Laserski senzor za sledenje šivom za vetrne turbine

Računajte na naše laserske varilne senzorje za sledenje šivom, če želite nadgraditi svoj avtomatizirani varilni proces, povečati kakovost vaših varjenih izdelkov, izboljšati učinkovitost varjenja in zmanjšati morebitne stroške, tveganja ali nepotrebne odpadke.

V tako makroskopskem smislu se morda zdi nekoliko nesmiselno trditi, da ima tako specializirana tehnologija, kot je lasersko sledenje šivom, pomembno vlogo, saj so na voljo pomembne koristi, če se tehnologija v celoti izkoristi. Čeprav lasersko sledenje šivom morda ni glavni dejavnik pri varčevanju z energijo, omogoča druge napredke pri varjenju, ki neposredno rešujejo to težavo.

Vetrne instalacije na morju so večinoma sestavljene iz laserskega senzorja za sledenje šivom za jeklene konstrukcije vetrnih turbin. Njihova učinkovita proizvodnja je pomembna za njihov skupni ogljični odtis. Učinkovitost napajalnikov za obločno varjenje se je že povečala z zamenjavo enot, ki temeljijo na omrežnih frekvenčnih transformatorjih, z visokofrekvenčnimi pretvorniki, ki uporabljajo sodobne močnostne tranzistorje in hitro elektronsko krmiljenje. Potem ko je sam vir energije postal veliko bolj učinkovit, je naslednji in težji korak izboljšanje učinkovitosti varilnega procesa.

Če upoštevamo, da spajanje dveh kosov kovine skupaj z varjenjem vključuje taljenje vmesnika med njima, da se omogoči nastanek ene same staljene mlake, in nato strjevanje le-tega, tako da dva dela postaneta eno, je očitno vključena precejšnja toplota. Območje zvara je treba segreti nad tališče, približno 1500 stopinj za jeklo, in nato pustiti, da se ohladi nazaj na sobno temperaturo, pri čemer toplota večinoma seva v okolje. Kakršen koli način zmanjšanja količine porabljene toplote ni koristen samo v splošnem okoljskem smislu, ampak tudi v posebnem varilnem smislu, na primer z zmanjšanjem popačenja.

V primeru, da sta dva dela stisnjena skupaj, bi lahko bil cilj zmanjšati vnos toplote s taljenjem le zelo tankih rezin osnovnega materiala na obeh straneh vmesnika. Da bi to dosegli, mora biti dovajanje toplote natančno nadzorovano in zlahka je videti, kako napredno zaznavanje dejanskega položaja sklepa in natančen nadzor dovajanja toplote sta potrebna. Na splošno so torej prednosti zaznavanja položaja sklepov očitne.

Taktilno sledenje šivom
Kot že ime pove, taktilni senzorji fizično pridejo v stik z varjenim šivom s pomočjo kontaktne sonde. Ko se položaj gorilnika spremeni glede na obdelovanec, se sonda odkloni v nasprotno smer in krmilnik izvede prilagoditve, da vrne gorilnik v prvotni položaj. Taktilni sistemi za sledenje šivom so najprimernejši za varjene šive z veliko, jasno geometrijo. Če je zvar premajhen, lahko sonda izgubi stik s šivom in varilni gorilnik zaide iz tira.
 

Skozi ločni šiv
Sistemi za sledenje šivom obloka uporabljajo povratne informacije iz senzorjev napetosti, amperaže in hitrosti podajanja žice, da prepoznajo spremembe položaja gorilnika. Na primer, če smo varili po sredini kotnega spoja in začeli zanašati na eno stran, bi se razdalja med gorilnikom in delom zmanjšala, kar bi povzročilo povečanje amperaže obloka (cv varjenje). Da ta metoda spajanja deluje, mora varilni gorilnik nihati naprej in nazaj pravokotno na zvarni šiv. Pri tem sistem sproti primerja varilno amperažo na levi in ​​desni strani vara; med obema vrhovoma amperaže mora biti središče. Sistemi za sledenje skozi oblok so najprimernejši za varjene šive z veliko, jasno geometrijo, kot so veliki poševni in kotni zvari.
 

Lasersko vizualno sledenje šivom
Demonstracija sledenja šivov z laserskim vidom s sistemom za varjenje stebrov in rok Sistemi za sledenje šivov z laserskim vidom uporabljajo laserski trak, ki štrli na površino dela in ustvarja jasno lasersko črto čez zvar. Lasersko linijo nato opazujemo pod rahlim kotom s kamero. Rezultat je linijski profil, ki se natančno ujema z geometrijo zvara. Na profilu črte se nato ustvari referenčna točka in krmilnik izvede vse potrebne premike, da ohrani to referenčno točko v istem položaju glede na varilni gorilnik. Sistemi laserskega vida imajo zelo visoko ločljivost, kar jim omogoča zanesljivo sledenje velikim in majhnim zvarom.

