레이저 심 추적 기술에 대해 3분 동안 알아보기

1.레이저 용접 심 추적 원칙

이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 전력을 제공하는 레이저 솔기 추적 센서는 레이저 삼각 측량 원리로 작동합니다. 즉, 레이저 빔이 증폭되어 측정 대상의 표면에 투사되는 레이저 라인을 형성합니다. 반사된 빛은 고품질 광학 시스템을 통과하여 이미징 매트릭스에 투사됩니다. 계산을 통해 센서에서 측정면까지의 거리(Z축)와 레이저 라인을 따른 위치 정보(X축)를 얻습니다. 측정 대상물이나 프로파일러 프로브를 이동시켜 3차원 세트를 만듭니다. 측정값을 얻을 수 있습니다. 얻은 정보는 용접 이음매 검색 및 위치 지정, 이음매 추적, 적응형 용접 매개변수 제어 및 이음매 형성 감지에 사용될 수 있습니다. 이 정보는 실시간으로 로봇 유닛에 전송되어 다양하고 복잡한 용접 작업을 완료하고, 용접 품질의 편차를 방지하며, 무인 용접을 실현합니다.

센서 모델 및 매개변수

모델	X 현장 (mm)	Z 순 거리 (mm)	Z 측정 범위 (㎜)	X 분해능 (㎜)	Z 분해능 (㎜)	Z 선형 정확성 (%)	Zrepeat 정확성 (%)
HD6-0007(블루레이)	7	27	6	0.007	0.0006	± 0.2	0.001
HD6-0020(블루레이)	20	60	20	0.021	0.0017	± 0.2	0.002
HD6-0032(블루레이)	32	77	20	0.035	0.0028	± 0.2	0.003
HD6-0050(블루레이)	50	170	50	0.058	0.015	± 0.2	0.003
HD6-0090(블루레이)	90	130	70	0.11	0.024	± 0.2	0.003
HD6-0150 (적색광 및 청색광 옵션)	150	300	175	0.185	0.047	± 0.3	0.004
HD6-0200 (적색광 및 청색광 옵션)	200	350	125	0.245	0.064	± 0.3	0.004
HD6-0300 (적색광 및 청색광 옵션)	300	550	210	0.394	0.126	± 0.3	0.005
HD6-0500(빨간불)	500	400	400	0.792	0.254	± 0.3	0.007
HD6-0600(빨간불)	600	500	400	0.994	0.365	± 0.4	0.008
HD6-0800(빨간불)	800	600	500	1. 269	0.408	± 0.4	0.010
HD6-1100(빨간불)	1100	900	600	1.758	0.565	± 0.4	0.013
HD6-0050W(빨간불)	50	140	60	0.08	0.04	± 0.3	0.009
HD6-0020W(블루레이)	20	90	20	0.02	0.008	± 0.2	0.002
HD6-0022W(빨간불)	22	140	30	0.03	0.012	± 0.2	0.002

흰색 물체는 실험실 표준 블록을 의미하며, 측정 결과는 64회 반복 측정된 Z축의 평균값을 의미합니다.

2.개념 레이저 용접 심 추적 technology

이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 전력을 제공하는 솔기 추적 센서는 주로 CCD 카메라, 반도체 레이저, 레이저 보호 렌즈, 물 튀김 방지 배플, 공기 냉각 장치로 구성됩니다. 이는 광학 전파 및 이미징 원리를 사용하여 레이저 스캐닝 영역 내 각 지점의 위치 정보를 얻고 복잡한 프로그램 알고리즘을 사용하여 일반적인 용접 이음새의 실시간 온라인 감지를 완료합니다.
감지 범위, 감지 기능 및 용접 공정 중 일반적인 문제에 대해 해당 기능 설정이 있습니다. 센서는 일반적으로 용접건 전면에 일정 거리(리드)를 두고 설치하므로 솔기 센서 본체에서 작업물까지의 거리를 관찰할 수 있습니다. 즉 설치 높이는 설치된 센서 모델에 따라 다릅니다. 용접 건이 솔기 위에 올바르게 배치된 경우에만 카메라가 솔기를 볼 수 있습니다.

