3 minuti per conoscere la tecnologia di tracciamento delle cuciture laser

1.Tracciamento laser del cordone di saldatura principio

Il tracciamento della cucitura laser Il sensore funziona secondo il principio della triangolazione laser. Cioè, il raggio laser viene amplificato per formare una linea laser proiettata sulla superficie dell'oggetto da misurare. La luce riflessa passa attraverso un sistema ottico di alta qualità e viene proiettata su una matrice di imaging. Attraverso il calcolo, si ottiene la distanza dal sensore alla superficie misurata (asse Z) e le informazioni sulla posizione lungo la linea laser (asse X). Muovendo l'oggetto da misurare o la sonda profilatrice, una serie di immagini tridimensionali si possono ottenere le misure Le informazioni ottenute possono essere utilizzate per la ricerca e il posizionamento del cordone di saldatura, il tracciamento del cordone, il controllo adattivo dei parametri di saldatura e il rilevamento della formazione del cordone. Queste informazioni vengono trasmesse in tempo reale all'unità robotizzata per completare varie attività di saldatura complesse, evitare deviazioni nella qualità della saldatura e ottenere saldature senza operatore.

Modello e parametri del sensore

modello	X sul posto (mm )	Z distanza netta (mm )	Z Campo di misura (Mm)	X risoluzione (Mm)	Z risoluzione (Mm)	Z lineare Precisione (%)	Zripeti Precisione (%)
HD6-0007(Blu-ray）	7	27	6	0.007	0.0006	± 0.2	0.001
HD6-0020(Blu-ray）	20	60	20	0.021	0.0017	± 0.2	0.002
HD6-0032 (Blu-ray)	32	77	20	0.035	0.0028	± 0.2	0.003
HD6-0050 (Blu-ray)	50	170	50	0.058	0.015	± 0.2	0.003
HD6-0090(Blu-ray）	90	130	70	0.11	0.024	± 0.2	0.003
HD6-0150 (luce rossa e luce blu opzionali)	150	300	175	0.185	0.047	± 0.3	0.004
HD6-0200 (luce rossa e luce blu opzionali)	200	350	125	0.245	0.064	± 0.3	0.004
HD6-0300 (luce rossa e luce blu opzionali)	300	550	210	0.394	0.126	± 0.3	0.005
HD6-0500 (luce rossa)	500	400	400	0.792	0.254	± 0.3	0.007
HD6-0600 (luce rossa)	600	500	400	0.994	0.365	± 0.4	0.008
HD6-0800 (luce rossa)	800	600	500	1. 269	0.408	± 0.4	0.010
HD6-1100 (luce rossa)	1100	900	600	1.758	0.565	± 0.4	0.013
HD6-0050W (luce rossa)	50	140	60	0.08	0.04	± 0.3	0.009
HD6-0020W (Blu-ray)	20	90	20	0.02	0.008	± 0.2	0.002
HD6-0022W (luce rossa)	22	140	30	0.03	0.012	± 0.2	0.002

L'oggetto bianco si riferisce a un blocco standard di laboratorio e il risultato della misurazione si riferisce al valore medio dell'asse Z misurato 64 volte in ripetizione.

2.Il concetto di tracciamento del cordone di saldatura laser la tecnologia

Il tracciamento della cucitura Il sensore è costituito principalmente da una telecamera CCD, un laser a semiconduttore, una lente di protezione laser, un deflettore antispruzzo e un dispositivo di raffreddamento ad aria. Utilizza i principi della propagazione ottica e dell'imaging per ottenere le informazioni sulla posizione di ciascun punto all'interno dell'area di scansione laser e utilizza algoritmi di programma complessi per completare il rilevamento online in tempo reale dei comuni cordoni di saldatura.
Per l'intervallo di rilevamento, le capacità di rilevamento e i problemi comuni durante il processo di saldatura, esistono impostazioni di funzione corrispondenti. Il sensore viene solitamente installato davanti alla pistola di saldatura a una distanza predeterminata (cavo), in modo che possa osservare la distanza dal corpo del sensore di giunzione al pezzo in lavorazione, ovvero l'altezza di installazione dipende dal modello di sensore installato. Solo quando la pistola di saldatura è posizionata correttamente sopra la cucitura la telecamera può vedere la cucitura.

