Применение лазерного слежения aTrack

Робот - это механическая рука, которая перемещает сварочный инструмент и обеспечивает управление сварочным источником для использования различных технологических сварочных режимов. Программа для управления сварочным роботом - это задание геометрических кривых перемещения с привязкой к режимам сварки. В идеальных случая, когда Заказчик обеспечивает полную повторяемость заготовок и применяется грамотно спроектированная и изготовленная оснастка, гарантирующая точность позиционирования изделия в процессе сварки, никаких дополнительных систем для слежения и корректировки не требуется. Робот точно и циклично выполняет запрограммированную последовательность действий и на выходе получаются одинаковые изделия с качественным сварным соединением.

В некоторых случаях, Заказчик не готов или не может обеспечить одинаковую обработку заготовок и полную повторяемость их сборки на этапе подготовки изделия для роботизированной сварки. В таких случаях мы рекомендуем применение специальных лазерных систем слежения, которые могут в определенном диапазоне компенсировать геометрические отклонения заготовок при сборке или возникающие во время сварки.

Лазерная система слежения - это программно-аппаратный комплекс, который предназначен для обеспечения процесса автоматического определения координат сварочного соединения и их корректную передачу системе управления роботом для правильного позиционирования сварочного инструмента. В аппаратную часть решения входят несколько моделей лазерных сканеров и специальные кронштейны для их установки на сварочный инструмент, контроллер для обработки информации и промышленный монитор. Программная часть - это специальный визуальный интерфейс для настройки и вычислительный алгоритм обработки данных. Лазерный сканер - это передатчик, облучающий поверхность сварного соединения, и камера высокой четкости, которая снимает получаемое изображение. Специальная программа обрабатывает полученные от лазерного сканера данные и передает информацию в контроллер робота. Процесс обработки - это корректировка управляющей роботом информации о сварном соединении. Какая информация обрабатывается - трехмерные характеристики сварочного соединения, такие как его координаты, смещения и зазоры. Надо понимать, что процесс обработки информации о соединении - это сравнение предварительно заданной информации с полученной от сканера и расчет отклонений. Визуальный интерфейс системы лазерного слежения aTrack - это библиотека предустановленных или созданных самостоятельно пользователем видов различных сварных соединений. Именно эта предварительно заданная информация используется для сравнения с фактически полученным от лазерного датчиком изображения.

Лазерная система слежения aTrack

Основные типы сварочных соединений

Варианты получения и использования информации от лазерной системы слежения информации.

1. Поиск и определение фактической начальной точки траектории для выполнения сварочной программы. Оптимально для использования, если линейное смешение соединения может происходить только по одной оси координат в одной плоскости. При этом сборка самого соединения выполнена с высокой степенью повторяемости и в процессе сварки отклонений не возникает.
2. Поиск и определение фактических начальной и конечной точек для выполнения сварочной программы. Оптимально для использования, если смешение соединения может происходить по двум осям координат. При этом сборка самого соединения выполнена с высокой степенью повторяемости и в процессе сварки отклонений не возникает.
3. Поиск и определение нескольких фактических точек для выполнения сварочной программы. Оптимально для использования, если смешение соединения может происходить по двум осям координат. При этом сборка самого соединения выполнена со средней степенью повторяемости и в процессе сварки могут возникнуть небольшие отклонения.
4. Поиск и определение всех фактических точек соединения для последующего  выполнения сварочной программы. Оптимально для использования, если сборка изделия выполнена с низкой степенью повторяемости, по соединению есть отклонения при сборка. Оснастка исключает появление дополнительных отклонений во время сварки.
5. Онлайн поиск и определение фактических точек соединения в процессе выполнения сварочной программы. Оптимально для использования при наличии отклонений как в процессе сборки изделия, так и при появлении дополнительных отклонений во время сварки. Есть определенные особенности и технические ограничения для использования этого варианта работы системы слежения.

Возможность и целесообразность применения лазерных систем слежения и особенности их работы необходимо анализировать заранее при подготовке технического решения по сварке конкретного соединения на определенном изделии. Правильность выбора варианта применения будет непосредственно влиять на конечный результат - качество и производительность.

Разберем типовой и в целом показательный случай вариативного применения лазерной системы слежения.

Заготовка - кольцо с фаской. На заготовку устанавливается сферическая крышка. Первым выполняется внутренний подварочный шов. Потом выполняется наружный шов, который должен обеспечить получение качественного сварного соединения. Особенности - фаска заготовки может иметь различные углы, крышка устанавливается на кольцо без использования специальных шаблонов вручную, зазор по соединению отличается.

1. Сварка внутреннего шва выполняется с применением системы лазерного сканирования. Сканируются положение 5-6 точек углового соединения для компенсации возможной овальности кольца в пределах ± 0,5 мм.
2. В виду того, что при сборке соединения зазоры отличаются, после сварки внутреннего шва размер полученного обратного валика отличается. Наружное соединение классически должно иметь четкую разделку, но за счет наличия обратной валика переменного размера четкая разделка отсутствует. Если для сварки наружного соединения использовать вариант с онлайн системой лазерного слежения, то внешний вид соединения будет иметь волнообразную форму за счет особенностей работы системы слежения без четкой разделки или с ее смещением. Высокий обратный валик будет определяться системой обработки изображения как часть разделки и будет приводить к смещению сварочного инструмента. Также возникнет проблема в конце сварки с перекрытием начального участка. Когда сканируется уже сформированный в начале сварной шов, система слежения воспринимает как разделку зону сплавления с основным металлом и может увести сварочную горелку вбок. Из-за таких  особенностей работы онлайн системы слежения ее применение для такого соединения не является наиболее оптимальным решением. Более правильным и эффективным является использование функциональных возможностей системы слежение с определения начальной точки выполнения сварочной программы.

Любые лазерные системы слежения - это дополнительные функциональные возможности, применение которых должно быть обусловлено необходимость для эффективного решения той или иной конкретной задачи. Правильные варианты для использования любых систем определяет только человек и от его выбора зависит конечный результат.

Специалисты нашей компании обладают достаточным практическим опытом применения и знаниями в вопросах логики и особенностей работы всех предлагаемых дополнительных систем для роботизированной сварки и готовы предложить выверенные и действительно оптимальные решения.

Ваши задачи - наши решения.

Фотографии проекта