13. února 2020 07:00

WireSense: Drátová elektroda jako senzor

Asistenční systém Fronius WireSense zvyšuje efektivitu robotizovaného svařování: Drátová elektroda funguje jako senzor, který před každým svařováním kontroluje polohu dílu. Díky spolehlivému rozpoznávání reálné výšky a polohy hrany plechu je možné vyrovnat výrobní nepřesnosti a dosáhnout dokonalých výsledků svařování. Z velké části tak odpadají dokončovací práce, zmetkovitost dílů je minulostí a další optické měřicí přístroje nejsou nutné. Konečným důsledkem jsou značné úspory času a nákladů.

Odchylky dílů, např. nestejné styčné mezery nebo upínací tolerance, mohou při svařování působit problémy. V nejhorším případě se změní svařovací poloha a svarový šev zůstane neprovařený. Mnoho výrobních podniků proto k robotizovanému svařování používá optické měřicí přístroje. Ty jsou nejen drahé, ale jejich rušivé kontury také výrazně omezují přístup k dílům. Navíc se musejí pravidelně čistit a vyžadují dodatečnou kalibraci mezi bodem TCP (Tool Center Point) a senzorem. Systém WireSense od společnosti Fronius nabízí jednodušší, robustnější a přesnější alternativu.

Jak funguje WireSense

Technologie WireSense nevyžaduje žádné dodatečné hardwarové komponenty – namísto toho jako senzor využívá drátovou elektrodu. Svařovací hořák pomocí vratného pohybu drátu „ohmatá“ díl a svařovací systém odešle informace o výšce, resp. poloze hrany do robota. Pokud se jedná například o přeplátovaný svar, lze s maximální přesností definovat polohu svařované hrany, popř. reagovat na případné odchylky. Robot přizpůsobí průběh svarového švu na základě programu vytvořeného pro konkrétní použití.

Vyhodnocením informací o výšce rozpozná nejen průběh hrany, ale i její skutečnou výšku. Díky tomu je možné přesně rozpoznat také mezery mezi plechy. Hrany jsou detekovány od výšky 0,5 milimetrů. Systém WireSense lze stejným způsobem použít u oceli, ušlechtilé oceli, hliníku a různých slitin. Právě u hliníkových materiálů může WireSense předvést svoje přednosti: Vzhledem k reflexnímu povrchu zde optické měřicí systémy často narážejí na své limity.

Kromě toho jsou optické senzory většinou upevněné na robot jako dodatečný hardware a představují rušivou konturu na ramenu robota. V závislosti na přístupu k dílu může být použití kamer nebo laserů problematické. Drátový senzor s sebou v tomto ohledu nenese žádná omezení.

Významný krok k adaptivnímu robotizovanému svařování

WireSense poskytuje informace o výšce, které umožňují měření mezer a kontur dílu. Při uvedení do provozu lze definovat a uložit parametry svařování pro různé velikosti mezer. Asistenční systém WireSense tedy umožňuje robotu zjistit reálné podmínky dílu a vyvolat vhodné parametry svařování. V očekávání mezer a dalších odchylek, které mohou vést k neprovaření, se bez použití senzorů často svařuje menší rychlostí, aby se zajistila vysoká kvalita svaru. Nyní může robot díky předchozímu přesnému vyhodnocení situace plně automaticky spojovat optimálním tempem a přispět k další optimalizaci doby taktu.

Technologie WireSense je zárukou, že se vždy svařuje v exaktních polohách svarů a s odpovídajícími optimalizovanými parametry svařování. Proto je možné ustoupit od následných vizuálních kontrol, omezit dokončovací práce a snížit zmetkovitost dílů až o 100 procent.

Předpoklady

WireSense lze použít s každým svařovacím systémem TPS/i od společnosti Fronius, který je konfigurován pro použití svařovacího procesu CMT. Zásadní význam při tom má přesný pohyb drátu jednotky Robacta Drive CMT, která je umístěna přímo na těle svařovacího hořáku. Dovybavení stávajících svařovacích systémů je díky jejich flexibilitě možné kdykoli.

Obr. 1: Díky nové technologii WireSense od společnosti Fronius se drát stává senzorem.

Obr. 2: Pomocí systému WireSense drátová elektroda „ohmatá“ díl a jak u plechů, tak také u trubek rozpozná polohu a výšku hran.

Obr. 3: Vysoce dynamický a přesný pohyb drátu pohonné jednotky Robacta Drive CMT umožňuje nasnímání dílu prostřednictvím drátové elektrody.

Obr. 4: WireSense lze použít s každým svařovacím systémem TPS/i od společnosti Fronius, který je vybaven hardwarem pro svařovací proces CMT.

www.fronius.com