Schweißnahtführungs-Sensor iST ARC
Macht jede Schweißnaht zu einer Präzisionsschweißnaht
Schweißroboter und Schweißmaschinen müssen wirtschaftlich arbeiten. Jede Schweißnaht muss präzise sitzen, fehlerhafte Schweißnähte sind nicht gestattet. Kleinere Abweichungen am Bauteil müssen durch die passende Technik ausgeglichen werden können. Eine intelligente Brennerführung wie mit den Nahtführungssensoren iST ARC (iSENSE TRACK ARC) von ABICOR BINZEL ist längst unverzichtbar geworden.
Die iST ARC-Sensoren für die Schweißnahtführung erkennen problemlos Abweichungen an der Werkstückfuge ab 0,1 mm minimale Spaltbreite und passen die Nahtführung in Echtzeit aus. Reduzieren Sie mit diesem Sensor-Typ Ihre Ausschussquote und Nacharbeitskosten beim automatisierten MIG/MAG-Schweißen und WIG-Schweißen aller gängigen Metalle wie Edelstahl und Edelstahllegierungen, Aluminium und andere Metalle. Der Sensor eignet sich für verschiedene Fügeverfahren wie u. a. Lichtbogenschweißen, Laserschweißen sowie Unterpulverschweißen.
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iST ARC im Detail
Alle iST ARC-Nahtführungssensoren arbeiten nach dem Prinzip der Lasertriangulation. Diese funktioniert wie folgt:
Vom Sensorkopf wird eine Laserlinie auf das Werkstück projiziert. Die Kamera im Sensor nimmt dann diese Laserlinie auf. Die Algorithmen des Sensors analysieren daraufhin die Position und Form der Laserlinie im Kamerabild. Auf diese Weise werden die Position und der Zustand der Verbindung gemessen. Die Robotersteuerung oder Schweißmaschine erhält diese Informationen und korrigiert die Schweißung bei Bedarf.
Durchdachte Lösungen wie Automatic Gain Control, Graphical Interactive Operator Device (GIO) und Offline-Recording, wie sie im Folgenden noch ausgeführt werden, vereinfachen Einrichtung und Bedienung des Systems maßgeblich. Ein wartungsfreundliches Design der Schutzgläser minimiert die Stillstandzeiten.
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Bildverarbeitung im Sensorkopf
Das komplette Bildverarbeitungssystem der iST ARC-Nahtführungssensoren ist im Sensorkopf integriert. Mit dieser Lösung entfällt der Prozessrechner und spart Platz in der Roboterzelle. Außerdem haben Sie damit den Vorteil, dass Sie die Schnittstelle bzw. Kommunikation des iST ARC zwischen Sensorkopf und Roboter – das Breakout Board – gut im Schaltkasten unterbringen können. Darüber hinaus wirkt sich das geringere Gewicht zusätzlich positiv auf das Volumen bei der Lieferung und damit die Frachtkosten aus.
Ein Kabel für Spannungsversorgung & Daten
Die Stromversorgung zum Sensorkopf sowie die Datenverbindung zu und vom Sensorkopf zum Breakout Board laufen lediglich über ein einziges Verbindungskabel. Das verringert zusätzliche Schnittstellen und damit weitere Fehlerquellen bei Ihren automatisierten Anwendungen.
Einfaches Bedienen mit dem Graphical Interactive Operator Display (GIO)
Ein interessantes und praktisches Assistenzsystem für den iST ARC ist das optionale Graphical Interactive Operator Display (GIO). Mit dieser kompakten und robusten Einheit können Bediener oder Wartungstechniker oder -technikerinnen genau die Aktivitäten des Systems sehen und bei Bedarf für spätere Analysezwecke aufzeichnen. Sie müssen dafür auch nicht den Betrieb der Schweißzelle anhalten, um den Laptop-Computer anzuschließen.
Automatische Anpassung der Nahtparameter
Die Automatic Gain Control der iST ARC Nahtführungssensoren passt die Verschlusszeit der Kamera, die Laserintensität und andere Parameter automatisch an. So wird zum Beispiel bei Überbelichtung die Laserintensität automatisch heruntergeregelt. Dieses Feature ermöglicht ein vereinfachtes Einrichten der Nahtparameter und verhindert eine suboptimale Parametrisierung. .
Einfache Wartung/Reparatur
Der Aufbau des Sensorkopfs aller iST ARC ermöglicht Ihnen eine bequeme Wartung wie zum Beispiel der Austausch des Spritzerschutzes, ohne den Sensor einschicken zu müssen. Im Falle einer Störung kontaktieren Sie Ihren lokalen ABCIOR BINZEL Ansprechpartner, der einen möglichen Austausch schnell und problemlos bei Ihnen vor Ort durchführen kann. Mit der Schwalbenschwanz-Montageplatte geht das Wechseln des Sensorkopfs einfach und schnell.