Il dispositivo calcola la deviazione tra il cordone di saldatura rilevato e la pistola di saldatura, emette i dati di deviazione e l'esecutore di movimento corregge la deviazione in tempo reale, guidando la pistola di saldatura per la saldatura automatica. Questo processo realizza una comunicazione in tempo reale con il sistema di controllo del robot per tracciare il cordone di saldatura per la saldatura, il che equivale a dare occhi al robot. La saldatura manuale o semiautomatica si basa sull'osservazione a occhio nudo dell'operatore e sulle regolazioni manuali per tracciare la saldatura cucitura.Per le applicazioni di saldatura completamente automatizzate, come robot o saldatrici automatiche, si basano principalmente sulle capacità di programmazione e memorizzazione della macchina, nonché sulla precisione e consistenza del pezzo in lavorazione e del suo assemblaggio per garantire che la pistola di saldatura possa mirare al cordone di saldatura entro l'intervallo di precisione consentito dal processo. Di solito, la precisione di posizionamento ripetuto, la programmazione e le capacità di memoria della macchina sono sufficienti per soddisfare i requisiti di saldatura.

Tuttavia, in molti casi, la precisione e la consistenza del pezzo e del suo assemblaggio non sono facili da soddisfare i requisiti dei pezzi su larga scala o della produzione di saldatura automatica su larga scala. C'è anche l'influenza dello stress e della deformazione causata dal surriscaldamento. Pertanto, quando si incontrano queste situazioni, è necessario un dispositivo di tracciamento automatico per eseguire funzioni simili al tracciamento coordinato e alla regolazione degli occhi e delle mani nella saldatura manuale.

3.Componenti e funzioni di sensori di tracciamento del cordone di saldatura

Telecamera CCD

La funzione principale della telecamera CCD nel sensore di tracciamento del cordone di saldatura è quella di leggere le immagini. Quando si riprende una scena con una telecamera CCD, la luce riflessa dall'oggetto viene trasmessa al CCD attraverso l'obiettivo della telecamera CCD. Dopo l'esposizione del CCD, il fotodiodo viene eccitato dalla luce e rilascia una carica, da cui viene generato il segnale elettrico dell'elemento fotosensibile.

Il chip di controllo CCD utilizza le linee del segnale di controllo negli elementi fotosensibili per controllare la corrente generata dai fotodiodi, che viene emessa dal circuito di trasmissione della corrente. La telecamera CCD raccoglie i segnali elettrici generati da un singolo processo di imaging e li trasmette collettivamente all'amplificatore. Il segnale elettrico, dopo amplificazione e filtraggio, viene inviato al convertitore A/D, che converte il segnale elettrico (segnale analogico a questo punto ) in un segnale digitale e il valore è direttamente proporzionale all'intensità del segnale elettrico, cioè al livello di tensione. Questi valori sono essenzialmente i dati dell'immagine.

Tuttavia, i dati dell'immagine ottenuti nel passaggio precedente da soli non possono generare direttamente un'immagine. Deve essere inviato al processore di segnale digitale (DSP). Nel DSP, questi dati di immagine vengono sottoposti a post-elaborazione come la correzione del colore, il trattamento del bilanciamento del bianco (a seconda delle impostazioni dell'utente nella fotocamera CCD) e sono codificati in dati formati supportati dalla fotocamera, come formati immagine, risoluzione, ecc., prima che vengano salvati come file immagine. Infine, i file di immagine vengono scritti nella memoria della telecamera CCD, integrata o esterna.

Un laser a semiconduttore

Il laser è generato da una sorgente luminosa attraverso un generatore lineare che produce energia con densità uniforme, elevata linearità e buona stabilità e emette uno schema rettilineo. È possibile scegliere tra laser rossi e blu e anche la lunghezza d'onda, l'angolo e la larghezza della linea possono essere selezionati in base alle esigenze specifiche del cliente.

