Pochopení technologie sledování svaru znamená pochopení všech možných inteligentních řešení. V závislosti na vašem svařovacím procesu, materiálech a požadavcích na dobu cyklu se správné řešení obvykle objeví postupem času.
Ale znáte všechna dostupná řešení pro sledování švů?
Jaké jsou výhody a nevýhody všech různých řešení pro sledování švů?
Která řešení pro sledování svarů pro mě nejsou vhodná na základě mé svařovací situace?
Technologie senzorů nabízí mnoho možností pro vaše svařovací operace. Některé jsou levné a mají omezené možnosti, jiné vyžadují vysoké investice a promyšlený design – obrovskou výhodou jsou úspory nákladů. Dále nechte Hangao Tech (SEKO Machinery) vás seznámit s různými typy systémů sledování svařování pro stroje na výrobu trubek z nerezové oceli TIG, s principy fungování a s jejich výhodami a nevýhodami.
1. Dotykové snímání
Dotykové snímání je proces, kdy robot aplikuje malé napětí na svařovací trysku nebo svařovací drát. Jejich funkce jsou stejné, jediný rozdíl spočívá ve způsobu, jakým každá metoda převádí data do robota. Prostřednictvím napětí se robot zvedne k obráběnému materiálu, dotkne se ho, dojde ke zkratu a poté robot zaznamená polohu zaznamenané hodnoty a sdělí polohu povrchu robota. Ve většině případů vyžaduje každý spoj alespoň 2 dotyky k nalezení polohy - svislé a vodorovné plochy. Robot propojí tyto vyhledávací vektory a trianguluje polohu svařovaného spoje.
V rozích nebo na vnějších okrajových spojích je obvykle nutný třetí dotyk robota, aby se dosáhlo všech správných pozic, které robotu umožní najít a dddddddddd spoj.
Dotykové snímání je velmi užitečné jako levné řešení pro sledování spojů. Jedná se o jednoduché softwarové řešení, které můžete aplikovat z ovládacího panelu bez dalších systémů. Další velkou výhodou dotykového snímání je, že můžete vstupovat do úzkých prostor, protože kromě konektoru, se kterým tryska robotického hořáku zabraňuje kontaktu, není k dispozici žádný jiný hardware.
Dotykové snímání má však určitá omezení, díky nimž je velmi efektivním řešením pro snímání spojů a sledování švů. Prvním je, že dotykové snímání je pomalý proces, přičemž každý vyhledávací vektor se prodlužuje o 3 až 5 sekund. Pokud tedy snímáte dotykem 2D díl, můžete k cyklu svařování přidat 6 až 10 sekund, a pokud snímáte dotykem 3D díl, doba cyklu pro zahájení každého oblouku se prodlužuje o 15 sekund.
Počet chybných bodů u dotykového snímání na konci oblouku je také mnohem větší než u jiných řešení. Ohnuté dráty nebo znečištěné a šupinovité materiály ztěžují konzistentní provádění dotykového snímání. Dotykové snímání se používá pouze k nalezení počátečního bodu oblouku nebo konce oblouku a nepřispívá k rozdílu v délce svaru, takže nekompenzuje nekonzistentní upínací přípravky nebo nástroje.
Dotykové snímání je také omezeno typem pájených spojů. Koutové a přeplátované spoje jsou nejběžnější a doporučované spoje, ale i u přeplátovaných spojů je nutné zohlednit tloušťku materiálu. Cokoli menšího než 5 mm (1/4 palce) může být problémem pro provádění dotykového snímání, protože dráty mohou minout tloušťku materiálu horní desky – což může vést k překročení dílu, nebo můžete narazit na spodní desku a získat nesprávnou hodnotu.
Vaše robotická svařovací pistole potřebuje také brzdu drátu a řezačku drátu, které jsou součástí balení hořáku, aby se drát řezal ve známé vzdálenosti od hrotu, a aby byly vaše hodnoty po celou dobu procesu konzistentní.
Dotykové snímání také vyžaduje čisté hrany, protože špatně svařené nebo oříznuté díly mohou způsobovat falešné odečty.
2. Sledování obloukového švu
Sledování obloukového švu (TAST) je druhou fází aplikace dotykového snímání. Po dotykovém snímání najdete počáteční a koncový bod oblouku a poté aplikujete d"Sledování obloukového švu d". TAST dokáže sledovat osu Z a osu Y spoje, což je velmi vhodné pro silnější materiály.
TAST vyžaduje proces tkaní. Když drát přechází z jedné strany spoje na druhou, napětí se mění. Je to proto, že prodloužení drátu se snižuje se změnou špičky na pracovní vzdálenost. To umožňuje robotu interpretovat změny napětí a upravit učící dráhu tak, aby ve spoji byla udržována správná svařovací poloha.
Metoda TAST je vhodná pro silnější přeplátované spoje materiálů, které musí být pro zachování stability tlustší 5 mm (1/4 palce) nebo silnější. Nedoporučuje se provádět TAST při menší tloušťce (ve skutečnosti jsem se s tím během svých let práce při použití aplikace pro sledování svarů nikdy nesetkal), jinak riskujete šnekové sledování nebo meandrující svařování – to sníží integritu svaru během celého procesu.
Důvod, proč se nedoporučuje používat tenčí materiály během celého svařovacího procesu, a má tendenci omývat nebo odstraňovat rameno horní desky. Toto čištění nezpůsobuje významnou změnu napětí, což vede k prohledávání robota – zde se projevuje riziko červů.
Dalším omezením metody TAST je nutnost prodloužit dobu cyklu, protože vyžaduje, aby robot procházel spoji. Rychlost pojezdu metody TAST je obecně omezena na 86-125 cm za minutu. Metoda TAST je také omezena na aplikace MIG – TIG ani plazmové svařování není možné.
Konečně, TAST je omezen na uhlíkovou ocel nebo nerezovou ocel. Napětí není konzistentní s hliníkem a TAST nelze spolehlivě provést. Stav materiálu je také velmi důležitý. Čistota součásti, proporce nebo rez mají vliv na skupinu parametrů, protože nastavujete standard požadovaný pro změny napětí. Proto 2% změna napětí na záporném Y v důsledku oxidačního povlaku nebo rzi na kovu způsobí nekonzistentní vlastnosti TAST.
Protože robot musí být pro sledování svařen, TAST nemůže provádět ani suchý provoz. Problematická je také lepkavost, protože když přejdete přes steh, změní se vyčnívání, takže robot ztratí stopu, dokud se nedostane na druhou stranu stehového svaru.
3. Systém 2D vidění
Představte si 2D vidění jako kameru. Před zapálením oblouku pořídí referenční snímek ideálního dílu a porovná referenční snímek s každým novým následujícím dílem – detekuje případné odsazení a upravuje svařovací dráhu. Poskytuje pouze černobílé snímky, kde se snímek nachází na jeho povrchu. 2D nedokáže určit výšku ani hloubku a není považováno za spolehlivý proces pro sledování svarů.
Spoje, jako jsou V-spoje a přeplátované spoje, jsou pro 2D Vision velmi problematické, protože nedokáže určit hloubku těchto typů svarových spojů. Lesklé materiály, jako je hliník, jsou pro 2D systémy také problematické. 2D se obecně používá k identifikaci dílů namísto sledování. Jedná se o systém založený na vidění, takže vnější světelné rušení je pro výkon optických komponent zásadní. Objektiv kamery je navíc velmi citlivý na rozstřik svařování a poškození obloukem.
