Vizualizácia a monitorovanie procesov WELDEYE
Tento vysokorýchlostný kamerový systém s vysokou istotou rozpozná všetky vizuálne rozpoznateľné nerovnosti zvarového spoja
Plne automatizované lasery v automobilovej výrobe sa preháňajú po rôznych častiach vozidiel a zvárajú dvere automobilov, dvere batožinového priestoru, skrinky na batérie atď. Takéto laserové zváracie systémy pracujú extrémne rýchlo, úplne nezávisle a takmer bez poruchy. Aby bolo možné udržať kvalitu zvaru na požadovanej vysokej úrovni a znížiť chybné zvárané konštrukčné diely na minimum, musia byť procesy zvárania neustále monitorované a podľa možnosti vizualizované. Takýto systém vizualizácie a monitorovania procesov pre laserové zváranie je WELDEYE od kooperačného partnera ABICOR BINZEL Lessmüller Lasertechnik GmbH z Mníchova. Odborníci na zabezpečenie kvality zváracích procesov pôsobia v laserovej technike od roku 1990 a v súčasnosti sú lídrami na trhu v oblasti vizualizačných a monitorovacích systémov pre proces laserového spájania.
Vizualizácia procesov a monitorovanie procesov laserového zvárania
Hmatové laserové zváranie drôtom pri konštrukcii vozidiel a karosérií je veľmi zložité. Dôvodom je rozmanitosť parametrov, ktoré interagujú medzi sebou, ako aj s okolitými podmienkami. Napriek krátkym dobám cyklu musí byť každý zváraný šev kvalitným švom. Aby sa zabezpečila kvalita zvaru súčasne s jeho dokončením, ideálne sa používajú zobrazovacie procesy založené na fotoaparáte. Systém vizualizácie a monitorovania procesov WELDEYE od spoločnosti Lessmüller Lasertechnik bol nainštalovaný už v 600 výrobných závodoch po celom svete – a preto sa považuje za meradlo pre túto online technológiu monitorovania procesov.
Funkčnosť online systému monitorovania procesov WELDEYE
Systém WELDEYE pozostáva z vysokorýchlostnej kamery spojenej a synchronizovanej s laserovým osvetlením. To umožňuje vytvárať živé obrazy aj videozáznamy z procesu spájania so vzorkovacou frekvenciou až 500 Hz. Počas zvárania alebo spájkovania lasera integrovaný optický filter a špeciálne osvetlenie zaisťujú potlačenie alebo zníženie svetelného žiarenia z procesu, a tým aj rušivých účinkov. Zvarový spoj a roztavený kúpeľ sa tak nepretržite merajú spolu s odrazom ochladeného zvarového spoja.
Od generácie LM7 má systém WELDEYE v kombinácii s kamerou AP3.0 osvetlenie priamo integrované do krytu kamery. Preto už nedochádza k žiadnemu negatívnemu vplyvu na rušivý obrys spracovateľskej optiky.
Ukladanie a správa nameraných údajov
Každý zvar sa zaznamenáva, analyzuje pomocou údajov z referenčných cyklov a ukladá. Údaje sa spravujú a ukladajú na priemyselnom počítači s rozhraním na zberný systém riadiaceho systému závodu. Údaje zaznamenané videom je možné prehrávať až osem hodín po zaznamenaní pomocou funkcie prehrávača WELDEYE a sú k dispozícii v rôznych formátoch na export do siete používateľa.
Modulárny princíp
Pretože požiadavky používateľov sa môžu značne líšiť, WELDEYE je k dispozícii buď ako kompletný systém, alebo vybavený jednotlivými funkciami. V tomto modulárnom systéme sú zahrnuté nasledujúce moduly:
- Osvetľovacie moduly
- Kamerové moduly
- Kombinácia osvetlenia a kamerových modulov
- Vláknový laserový kolimátor
Aplikácie WELDEYE
V závislosti od softvérovej licencie sú k dispozícii nasledujúce rôzne funkcie alebo aplikácie vizualizácie a monitorovania procesov WELDEYE.
