Um Gefahren während des Schweißprozesses zu vermeiden, darf der Bediener den Arbeitsbereich des Roboters nicht betreten, da er den Schweißprozess nicht in Echtzeit überwachen und die notwendigen Anpassungen vornehmen kann. Wenn sich die Bedingungen ändern, z. B. Maß- und Positionsabweichungen des Werkstücks während des Schweiß- und Montageprozesses oder Verformungen des Werkstücks durch Erwärmung auftreten, kann die Verbindungsstelle vom vorgegebenen Pfad abweichen, was zu einer Verschlechterung der Schweißqualität oder sogar zum Fehlschlagen der Schweißung führen kann.
Wann muss der Schweißroboter mit Lasersicht ausgestattet werden?
Beim Lichtbogenschweißen ist der Einsatz von Laserpositionierung oder Laserverfolgung erforderlich, wenn die Schweißgenauigkeit nicht ±0,3 mm erreicht werden kann. Bei der Auswahl eines Laser-Vision-Systems zur Schweißnahtverfolgung ist zunächst zu prüfen, ob es die Werkzeugaufnahme beeinträchtigt und ob es den Takt beeinflusst. Sind beide Bedingungen nicht erfüllt, kann der Laser vollständig in die Roboterarbeitsstation integriert werden.
Das grundlegende Inspektionsprinzip der Laserbild-Schweißnahtverfolgung
Das Grundprinzip der Lasernahtverfolgung basiert auf der Laserdreieck-Messmethode. Der Laser sendet einen Linienlaserstrahl auf die Werkstückoberfläche. Nach diffuser Reflexion wird die Laserkontur auf einem CCD- oder CMOS-Sensor abgebildet. Die Steuerung verarbeitet und analysiert die erfassten Bilder, um die Schweißnahtposition zu ermitteln. Diese dient zur Korrektur der Schweißbahn oder zur Führung des Schweißvorgangs.
Was ist Laser-Tracking?
Die Laserverfolgung nutzt einen Laservisionssensor, um die Schweißnaht vor dem Schweißbrenner zu erfassen und die Positionskoordinaten des Messpunkts anhand der vorkalibrierten Positionsbeziehung zwischen Sensor und Brenner zu berechnen. Während des Schweißvorgangs werden die Position des Roboters und die Position des Sensors ermittelt. Die erfassten Positionen werden verglichen und die Positionsabweichung des entsprechenden Punktes berechnet. Sobald die Schweißpistole, die hinter der Laserlinie zurückgeblieben ist, die entsprechende Erfassungsposition erreicht, wird die Abweichung in der aktuellen Schweißbahn kompensiert, um die Schweißbahn zu korrigieren.
Was ist Laserpositionierung?
Die Laserpositionierung ist ein Verfahren, bei dem ein Lasersensor die zu messende Position einmalig erfasst und die Position des Zielpunkts berechnet. Insbesondere bei kurzen Schweißnähten oder wenn die Laserverfolgung die Werkzeugvorrichtung beeinträchtigt, wird die Schweißnaht in der Regel mittels Laserpositionierung korrigiert. Im Vergleich zur Laserverfolgung ist die Laserpositionierung einfacher in der Anwendung und Bedienung. Da jedoch vor dem Schweißen die Position erfasst wird, eignet sie sich nicht für Werkstücke mit starker thermischer Verformung oder für unregelmäßige Schweißnähte, die keine geraden Linien oder Bögen bilden.
Veröffentlichungsdatum: 22. Oktober 2022