3 دقائق لتعلم عن تقنية تتبع خياطة الليزر

1.تعقب اللحام بالليزرالمبدأ

النظام الكهربائيtacking-seam بالليزريعمل المستشعر على مبدأ التثليث الليزري. أي أن شعاع الليزر يتم تضخيمه لتشكيل خط ليزر يُقذف على سطح الجسم الذي يتم قياسه. يمر الضوء المنعكس عبر نظام بصرية عالي الجودة ويُقذف على مصفوفة تصوير. من خلال الحساب، يتم الحصول على المسافة من المستشعر إلى السطح المُقاس (محور Z) والمعلومات عن الموقع طول الخط الليزري (محور X). عن طريق تحريك الجسم المُقاس أو محرك الاستشعار، يمكن الحصول على مجموعة من القياسات ثلاثية الأبعاد. يمكن استخدام المعلومات المُحصل عليها لاكتشاف وتحديد موقع خيوط اللحام، تتبع الخيط، التحكم في معلمات اللحام التكيفية، وكشف تشكيل الخيط. يتم نقل هذه المعلومات بشكلtemps الوقت الحقيقي إلى وحدة الروبوت لإكمال مختلف المهام المعقدة للحام، تجنب الانحرافات في جودة اللحام، والوصول إلى اللحام بدون تدخل بشري.

نموذج المستشعر والمعلمات

الكائن الأبيض يشير إلى كتلة معيارية مختبرية، ونتيجة القياس تشير إلى القيمة المتوسطة لمحور Z المقاسة 64 مرة بتكرار.

2. مفهومتعقب اللحام بالليزرتكنولوجيا

النظام الكهربائيتعقب اللحاميتكون المستشعر بشكل أساسي من كاميرا CCD، ليزر شبه موصل، عدسة حماية الليزر، درع مضاد للتناثر، وجهاز تبريد هواء. يستخدم مبادئ انتشار الضوء والتصوير للحصول على معلومات الموقع لنقاط داخل منطقة المسح بالليزر، ويستخدم خوارزميات برنامج معقدة لإكمال الكشف عبر الإنترنت في الوقت الفعلي للحامات الشائعة.
لدى نطاق الكشف، وقدرات الكشف، والمشكلات الشائعة أثناء عملية اللحام إعدادات وظيفية مرتبطة بها. عادةً ما يتم تركيب المستشعر أمام مسدس اللحام على بعد مسافة محددة مسبقاً (المسافة المتقدمة)، بحيث يمكنه مراقبة المسافة من جسم مستشعر الخياطة إلى peace العمل، أي أن الارتفاع التثبيتي يعتمد على نموذج المستشعر المثبت. فقط عندما يكون مسدس اللحام موضعه بشكل صحيح فوق الخياطة يستطيع الكاميرا رؤية الخياطة.

يقوم الجهاز بحساب الانحراف بين seems اللحام المكتشفة ومسدس اللحام، ويصدر بيانات الانحراف، وتصحيح المنفذ للحركة هذا الانحراف في الوقت الفعلي، مما يوجه مسدس اللحام للقيام باللحام التلقائي. هذه العملية تحقق التواصل الفوري مع نظام تحكم الروبوت لتتبع seems اللحام أثناء اللحام، وهو ما يعادل إعطاء العيون للروبوت. اللحام اليدوي أو شبه التلقائي يعتمد على ملاحظة العين المجردة والتعديلات اليدوية من قبل المشغل لتتبع seems اللحام. أما بالنسبة لتطبيقات اللحام التلقائي بالكامل، مثل الروبوتات أو آلات اللحام التلقائي، فتستند بشكل أساسي إلى قدرات البرمجة والتذكر الخاصة بالآلة، بالإضافة إلى الدقة والاتساق في peace العمل والتركيب لضمان أن مسدس اللحام يمكنه استهداف seems اللحام ضمن نطاق الدقة المسموح به من قبل العملية. عادةً تكون دقة إعادة توجيه الآلة، والبرمجة، وقدرات التخزين كافية لmeeting متطلبات اللحام.