검출된 용접심과 용접건의 편차를 계산하여 편차 데이터를 출력하며, 모션 실행기가 실시간으로 편차를 보정하여 용접건을 자동 용접하도록 가이드합니다. 이 프로세스는 로봇 제어 시스템과의 실시간 통신을 실현하여 용접용 용접 이음새를 추적합니다. 이는 로봇에게 눈을 돌리는 것과 같습니다. 수동 또는 반자동 용접은 작업자의 육안 관찰과 용접 추적을 위한 수동 조정에 의존합니다. 솔기. 로봇이나 자동 용접 기계와 같은 완전 자동화된 용접 응용 분야의 경우 주로 기계의 프로그래밍 및 기억 기능은 물론 공작물 및 조립품의 정밀도와 일관성에 의존하여 용접 총이 다음을 목표로 할 수 있는지 확인합니다. 용접 이음매는 프로세스에서 허용되는 정밀도 범위 내에서 이루어집니다. 일반적으로 기계의 반복 위치 지정 정확도, 프로그래밍 및 메모리 기능은 용접 요구 사항을 충족하기에 충분합니다.

그러나 많은 경우 공작물과 그 조립의 정밀도와 일관성은 대규모 공작물이나 대규모 자동 용접 생산의 요구 사항을 충족하기가 쉽지 않습니다. 과열로 인한 응력과 변형의 영향도 있습니다. 따라서 이러한 상황에 직면할 때 수동 용접에서 눈과 손의 조정된 추적 및 조정과 유사한 기능을 수행하는 자동 추적 장치가 필요합니다.

3. 구성요소 및 기능 용접심 추적 센서

CCD 카메라

용접 심 추적 센서의 CCD 카메라의 주요 기능은 이미지를 읽는 것입니다. CCD 카메라로 장면을 촬영할 때 물체에서 반사된 빛은 CCD 카메라의 렌즈를 통해 CCD로 전달됩니다. CCD가 노광된 후, 포토다이오드는 빛에 의해 여기되어 전하를 방출하고, 이로부터 감광 소자의 전기 신호가 생성됩니다.

CCD 제어 칩은 감광 소자의 제어 신호선을 사용하여 포토다이오드에서 생성된 전류를 제어하고 전류 전송 회로에서 출력됩니다. CCD 카메라는 단일 이미징 프로세스에서 생성된 전기 신호를 수집하여 이를 앰프로 일괄 출력합니다. 전기 신호는 증폭 및 필터링을 거쳐 A/D 변환기로 전송되며, 여기서 전기 신호(여기서는 아날로그 신호)로 변환됩니다. )을 디지털 신호로 변환하며 그 값은 전기 신호의 강도, 즉 전압 레벨에 정비례합니다. 이 값은 본질적으로 이미지의 데이터입니다.

그러나 이전 단계에서 얻은 영상 데이터만으로는 영상을 직접 생성할 수 없습니다. 디지털 신호 프로세서(DSP)로 출력해야 합니다. DSP에서 이러한 이미지 데이터는 색상 보정, 화이트 밸런스 처리(CCD 카메라의 사용자 설정에 따라) 등의 후처리를 거쳐 데이터로 인코딩됩니다. 이미지 형식, 해상도 등 카메라가 지원하는 형식을 이미지 파일로 저장하기 전에. 마지막으로 이미지 파일은 내장 또는 외부 CCD 카메라 저장소에 기록됩니다.

반도체 레이저

레이저는 균일한 밀도, 높은 선형성, 우수한 안정성으로 전력을 생산하고 직선 패턴으로 출력하는 선형 발생기를 통해 광원에 의해 발생됩니다. 선택할 수 있는 빨간색과 파란색 레이저가 있으며 특정 고객 요구 사항에 따라 파장, 각도 및 선폭도 선택할 수 있습니다.