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Offline-Optimierung bei Service-Fragen
Sollten einmal Fragen aufkommen, wie Sie die Performance Ihres iST ARC-Sensors in Ihrer speziellen Applikation verbessern können, nutzen Sie die schnelle und einfache Möglichkeit der Offline-Optimierung. Senden Sie hierfür Ihre aufgezeichneten Schweißnahtinformationen Ihrer automatisierten Anwendungen direkt per E-Mail an uns unter: seam-tracking@binzel-abicor.com . Wir prüfen die Daten, optimieren diese und senden Ihnen den optimierten Parametersatz zurück. Lange Ausfälle Ihres Nahtsuchsensors oder teure Vor-Ort-Besuche werden minimiert.
Die Sensor-Typen
Die 3 Sensor-Typen zur Verfolgung der Schweißnaht bieten allesamt eine hervorragende Tracking-Performance. Die Sensorsoftware kann der Robotersteuerung bei Bedarf Informationen über die Nahtbeschaffenheit wie Fläche, Volumen und Winkel zur Verfügung stellen und ermöglicht eine adaptive Anpassung der Schweißparameter. Den iST ARC erhalten Sie in drei Ausführungen mit unterschiedlichen Sichtfeldern sowie Auflösungen:
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Der iST ARC 15 mit 15 mm horizontalem Sichtfeld und hoher Auflösung eignet sich für die Nahtführung von schmalen Spalten, insbesondere bei Dünnblechanwendungen.
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Der iST ARC 30 bietet mit seinem 30 mm horizontalen Sichtbereich eine perfekte Anwendungslösung, wo Sichtfeld und Auflösung erforderlich sind.
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Der iST ARC 50 mit 50 mm horizontalem Sichtbereich ist wegen seines großes Sichtfelds und seiner hohen Flexibilität in den Nahtsuchalgorithmen ideal fürs Dickblech-Schweißen und Mehrlagenschweißen.
Was kann beim Roboterschweißen passieren?
Jeder kennt das: Die Bauteile werden nach dem Schweißen mit dem Roboter kontrolliert und oft finden sich Schweißnähte an Stellen, wo sie eigentlich nicht hingehören, oder sie sind von schlechter Qualität. Die Ursache: Schlecht aufgespannte oder ungenügend vorbereitete Bauteile aus vorhergehenden Produktionsprozessen. Diese Fehler können im Schweißprozess nicht ausgeglichen werden, denn der Roboter fährt seine programmierte Bahn ab, mit dem Ergebnis, dass Nacharbeit anfällt oder im schlimmsten Fall Ausschuss produziert wird.
Mit einem Sensor für die Schweißnahtführung lässt sich Ausschuss oder teure Nacharbeit von vornherein vermeiden. Außerdem erhöht ein solcher Sensor die Qualität der Schweißnähte, denn selbst geringfügige Abweichungen am Bauteil werden direkt erkannt und in Echtzeit ausgeglichen. Weil der Sensor sicherstellt, dass die Schweißnaht richtig gesetzt wird, kann man meist auch die Schweißgeschwindigkeit erhöhen, ohne Zeit und Material für viel zu große Schweißnähte zu verschwenden.
So verhindern Sie Schweißnahtfehler
Die einfachste Lösung wären exakt vorgefertigte Bauteile innerhalb aller Toleranzen und hochpräzise Spannvorrichtungen. Doch dies ist unmöglich. Beim maschinellen oder robotergesteuerten Schweißen kann man durch den Einsatz eines Nahtführungssensors den Schweißbrenner korrekt positioniert halten. Der Sensor liefert dem Schweißroboter Daten zur tatsächlichen Lage der zu schweißenden Fuge und genau dort wird geschweißt. Thermischer Verzug während des Schweißprozesses oder auch Abweichungen aus der Bauteilvorbereitung werden kompensiert. Auch die Schweißnahtgröße kann gemessen werden, wodurch die Robotersteuerung den Schweißprozess anpassen kann.
Welche Schweißverbindungen müssen Systeme für Nahtführung verfolgen können?
Beim Bleche Schweißen müssen optische Nahtführungssysteme unterschiedliche Fugentypen – wie nachfolgend genannt – erkennen und verfolgen können. Die Sensoren der iSENSE TRACK ARC-Familie verfügen standardmäßig über ein breites Portfolio an Nahtmustern. Die Software ist so flexibel, dass bei Bedarf auch kundenspezifische Nahtmuster ergänzt werden können. Was perfekt ist, denn die Applikationen sind meist sehr speziell.