Lenti di protezione filtro

A causa della polvere e degli spruzzi prodotti durante il processo di saldatura, che possono influenzare la raccolta dei dati, su ciascun sensore deve essere installata una lente di protezione con filtro. La lente di protezione del filtro serve da un lato a proteggere la telecamera laser e dall'altro a filtrare la luce. Quando la sua superficie è sporca, deve essere sostituita tempestivamente. Durante l'installazione e la sostituzione della lente protettiva, qualsiasi traccia di adesivo, anche un'impronta digitale o una goccia d'olio, aumenterà il tasso di assorbimento della lente e ne ridurrà la durata. il lavoro di pulizia delle lenti non può essere ignorato:

1) Durante l'installazione è necessario indossare i guanti e non lasciare impronte;

2) Non lasciare che nulla graffi la superficie della lente;

3) Quando si estrae l'obiettivo, tenere il bordo dell'obiettivo con le dita e non toccare la pellicola;

4) Utilizzare carta velina pulita, carta di prova e solvente di grado ottico per pulire l'obiettivo.

Deflettore antispruzzo

Viene utilizzato principalmente per bloccare le interferenze del laser come schizzi di luce ad arco, fumo e polvere, in modo da rendere il sistema di sensori più preciso e stabile durante l'uso.

Dispositivo di raffreddamento ad aria

A causa delle alte temperature durante la saldatura, la maggior parte dei sistemi ora utilizza un sistema di raffreddamento ad aria. Ciò viene fatto da un lato per raffreddare il sensore e dall'altro per prolungarne la durata. Il livello di protezione dell'involucro del sensore è IP67 e la temperatura appropriata per l'uso è compresa tra 5°C e 45°C. Il superamento di questo intervallo di temperatura influirà sulla durata del sensore. Se necessario, è possibile utilizzare un'ulteriore scheda di installazione raffreddata ad acqua per raffreddare la testa del sensore.

Il sensore completa il rilevamento online in tempo reale dei comuni cordoni di saldatura attraverso complessi algoritmi di programma. Sono disponibili impostazioni di funzione appropriate per l'intervallo di rilevamento, le capacità di rilevamento e i problemi comuni riscontrati durante il processo di saldatura. Il dispositivo calcola la deviazione tra il cordone di saldatura rilevato e la pistola di saldatura, restituisce i dati di deviazione e il meccanismo di esecuzione del movimento corregge la deviazione in tempo reale, guidando con precisione la saldatura automatica della pistola di saldatura, ottenendo così un monitoraggio intelligente in tempo reale del cordone di saldatura durante il processo di saldatura.

4.Tipo di saldatura

Applicare il processo di saldatura: saldatura ad arco di argon, saldatura laser, saldatura laser ibrida, saldatura ad arco al plasma, saldatura con gas laser ad anidride carbonica, saldatura ad arco sommerso, ecc.

Aree di applicazione: recipienti a pressione, automobili, costruzioni navali, ferrovie, acciaio strutturale, saldatura di contenitori.

5.Sviluppo e prospettive

Nel campo delle macchine dedicate, tracciatori di cucitura può soddisfare varie esigenze ambientali, come la saldatura del rivestimento interno degli scaldacqua, la saldatura dei serbatoi di stoccaggio del compressore d'aria e le linee di tracciamento su cilindri in acciaio, ecc. I marchi importati eccellono principalmente nel tracciamento di tubi di piccolo diametro, ma per lunghe linee rette e circolari, le differenze tecnologiche tra i modelli nazionali e quelli importati sono minori. Tuttavia, il costo ammonta solo a un terzo o alla metà di quello delle importazioni, il che rende le prospettive di mercato attraenti.

Con lo sviluppo di tecnologie di produzione avanzate, realizzare l'automazione e l'intelligenza del tracciamento della saldatura è diventata una tendenza inevitabile. Nei prossimi anni, il tracciamento delle giunzioni laser non richiederà solo aggiornamenti tecnologici, ma dovrà anche comprendere a fondo le applicazioni dei clienti per soddisfare le esigenze degli utenti e migliorare i prodotti in termini di espansione delle applicazioni.