การเข้าใจเทคโนโลยีการติดตามรอยเชื่อม หมายถึงการเข้าใจโซลูชันอัจฉริยะที่เป็นไปได้ทั้งหมด โดยปกติแล้ว โซลูชันที่เหมาะสมจะปรากฏขึ้นเองเมื่อเวลาผ่านไป ขึ้นอยู่กับกระบวนการเชื่อม วัสดุ และข้อกำหนดด้านเวลาในการทำงานของคุณ
แต่คุณรู้จักโซลูชันการติดตามตะเข็บที่มีอยู่ทั้งหมดหรือไม่?
ข้อดีและข้อเสียของโซลูชันการติดตามตะเข็บแบบต่างๆ มีอะไรบ้าง?
จากสถานการณ์การเชื่อมของผม โซลูชันการติดตามรอยเชื่อมแบบใดที่ไม่เหมาะสมกับผม?
เทคโนโลยีเซ็นเซอร์นำเสนอความเป็นไปได้มากมายสำหรับการเชื่อมของคุณ บางอย่างมีต้นทุนต่ำและมีขีดจำกัด บางอย่างต้องใช้การลงทุนสูงและออกแบบอย่างรอบคอบ ซึ่งข้อดีอย่างมากคือการประหยัดต้นทุน ต่อไปนี้ ให้ ฮันเกา เทคโนโลยี (เซโก้ เครื่องจักร) พาคุณไปทำความเข้าใจเกี่ยวกับระบบติดตามการเชื่อมประเภทต่างๆ สำหรับเครื่องจักรผลิตท่อสแตนเลสแบบเชื่อม ไทก์ หลักการทำงาน และข้อดีข้อเสียของแต่ละประเภท
1. การตรวจจับการสัมผัส
การตรวจจับด้วยการสัมผัส คือการที่หุ่นยนต์ใช้แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยกับหัวฉีดเชื่อมหรือลวดเชื่อม หน้าที่ของทั้งสองวิธีเหมือนกัน ความแตกต่างอยู่ที่วิธีการแปลงข้อมูลไปยังหุ่นยนต์ โดยใช้แรงดันไฟฟ้า หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ไปยังวัสดุที่กำลังทำงาน สัมผัสวัสดุนั้น ทำให้เกิดการลัดวงจร จากนั้นหุ่นยนต์จะบันทึกตำแหน่งและบอกตำแหน่งของพื้นผิวหุ่นยนต์ ในกรณีส่วนใหญ่ การเชื่อมแต่ละจุดต้องใช้การสัมผัสอย่างน้อย 2 ครั้งเพื่อหาตำแหน่ง – ทั้งแนวตั้งและแนวนอน หุ่นยนต์จะเชื่อมต่อเวกเตอร์การค้นหาเหล่านี้และคำนวณตำแหน่งของรอยเชื่อมโดยใช้หลักการสามเหลี่ยม
บริเวณข้อต่อมุมหรือขอบด้านนอก โดยปกติแล้วหุ่นยนต์จะต้องสัมผัสเป็นครั้งที่สามเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้องทั้งหมด ซึ่งจะช่วยให้หุ่นยนต์สามารถค้นหาและติดตามข้อต่อได้อย่างแม่นยำ
การตรวจจับด้วยการสัมผัสมีประโยชน์มากในฐานะโซลูชันการติดตามข้อต่อราคาประหยัด นี่เป็นโซลูชันที่ใช้ซอฟต์แวร์อย่างง่าย ซึ่งคุณสามารถใช้งานได้จากจี้ควบคุมโดยไม่ต้องใช้ระบบเพิ่มเติม ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการตรวจจับด้วยการสัมผัสคือ คุณสามารถเข้าถึงพื้นที่แคบๆ ได้ เนื่องจากไม่มีฮาร์ดแวร์อื่นใดนอกจากตัวเชื่อมต่อที่หัวฉีดไฟฉายของหุ่นยนต์อาจสัมผัสได้
