Probleme mit herkömmlichen Schweißrobotern
Vor der Produktion eines herkömmlichen Schweißroboters ist in der Regel eine Programmieraufgabe erforderlich. Dabei werden der Schweißweg und der Schweißvorgang Punkt für Punkt mithilfe des Programmiergeräts aufgezeichnet, und der Schweißroboter führt die voreingestellten Schweißarbeiten entsprechend dem gelernten Schweißweg und Schweißvorgang aus.
Konventionelle Schweißroboter können zwar das allgemeine Schweißen von regulären Stahlbauteilen bewältigen, aber im Stahlbau, wo das Bauvolumen in der Regel groß ist, die Schweißkonstruktion komplex ist und die Form- und Maßgenauigkeit der Schweißteile hoch sein muss, ist es schwierig, die Schweißanforderungen zu erfüllen.
Kostenlose Schulung zum Funktionsprinzip des Schweißroboters
Der frei programmierbare Schweißroboter nutzt hauptsächlich BIM-basierte Schweißwegplanung, um die Offline-Programmierung des Schweißens zu realisieren und durch ein Laserpositionierungssystem den Schweißweg in Echtzeit zu verfolgen, die Schweißbahn des Roboters entsprechend anzupassen und so die Schweißqualität zu verbessern. Dadurch werden die Einschränkungen herkömmlicher Schweißroboter bei komplexen Schweißprozessen effektiv vermieden.
Der Schweißroboter verwendet hauptsächlich BIM für die Schweißwegplanung, realisiert die Offline-Schweißprogrammierung und verfolgt den Schweißweg in Echtzeit über das Laserpositionierungs-Schweißverfolgungssystem, um die Schweißbahn des Roboters zu kompensieren und anzupassen und die Schweißqualität zu verbessern.
Kostenlose Offline-Programmiertechnologie für Schweißroboter mittels BIM-Softwareplattform zur Erstellung einer kompletten 3D-Umgebung für den Arbeitsbereich. Dabei werden Schweißnahtposition, -menge und -form sowie die Feinheit der Schweißnahtbearbeitung berücksichtigt. Anhand der BIM-Softwareplattform werden die Schweißposition, die Anzahl und Form der Schweißnähte bestimmt, der Schweißweg des Roboters geplant, die Geschwindigkeit und weitere Parameter festgelegt und die Simulation in der Softwareplattform durchgeführt. Anschließend wird der geplante Pfad an die optimale Bewegungsbahn angepasst und das Schweißprogramm an den Schweißroboter übertragen.
Im Vergleich zur herkömmlichen Programmierung von Schweißrobotern bietet die Offline-Programmierung folgende Vorteile:
- Komplexe Schweißspuren können entsprechend der Form der Stahlbauteile in der virtuellen Szene automatisch generiert werden.
- Keine Schulung erforderlich, keine Inanspruchnahme der Roboterlaufzeit, die Programmierung der Produktionslinie muss nicht angehalten werden.
- Trajektoriensimulation, Kollisionserkennung, Pfadoptimierung und Post-Set-Codegenerierung
Laserpositionierung Schweißnahtverfolgungskompensation
Das Laserpositionierungs-Schweißnahtverfolgungssystem besteht hauptsächlich aus Schweißnahtverfolgungssensoren, darunter 1 CCD-Kamera und 1 bis 2 Halbleiterlaser.
Der Laser dient als strukturelle Lichtquelle, um die Laserstreifen in einem bestimmten Winkel auf die Oberfläche des unteren Teils des Sensors zu projizieren.
Die Kamera beobachtet direkt die unteren Streifen des Sensors.
Die Vorderseite der Kamera verwendet einen optischen Filter, der den Laser durchlässt, aber alle anderen Lichtstrahlen, wie zum Beispiel den Schweißlichtbogen, herausfiltert, um eine genaue Positionierung und Nachführung des Lasers zu gewährleisten.
Bei der Laserbestrahlung der Schweißnahtoberfläche entstehen Laserstreifen, die nach dem Auftreffen auf die Linse des Sensors die Kontur des Schweißnahtabschnitts auf dem lichtempfindlichen Detektor abbilden. Das heißt, das Laserstreifenbild spiegelt die Form des Schweißnahtabschnitts wider.
Das Laserstreifenbild wird in der visuellen Steuerung verarbeitet, um die Schweißnahtmerkmaldaten zu extrahieren, wie z. B. die Koordinaten des Trackingpunkts, den Schweißspalt, die Querschnittsfläche usw.
Das Bildverarbeitungssystem berechnet den Schweißbrennerweg anhand der Schweißpositionsinformationen und übermittelt die Wegdaten an den Schweißroboter. Dieser steuert die Fahrspur in Echtzeit, um sicherzustellen, dass der Schweißbrenner stets auf die Schweißnaht ausgerichtet ist.
Veröffentlichungsdatum: 20. Dezember 2023