Системы отслеживания шва для лазерной сварки

Системы отслеживания шва для лазерной сварки

Из-за относительно низкого допуска лазерной сварки к положению стыка, перекоса стыков и / или зазоров стыков, системы отслеживания стыков предлагают потенциал для улучшения обеспечения качества сварки, позволяя в реальном времени регулировать положение лазерной сварочной головки относительно заготовку во время сварки, чтобы компенсировать небольшие отклонения в положении соединения и подгонке.

По телефону 7 (495) 745-22-70 вы можете заказать услуги по лазерной сварке деталей из нержавеющей стали и титана.

Отслеживание соединения выполняется датчиком, который сначала определяет положение соединения, а затем направляет автоматический сварочный аппарат, такой как робот или многоосная система позиционирования инструмента, во время сварки. Датчик связывается с системой позиционирования, чтобы посылать корректировки траектории, поддерживая центральную точку инструмента в оптимальном положении в соединении. В зависимости от оборудования и подхода, эта операция коррекции может выполняться либо в два этапа («сначала отслеживание, затем сварка»), либо за один этап («одновременно отслеживание и сварка»). Высокая степень точности, достигаемая при сварке, может не только улучшить качество сварки, но и повысить производительность за счет значительного уменьшения количества операций, требуемых оператором и вмешательства, увеличения скорости хода сварки и снижения затрат на инструмент.

Общие различия между лазерной и дуговой сваркой приводят к различным требованиям к техническим характеристикам системы отслеживания соединений. Для лазерной сварки очень важна быстрая обработка данных из-за более высоких скоростей сварки, достигаемых с помощью лазеров. Это приводит к необходимости более частых сигналов обновления информации о положении для системы управления, особенно при отслеживании нелинейной геометрии суставов, если необходимо добиться более быстрого отклика системы. Кроме того, оборудование для отслеживания шва для лазерной сварки требует более точного позиционирования. Лазерные сварные швы обычно меньше (уже), чем дуговые сварные швы, выполненные из материала той же толщины. Как следствие, головки для лазерной сварки должны быть более точно выровнены по стыку (обычно с точностью до нескольких десятых миллиметра или меньше), чтобы избежать появления дефектов сварного шва.

Датчики на основе технического зрения в настоящее время используются в большинстве систем слежения за соединениями с лазерной сваркой из-за их высокой точности и скорости обновления сигнала. Системы слежения, используемые для традиционных процессов дуговой сварки, такие как датчики напряжения, тактильные датчики, ультразвуковые датчики, датчики вихревых токов или плазменные датчики, либо не применимы, либо не подходят для лазерной сварки из-за их более низкой точности и скорости обновления сигнала.

Для лазерной сварки датчики на основе лазерного зрения часто бывают в виде маломощных инфракрасных или видимых лазеров, лучи которых либо фокусируются в точку на поверхности заготовки, либо сканируются поперек или вокруг стыка, либо фокусируются по линии или серия линий на поверхности заготовки. Лазерный свет отражается в камеру, обеспечивая изображение, которое может определить как положение сустава, так и размер.

Системы отслеживания швов, подходящие для лазерной сварки, теперь доступны в продаже. Примеры включают их использование с роботами для сварки рам вагонов, для сварки труб с помощью автоматических машин, судостроения и сварки железнодорожных вагонов.

Однако следует отметить, что существуют некоторые ограничения,

  • Скорость сварки ограничена скоростью сбора и расчета данных, а также реакцией осей, обеспечивающих обратную связь, но может достигать скорости около 10 м / мин в зависимости от
  • Основным требованием к точной подгонке при лазерной сварке также может быть ограничение, поскольку плотно стыкующиеся кромки могут не давать достаточно отраженных сигналов, чтобы можно было обнаружить шов.
  • Острые профили, такие как формы малого радиуса, требующие резких изменений направления при сварке на высоких скоростях, может быть трудно отслеживаемым с точностью, необходимой для лазерной сварки.