок.
Моніторинг параметрів
Завдяки апаратному забезпеченню системи WELDEYE, дані від зварювальної оптики, робота або лазерного джерела можуть бути записані та оброблені, синхронізовані в часі з відеозаписом процесу. Зв'язок для цього також здійснюється через промислову мережу і дає змогу пов'язувати виявлені порушення в процесі безпосередньо з відповідними відхиленнями параметрів, визначеними за часом або місцем розташування. Такий комплексний моніторинг процесу дає змогу користувачеві швидко реагувати на порушення та оптимізувати процес зварювання - як під час запуску серії, так і під час виробництва без тривалого пошуку та усунення несправностей або проведення складних серій випробувань.
Контроль положення поворотної вісі
Для ведення зварного шва тактильна оптика для лазерної обробки оснащена оптико-механічною поворотною системою - комбінацією оптичних та механічних компонентів, - яка пов'язана з подачею дроту. Завдяки такому контролю та регулюванню лазерний промінь та зварювальний дріт завжди спрямовуються вздовж кромки з'єднання та вздовж фактичного контуру компонента з контактним тиском. Однак кромка також може мати допуски, бути пошкодженою або неправильно розміщеною через помилки монтажу. У таких випадках сила тиску, що постійно діє, змушує дріт та лазерний промінь відхилятися від заданого положення та пошкоджувати затискну систему, саму деталь або лазерну оптику. Цей процес називається зісковзуванням дроту. Система WELDEYE контролює вирівнювання фактичного та заданого положення зварювального дроту та повідомляє про відхилення через систему промислової мережі. Таким чином, користувач може швидко відреагувати, визначити та автоматично виконати заходи щодо запобігання пошкодженням.
Корекція траєкторії зварювання
Додатковою функцією системи WELDEYE є інтегрований алгоритм виявлення кромки. Для цього типу відстеження шва так звані актуатори - приводні технологічні одиниці - керуються для корекції траєкторії. Для цього проводиться вимірювання відбиття на зварювальній кромці, визначається її положення, а також можливі пропуски.
Переваги візуалізації та моніторингу процесів WELDEYE
- Виявлення нерівностей шва
- Цілісний моніторинг параметрів процесу
- Запобігання зісковзуванню дроту
- Інтегрована корекція траєкторії зварного шва
Завдяки всесвітній мережі продажів та сервісного обслуговування ABICOR BINZEL, системі візуалізації та моніторингу процесів WELDEYE від Lessmüller Lasertechnik ви маєте двох надійних партнерів для застосування лазера у:
- Виробництві кузовів автомобілів
- Силових агрегатів
- Машинобудуванні