필터 보호 렌즈

용접 과정에서 발생하는 먼지와 스패터로 인해 데이터 수집에 영향을 미칠 수 있으므로 각 센서에는 필터 보호 렌즈를 설치해야 합니다. 필터 보호 렌즈는 한편으로는 레이저 카메라를 보호하고 다른 한편으로는 빛을 필터링하는 역할을 합니다. 표면이 더러워지면 즉시 교체해야 합니다. 보호 렌즈를 설치 및 교체하는 과정에서 지문이나 기름 한 방울 등 접착제 흔적이 묻어도 렌즈의 흡수율이 높아져 수명이 단축됩니다. 렌즈 청소 작업 무시할 수 없습니다:

1) 설치 시 반드시 장갑을 착용하고 지문을 남기지 마십시오.

2) 렌즈 표면이 긁히지 않도록 하십시오.

3) 렌즈를 꺼낼 때에는 렌즈 가장자리를 손가락으로 잡고 필름에 닿지 않도록 주의하세요.

4) 깨끗한 티슈 페이퍼, 시험지, 광학 등급 용제를 사용하여 렌즈를 청소하십시오.

물 튀김 방지 배플

주로 아크 라이트 스플래시, 연기 및 먼지와 같은 레이저에 대한 간섭을 차단하여 센서 시스템을보다 정확하고 안정적으로 사용하는 데 사용됩니다.

공기 냉각 장치

용접 중 높은 온도로 인해 현재 대부분의 시스템은 공기 냉각 시스템을 사용합니다. 이는 센서를 식히는 동시에 센서의 서비스 수명을 연장하기 위해 수행됩니다. 센서 케이스의 보호 수준은 IP67이며 사용에 적합한 온도는 5°C ~ 45°C입니다. 이 온도 범위를 초과하면 센서의 서비스 수명에 영향을 미칩니다. 필요한 경우 추가 수냉식 설치 보드를 사용하여 센서 헤드를 냉각할 수 있습니다.

센서는 복잡한 프로그램 알고리즘을 통해 일반적인 용접 이음새의 실시간 온라인 감지를 완료합니다. 용접 과정에서 발생하는 감지 범위, 감지 기능 및 일반적인 문제에 대한 적절한 기능 설정이 있습니다. 장치는 감지된 용접 심과 용접 건 사이의 편차를 계산하고 편차 데이터를 출력하며 모션 실행 메커니즘은 편차를 수정합니다. 실시간으로 용접 건의 자동 용접을 정확하게 안내하여 용접 공정 중 용접 이음새를 지능적으로 실시간 추적합니다.

4.용접방식

용접 공정 적용: 아르곤 아크 용접, 레이저 용접, 레이저 하이브리드 용접, 플라즈마 아크 용접, 이산화탄소 레이저 가스 차폐 용접, 서브머지드 아크 용접 등

응용 분야: 압력 용기, 자동차, 조선, 철도, 구조용 강철, 컨테이너 용접.

5.발전과정과 전망

전용기계분야에서는 솔기 추적기 온수기 내부 라이닝 용접, 공기 압축기 저장 탱크 용접, 강철 실린더의 추적 라인 등 다양한 환경 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 수입 브랜드는 주로 작은 직경의 파이프 추적에 탁월하지만 긴 직선 및 원형 라인의 경우, 국내 모델과 수입 모델의 기술 차이는 미미합니다. 하지만 가격은 수입품의 3분의 1~5분의 1 수준에 불과해 시장 전망이 매력적이다.

첨단 제조 기술의 발전으로 용접 추적의 자동화 및 지능화는 필연적인 추세가 되었습니다. 향후 몇 년 동안 레이저 심 추적은 기술 업그레이드가 필요할 뿐만 아니라 사용자 요구를 충족하고 응용 프로그램 확장 측면에서 제품을 개선하기 위해 고객 응용 프로그램을 깊이 이해해야 합니다.