Uporaba laserskega senzorja za sledenje šivom za varjenje snopa vetrnih turbin z robotskimi manipulatorji se širi proti širšim industrijskim aplikacijam, saj se razpoložljivost sistema povečuje z nižjimi kapitalskimi stroški. Običajno lasersko varjenje zahteva visoko natančnost pozicioniranja in spajanja. Zaradi variabilnosti v geometriji in pozicioniranju delov ter toplotne deformacije, ki lahko nastane med postopkom, položaj spoja in prileganje nista vedno sprejemljiva ali predvidljiva a priori, če se uporabljajo preprosta vpenjala. Zaradi tega prehod iz virtualnega okolja CAD/CAM v pravo proizvodno mesto ni trivialen, kar omejuje aplikacije, kjer so potrebne kratke priprave delov, kot je proizvodnja majhnih serij. Rešitve, ki naredijo postopke laserskega varjenja izvedljive za proizvodne serije z nestrogimi tolerancami, so potrebne za uporabo v širšem obsegu industrijskih aplikacij.

Takšne rešitve bi morale biti sposobne slediti laserskemu senzorju za sledenje šivom za vetrne turbine ter dopuščati spremenljive vrzeli, ki nastanejo med deli, ki jih je treba spojiti. V tem delu je predlagan spletni popravek za trajektorijo robota, ki temelji na sivinskem koaksialnem sistemu vida z zunanjo osvetlitvijo in prilagodljivo strategijo nihanja, kot sredstva za povečanje splošne fleksibilnosti proizvodnega obrata.

Razvita rešitev je uporabila dve krmilni zanki: prva je sposobna spremeniti pozo robota, da sledi različnim trajektorijam; drugi, ki lahko spreminja amplitudo krožnega nihanja kot funkcijo reže, ki nastane v zvarih sočelnega spoja. Za testiranje učinkovitosti rešitve so bili uporabljeni demonstratorski primeri na sočelnih zvarih z nerjavnim jeklom 301 s povečano kompleksnostjo. Sistem je bil uspešno preizkušen na ravnih ploščah iz nerjavečega jekla debeline 2 mm pri največji hitrosti varjenja 25 mm/s in je dal največje napake pri pozicioniranju in orientaciji 0,325 mm oziroma 4,5 stopinje. Senzor neprekinjenega laserskega sledenja šivov za vetrne turbine je mogoče doseči z razmiki do 1 mm in spremenljivim položajem šivov z razvito metodo krmiljenja. Sprejemljiv laserski senzor za sledenje šivom za kakovost vetrnih turbin se lahko ohrani do 0,6 mm vrzeli v uporabljeni konfiguraciji avtogenega varjenja.

Laserski senzor za sledenje šivom za vodenje vetrnih turbin je tehnika, pri kateri sta varilni gorilnik in varilna žica natančno nameščena vzdolž varilne reže. Pri poravnavi zvara glede na režo igrajo vlogo različne tolerance, ki lahko vplivajo na dimenzije, geometrijo in položaj zvara v prostoru.

Tudi če je vrzel v načrtu postavljena ravno, je v praksi lahko neenakomerna in kaže razlike v širini in višini nasprotnih robov. Te razlike lahko povzročijo različni dejavniki, kot je vrsta vpenjala ali lastna teža komponent.

Med postopkom varjenja se pojavi še en učinek, ki ga projektni ukrepi težko nadomestijo: namreč toplotna distorzija. Za kompenzacijo teh učinkov je bila razvita tehnika laserskega senzorja za sledenje šivom za vetrne turbine. Obstajajo različni načini vodenja zvarov, vendar se klasični pristopi danes redkeje uporabljajo.

Tradicionalna metoda je vodenje varilnega gorilnika skozi režo z mehanskim zatičem. Vendar se ta metoda dandanes le redko uporablja zaradi dovzetnosti za motnje (npr. vpenjanje zatičev) in omejene uporabnosti za preproste geometrije. Poleg tega ne zagotavlja nobenih informacij o višini šiva.

Današnje stanje tehnike sestavljajo optični senzorji, ki brezkontaktno zaznavajo geometrijo in položaj šiva pred postopkom varjenja. V nekaterih primerih so bili uporabljeni točkovni laserski daljinomeri z vodenjem gibljivega žarka, vendar so laserski senzorji za sledenje šivom za vetrne turbine vse pogostejši. Ti senzorji zajemajo 3D profile reže pred varilnim gorilnikom.

V kombinaciji s posebno programsko opremo za sledenje šivom se podatki ovrednotijo ​​in optimalni položaj (v x- in z-ravnini) se posreduje krmiljenju osi varilnega sistema ali varilnega robota. Posledično je mogoče kadar koli doseči optimalen položaj senzorja za sledenje laserskega šiva za vetrne turbine, tudi če pride do toplotnega popačenja.

Suzhou Full-v je bil ustanovljen leta 2019 in je služil na tisoče uporabnikov doma in v tujini ter pridobil soglasno priznanje uporabnikov. Laserski inteligentni sistem za sledenje zvarnih šivov Full-v 3D je dosegel popolno ujemanje pokritosti med glavnimi proizvajalci robotov doma in v tujini ter ima značilnosti preprostosti, zanesljivosti in široke uporabe. Podjetje je zavezano zagotavljanju odprte in prilagojene optoelektronske senzorske opreme in tehničnih storitev, pri čemer vedno daje prednost kakovosti izdelkov in uporabniški izkušnji. Z duhom nenehnega izboljševanja kot obrtnik strankam zagotavljamo zanesljive in stabilne izdelke.