Detekcia nepravidelností švov
Vďaka nepretržitej analýze živých obrazov v definovaných oblastiach procesu, ako aj už stuhnutého zvarového spoja umožňujú algoritmy vyhodnocovania obrazu zistiť nepravidelnosti v priebehu a tvorbe zvarových spojov. Takéto nepravidelnosti zvaru sú:
- Prerušenia zvarového švu
- Povrchové chyby
- Chyby bočného pripojenia
Systém tiež ponúka možnosť merať polohu drôtu k laserovému lúču, ako aj laserového lúča k spoju a sledovať ho podľa nastavených hodnôt. Komunikačné rozhranie s riadením systému prenáša získané údaje a sprístupňuje ich používateľovi na posúdenie kvality. Stupnica na posúdenie kvality zvaru je tvorená na základe dopredu definovaných varovných a chybových hlásení.
Monitorovanie parametrov
Pomocou hardvéru vyhodnocovania WELDEYE je možné zaznamenávať a spravovať údaje zo zváracej optiky, robota alebo laserového zdroja synchronizovane s procesným videom. Komunikácia na tento účel prebieha aj cez prevádzkovú zbernicu a umožňuje priradiť zistené nezrovnalosti v procese priamo k príslušným odchýlkam parametrov, ktoré sú vyriešené z hľadiska času alebo miesta. Toto komplexné monitorovanie procesu umožňuje používateľovi rýchlo reagovať na nezrovnalosti a optimalizovať proces zvárania – pri spustení série aj počas výroby bez časovo náročného odstraňovania problémov alebo zložitých sérií.
Monitorovanie polohy osi otáčania
Na vedenie zvarového spoja sú hmatové laserové obrábacie optiky vybavené optomechanickým otočným systémom – kombináciou optických a mechanických komponentov – ktorý je spojený s podávaním drôtu. Pri tomto ovládaní a regulácii sú laserový lúč a zvárací drôt vždy vedené pozdĺž spojovacej hrany a pozdĺž skutočného obrysu obrobku prítlačným tlakom. Zváracia hrana však môže mať aj tolerancie, môže sa poškodiť alebo byť nesprávne umiestnená v dôsledku chýb v prípravku. V takýchto prípadoch by nepretržite pôsobiaca tlaková sila spôsobila, že by sa drôt a laserový lúč odchýlili od vopred definovanej polohy a poškodili upínací systém, samotný komponent alebo laserovú optiku. Tento proces sa nazýva skĺznutie drôtu. Systém WELDEYE monitoruje zarovnanie skutočnej polohy zváracieho drôtu s cieľovou polohou a hlási odchýlky prostredníctvom systému prevádzkovej zbernice. Používateľ tak môže rýchlo reagovať a definovať a automaticky vykonávať opatrenia na prevenciu škôd.
Korekcia zváracej dráhy
Ďalšou funkciou systému WELDEYE je integrovaný algoritmus detekcie hrán. Pre tento typ sledovania zvaru sa riadia takzvané pohony – jednotky pohonnej techniky – na vykonanie korekcií dráhy. Na tento účel sa vykonávajú merania odrazu na zváracej hrane a zisťujú jej polohu, ako aj možné medzery.
Výhody vizualizácie a monitorovania procesov WELDEYE
- Detekcia nepravidelností švov
- Holistické monitorovanie parametrov procesu
- Prevencia skĺznutia drôtu
- Integrovaná korekcia dráhy zvaru
Vďaka celosvetovej predajnej a servisnej sieti spoločnosti ABICOR BINZEL a vizualizácii a monitorovaniu procesov WELDEYE spoločnosti Lessmüller Lasertechnik existujú dvaja silní partneri pre vaše laserové aplikácie v oblasti:
- Konštrukcia karosérie
- Pohonná jednotka
- Strojárstvo