Функции, обеспечивающие адаптивность процесса

При использовании лазерных головок в роботизированных комплексах возникает необходимость функций предварительного, текущего и финишного контроля процесса. Наиболее явно это можно пояснить на процессе лазерной сварки - подготовленные под сварку элементы никогда не обладают абсолютной точностью ни по геометрии элементов, ни по зазорам, ни по пространственному положению относительно координатной системы манипулятора. Поэтому возникает задача предварительного сканирования расположения стыка и зазора между элементами в пространстве и последующей корректировки программы движения. Это не будет идеальным решением, так как в ряде случаев зазор может меняться непосредственно во время сварочного процесса из-за термических напряжений. Поэтому идеальное решение будет состоять в использовании встроенных в головки трех систем сенсоров, формирующих, по терминологии фирмы Precitec, сквозную систему контроля качества лазерной сварки LWQC - Laser Welding Quality Control. Система должна содержать:

· сенсоры предварительного измерения геометрии сварного шва - STS - Seam Tracking Systems,

· сенсоры текущего контроля LWM - Laser Welding Monitor,

· сенсоры контроля финишной геометрии сварного шва SGM - Seam Geometry Monitor.

Это в равной мере касается и других технологических процессов, например, лазерной закалки и лазерной очистки.

Рисунок 9 Лазерная сварочная головка YW50 фирмы Precitec со встроенным модулем видеосенсора (осевой вариант) [7]

Рисунок 10 Головка для гибридной сварки фирмы ScanSonic со встроенной функцией слежения по стыку [7]

На данном этапе развития конструкций лазерных головок эта функциональность реализована в минимальной стадии. В серийные лазерные головки обязательно встроена возможность подключения емкостного сенсора расстояния, и некоторые производители встраивают в головки модуль видеосенсора, который позволяет производить предварительное обучение робота по положению стыка (Рисунок 9). На выставке «Машиностроение 2009» фирма Trumpf демонстрировала полностью автоматический процесс сварки коробчатых деталей, в котором использовался встроенный видеосенсор для предварительного сканирования положения стыка деталей, а сварка производилась на втором проходе. Из беседы со специалистами фирмы выяснилось, что система надежно работает только при применении высококачественного полированного металла заготовок, это только подтверждает, что системы адаптации процесса сварки пока находятся в самом зачаточном состоянии.

Из альтернативных решений следует упомянуть лазерные сварочные головки фирмы ScanSonic (Рисунок 10), снабженные системой механического слежения по стыку на основе щупа или подаваемой присадочной проволоки в случае гибридных способов сварки. Такую систему можно отнести к классу LWM, так как сварка и слежение выполняются в едином проходе. Тем не менее, вряд ли это решение имеет большую перспективу для лазерной сварки, следует ожидать активного развития именно оптических сенсоров, особенно на основе LPF камер с лазерной подсветкой.

Другие стьтьи в тему

Расчет зоны покрытия базовой станции методами Окамуры-Хата и Волфиша-Икегами
Сотовая связь - один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образ ...

Радиолокатор. Радиолокационные станции
В 1887 году немецкий физик Генрих Герц начал эксперименты, в ходе которых он открыл существование электромагнитных волн, предсказанных теорией Джеймса Максвелла. Герц научился генерировать и улавливать электромагнитные радиоволны и обнаружил, что они по-разному поглощаются и отражаю ...