Cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung

Cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung sử dụng tia laser để chiếu lên bề mặt mối hàn để tạo thành dải ánh sáng laser, được camera độ nét cao thu nhận và chụp ảnh. Bằng cách xử lý theo thuật toán, các đặc điểm ba chiều của mối hàn được chuyển đổi thành thông tin có cấu trúc, bao gồm tọa độ mối hàn, độ lệch, khoảng cách, v.v. Thông tin này được truyền đến bộ điều khiển rô bốt, cung cấp cho rô bốt các thông số về quỹ đạo và quy trình cần thiết để hàn, hướng dẫn rô bốt hàn hoặc hiệu chỉnh độ lệch của phôi theo thời gian thực và đạt được công việc hàn hoàn hảo. So với các giải pháp khác, theo dõi mối hàn laser có ưu điểm là không tiếp xúc, độ chính xác cao, tốc độ nhanh và khả năng thích ứng tốt.

Cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung chủ yếu bao gồm một camera CCD, một laser bán dẫn, một thấu kính bảo vệ laser, một vách ngăn chống bắn nước và một thiết bị làm mát bằng gió. Bằng cách sử dụng nguyên lý tam giác hóa, thông tin tọa độ của từng điểm trong khu vực quét laser được thu thập và phát hiện trực tuyến thời gian thực các mối hàn thông thường được thực hiện thông qua các thuật toán chương trình phức tạp và robot được hướng dẫn để điều chỉnh quỹ đạo làm việc theo dữ liệu quét.

Cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung hoặc thủ công dựa vào phán đoán của công nhân hàn và điều chỉnh các thông số quy trình để hoàn thành việc theo dõi các mối hàn. Sau khi robot công nghiệp được trang bị hệ thống theo dõi mối hàn, thiết bị có thể tính toán lỗi giữa mối hàn được phát hiện và quỹ đạo dạy robot thông qua cảm biến và dữ liệu lỗi đầu ra, sau đó được hiệu chỉnh theo thời gian thực bằng cơ chế thực hiện chuyển động để hướng dẫn chính xác súng hàn thực hiện hàn tự động. Điều này giống như trao cho robot đôi mắt.

Đối với các thiết bị cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung như robot hoặc máy hàn tự động, chúng chủ yếu dựa vào chương trình giảng dạy của robot và tái tạo quỹ đạo để hoạt động, do đó cần đảm bảo độ chính xác của phôi và lắp ráp của nó để đảm bảo rằng súng hàn có thể căn chỉnh đường hàn trong phạm vi chính xác cho phép của quy trình.

Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, độ chính xác và tính nhất quán của phôi và lắp ráp của nó không thể đáp ứng được các yêu cầu của phôi quy mô lớn hoặc sản xuất hàng loạt hàn tự động. Đồng thời, trong quá trình hàn, có những tác động không thể kiểm soát của ứng suất và biến dạng do quá nhiệt của phôi. Do đó, một khi gặp phải những tình huống này, cần có một thiết bị theo dõi chủ động để thực hiện các thao tác tương tự như mắt và tay của công nhân hàn thủ công, tức là cảm biến theo dõi hàn laser tầm trung hướng dẫn thiết bị hoạt động.

Mô phỏng các khuyết tật hàn
Dựa trên kiến ​​thức về cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung và hàn laser lai và thảo luận với người dùng cuối của hàn laser, các biến thể tham số tiềm ẩn, có thể phát sinh trong quá trình sản xuất, đã được thiết lập. Các yếu tố này, liên quan đến các tham số quy trình, chuẩn bị mối nối và lắp ghép, có khả năng là nguyên nhân gây ra các khuyết tật mối hàn khác nhau.
 

Thiết lập thử nghiệm
Các thử nghiệm hàn laser tự sinh được thực hiện bằng cách sử dụng cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung, được sản xuất. Chùm tia laser được truyền qua sợi quang chỉ số bước, đường kính 600µm, đến vỏ đầu ra sử dụng thấu kính hội tụ 200mm, để tạo ra kích thước điểm tối thiểu danh nghĩa là 0,6mm đường kính. Một bộ theo dõi đường hàn Servo-Robot được sử dụng để theo dõi đường hàn trong quá trình hàn. Một tia khí ức chế khói (argon) được tạo góc 40 độ so với bề mặt của phôi, kéo theo chùm tia laser, với điểm va chạm cách tiêu điểm chùm tia laser 1mm. Một dao khí áp suất cao được sử dụng để bảo vệ quang học laser trong quá trình hàn. Vỏ thực tế và bộ theo dõi đường hàn được gắn vào một rô-bốt, di chuyển qua sự sắp xếp trên mẫu vật, được giữ trong một giá cố định, trong quá trình hàn.
 

Giám sát quá trình hàn trong quá trình hàn
Cảm biến đầu tiên, được mô tả bởi cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung, phát hiện bức xạ trong phạm vi bước sóng nhỏ hơn 600nm. Khi hàn thép bằng ánh sáng laser, khí hoặc 'chùm' được kích thích nhiệt ở nhiệt độ cao được mong đợi thay vì plasma ion hóa. Trong thực tế, các chùm này rất mạnh ở phần quang phổ có thể nhìn thấy được và do đó, người ta hy vọng rằng bất kỳ biến động nào trong cảm biến theo dõi mối hàn laser tầm trung, do các vấn đề trong quá trình hàn, sẽ có thể nhìn thấy được bằng cảm biến plasma. Cảm biến thứ hai, được gọi là cảm biến 'nhiệt độ', nhạy cảm với phần hồng ngoại (1100-1800nm) của quang phổ và được bố trí để thu tín hiệu từ vũng hàn nóng chảy. Cảm biến thứ ba, được gọi là cảm biến 'phản xạ ngược' hoặc 'độ phản xạ', phát hiện một dải bức xạ hẹp tập trung xung quanh bước sóng 1,06µm (tức là bước sóng laser) được phản xạ từ phôi trong quá trình gia công.

Suzhou Full-v được thành lập vào năm 2019 và đã phục vụ hàng nghìn người dùng trong nước và quốc tế, nhận được sự công nhận nhất trí từ người dùng. Hệ thống theo dõi đường hàn thông minh bằng laser 3D Full-v đã đạt được sự phù hợp phủ sóng toàn diện giữa các nhà sản xuất robot chính thống trong nước và quốc tế, và có các đặc điểm là đơn giản, đáng tin cậy và sử dụng rộng rãi. Công ty cam kết cung cấp thiết bị cảm biến quang điện tử mở và tùy chỉnh và các dịch vụ kỹ thuật, luôn ưu tiên chất lượng sản phẩm và trải nghiệm của người dùng. Với tinh thần cải tiến liên tục như một người thợ thủ công, chúng tôi cung cấp cho khách hàng những sản phẩm đáng tin cậy và ổn định.