ومع ذلك، في العديد من الحالات، فإن الدقة والاتساق في قطعة العمل وتركيبها ليست سهلة لتحقيق متطلبات القطع الكبيرة أو الإنتاج الكبير للحام التلقائي. يوجد أيضًا تأثير التوتر والتشوه الناتج عن التسخين المفرط. لذلك، عند مواجهة هذه الحالات، نحتاج إلى جهاز تتبع تلقائي لتنفيذ وظائف مشابهة لتتبع وتنسيق العين واليد في اللحام اليدوي.

3.المكونات والوظائف لـمستشعرات تتبع خياطة اللحام

كاميرا CCD

الوظيفة الرئيسية للكاميرا CCD في مستشعر تتبع خياطة اللحام هي قراءة الصور. عند تصوير مشهد باستخدام كاميرا CCD، يتم نقل الضوء المنعكس من الجسم إلى CCD عبر عدسة الكاميرا CCD. بعد تعرض CCD، يتم تحفيز الديود الضوئي بواسطة الضوء وإطلاق شحنة، ويتم إنشاء الإشارة الكهربائية للعنصر الحساس للضوء بناءً على ذلك.

شريحة التحكم CCD تستخدم خطوط إشارات التحكم في العناصر الحساسة للضوء لتحكم في التيار الناتج عن الدiods الضوئية، والذي يتم إخراجه بواسطة دارة نقل التيار. الكاميرا CCD جمع الإشارات الكهربائية الناتجة عن عملية تصوير واحدة وتخرجها بشكل جماعي إلى المضخم. بعد التضخيم والتنقية، يتم إرسال الإشارة الكهربائية إلى محول A/D، الذي يحول الإشارة الكهربائية (إشارة تناظرية في هذه المرحلة) إلى إشارة رقمية، وقيمتها متناسبة مباشرة مع شدة الإشارة الكهربائية، أي مستوى الجهد. هذه القيم تمثل في الأساس بيانات الصورة.

ومع ذلك، فإن بيانات الصورة التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة لا يمكنها توليد صورة مباشرة. تحتاج إلى إخراجها إلى معالج الإشارة الرقمية (DSP). داخل DSP، تخضع هذه بيانات الصورة لمعالجة ما بعد مثل تصحيح الألوان، ومعالجة التوازن الأبيض (حسب إعدادات المستخدم في كاميرا CCD)، وتُشفَر إلى تنسيقات بيانات تدعمها الكاميرا مثل تنسيقات الصور، والدقة وما إلى ذلك قبل أن يتم حفظها كملفات صور. أخيرًا، يتم كتابة ملفات الصور على وحدة التخزين الخاصة بكاميرا CCD، سواء كانت مدمجة أو خارجية.

ليزر شبه موصل

يتم إنشاء الليزر بواسطة مصدر ضوئي من خلال مولد خطي ينتج طاقة ذات كثافة موحدة، وخطية عالية، واستقرار جيد، ويخرج بنمط خط مستقيم. هناك ليزر أحمر وأزرق للاختيار، ويمكن اختيار الطول الموجي، والزاوية، وعرض الخط وفقًا لمتطلبات العملاء المحددة.

عدسات حماية مرشح

بسبب الغبار والرذاذ الناتج أثناء عملية اللحام، والذي يمكن أن يؤثر على جمع البيانات، يجب تركيب عدسة حماية مرشحة على كل مستشعر. تخدم عدسة الحماية المرشحة في حماية الكاميرا الليزرية من ناحية وفي تصفية الضوء من ناحية أخرى. عند اتساخ سطحها، يجب استبدالها فورًا. أثناء التركيب واستبدال العدسة الواقية، أي أثر لغراء، حتى بصمة إصبع أو قطرة زيت، سيزيد من معدل امتصاص العدسة ويقلل من عمرها الافتراضي. لذلك،عملية تنظيف العدساتلا يمكن تجاهلها:

1) يجب عليك ارتداء القفازات أثناء التركيب وعدم ترك أي بصمات أصابع;

2) لا تدع شيئًا يخدش سطح العدسة;

3) عند إخراج العدسة، قم بحمل حافة العدسة بأطراف الأصابع ولا تلمس الفيلم;

4) استخدم ورق الأنسجة النظيف، وأوراق الاختبار، والمحاليل البصرية لتنظيف العدسة.

لوحة حماية ضد الرذاذ

يُستخدم بشكل أساسي لمنع التداخل مع الليزر مثل شظايا ضوء القوس الكهربائي، والدخان والغبار، مما يجعل نظام المستشعر أكثر دقة واستقرارًا أثناء الاستخدام.

جهاز تبريد هواء

بسبب درجات الحرارة العالية أثناء اللحام، تستخدم معظم الأنظمة الآن نظام تبريد هواء. يتم ذلك من ناحية لتبريد المستشعر، ومن ناحية أخرى لزيادة عمر المستشعر الافتراضي. مستوى الحماية لحasing المستشعر هو IP67، والدرجة المناسبة للاستخدام تتراوح بين 5°C و45°C. تجاوز هذا النطاق سيؤثر على عمر المستشعر الافتراضي. إذا لزم الأمر، يمكن استخدام لوحة تثبيت مبردة بالماء لتبريد رأس المستشعر.

يقوم المستشعر بإكمال الكشف عبر الإنترنت في الوقت الفعلي عن الخياطات الشائعة من خلال خوارزميات برامج معقدة. يوجد إعدادات وظيفية مناسبة لنطاق الكشف، وقدرات الكشف، والمشكلات الشائعة التي تواجه أثناء عملية اللحام. يقوم الجهاز بحساب الانحراف بين الخياطة المكتشفة ومدفع اللحام، ويصدر بيانات الانحراف، ويقوم آلية تنفيذ الحركة بتصحيح هذا الانحراف في الوقت الفعلي، مما يوجه بدقة اللحام التلقائي لمدفع اللحام، وبالتالي تحقيق تتبع ذكي في الوقت الفعلي للخياطة أثناء عملية اللحام.

4. نوع اللحام

تطبيق عملية اللحام: لحام القوس بالأرجون، لحام الليزر، لحام هجين الليزر، لحام القوس البلازما، لحام الغاز بالليزر ثاني أكسيد الكربون، لحام القوس المغمور، وغيرها.

المناطق التطبيقية: الأوعية تحت الضغط، السيارات، صناعة السفن، السكك الحديدية، الصلب الهيكلي، لحام الحاويات.

5. التطوير والآفاق

في مجال الآلات المتخصصة،مُتتبعات الخياطةيمكن أن تلبي احتياجات بيئية متنوعة، مثل لحام البطانة الداخلية للمدفأة، ولحام خزانات ضواغط الهواء، وتعقب الخطوط على الأسطوانات الفولاذية، وما إلى ذلك. تتميز العلامات التجارية المستوردة بشكل أساسي في تعقب الأنابيب الصغيرة القطر، لكن الفرق التكنولوجي بين النماذج المحلية والمستوردة بالنسبة للخطوط المستقيمة الطويلة والدوائر الدائرية هو بسيط. ومع ذلك، فإن التكلفة هي فقط ثلث إلى نصف تكلفة الواردات، مما يجعل آفاق السوق جذابة.

مع تطور تقنية التصنيع المتقدمة، أصبح تحقيق أتمتة وذكاء تتبع اللحام أمرًا لا مفر منه. في السنوات القادمة، لن يكون تتبع الشقوق بالليزر بحاجة فقط إلى الترقيات التكنولوجية، ولكن也需要 فهم العمليات التطبيقية للعملاء بعمق من أجل تلبية احتياجات المستخدمين وتحسين المنتجات من حيث توسيع التطبيقات.