อย่างไรก็ตาม การตรวจจับด้วยการสัมผัสก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง ทำให้มันไม่เหมาะสำหรับการตรวจจับรอยต่อและการติดตามแนวเชื่อม ข้อจำกัดแรกคือ การตรวจจับด้วยการสัมผัสเป็นกระบวนการที่ช้า โดยแต่ละเวกเตอร์การค้นหาจะใช้เวลาเพิ่มขึ้น 3 ถึง 5 วินาที ดังนั้น หากคุณใช้การตรวจจับด้วยการสัมผัสกับชิ้นส่วน 2 มิติ คุณอาจต้องเพิ่มเวลาในการเชื่อม 6 ถึง 10 วินาที และหากคุณใช้การตรวจจับด้วยการสัมผัสกับชิ้นส่วน 3 มิติ เวลาในการเริ่มต้นแต่ละอาร์คจะเพิ่มขึ้น 15 วินาที
จำนวนจุดบกพร่องของการตรวจจับด้วยการสัมผัสที่ปลายอาร์คมีมากกว่าวิธีการอื่นๆ อย่างมาก ลวดที่งอหรือวัสดุที่สกปรกและเป็นคราบทำให้การตรวจจับด้วยการสัมผัสทำได้ไม่สม่ำเสมอ การตรวจจับด้วยการสัมผัสใช้เพื่อค้นหาจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดของอาร์คเท่านั้น และไม่ได้คำนึงถึงความแตกต่างของความยาวในการเชื่อม ดังนั้นจึงไม่สามารถชดเชยความไม่สม่ำเสมอของอุปกรณ์จับยึดหรือเครื่องมือได้
การตรวจจับการสัมผัสยังถูกจำกัดด้วยประเภทของข้อต่อบัดกรี ข้อต่อแบบฟิลเล็ตและแบบแลปเป็นข้อต่อที่พบได้บ่อยที่สุดและแนะนำ แต่แม้แต่สำหรับข้อต่อแบบแลป ก็ต้องพิจารณาความหนาของวัสดุด้วย อะไรก็ตามที่บางกว่า 5 มม. (1/4 นิ้ว) อาจกลายเป็นปัญหาสำหรับการตรวจจับการสัมผัส เนื่องจากสายไฟอาจไม่ผ่านความหนาของวัสดุของแผ่นวงจรด้านบน ทำให้เกินขอบเขต หรืออาจไปชนแผ่นวงจรด้านล่างและได้ค่าที่ไม่ถูกต้อง
ปืนเชื่อมแบบหุ่นยนต์ของคุณยังต้องมีอุปกรณ์เบรกสายและเครื่องตัดสายที่ติดตั้งมาในชุดหัวเชื่อม เพื่อตัดสายในระยะห่างจากปลายหัวเชื่อมที่กำหนดไว้ เพื่อให้ค่าที่วัดได้มีความสม่ำเสมอในทุกขั้นตอน
ระบบตรวจจับสัมผัสยังต้องการขอบที่เรียบร้อยด้วย เพราะชิ้นส่วนที่เชื่อมหรือตัดแต่งไม่ดีอาจทำให้เกิดการอ่านค่าผิดพลาดได้
2. ผ่านการติดตามตะเข็บโค้ง
การติดตามรอยต่อแบบโค้ง (ผ่าน อาร์ค ตะเข็บ การติดตาม หรือ รสชาติ) เป็นขั้นตอนที่สองของการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์สัมผัส หลังจากใช้เซ็นเซอร์สัมผัสแล้ว คุณจะพบจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของรอยต่อ จากนั้นจึงใช้ รสชาติ รสชาติ สามารถติดตามแกน Z และแกน Y ของรอยต่อได้ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีความหนา
รสชาติ ต้องใช้กระบวนการสาน เมื่อลวดเปลี่ยนจากด้านหนึ่งของรอยต่อไปยังอีกด้านหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลง เนื่องจากระยะยืดของลวดลดลงเมื่อปลายหัวเชื่อมเปลี่ยนไปตามระยะการทำงาน สิ่งนี้ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถตีความการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าและปรับเส้นทางการสอนเพื่อรักษาระตำแหน่งการเชื่อมที่ถูกต้องในรอยต่อ
รสชาติ เหมาะสำหรับรอยต่อแบบซ้อนทับของวัสดุที่มีความหนา ซึ่งต้องมีความหนา 5 มม. (1/4 นิ้ว) หรือมากกว่านั้นเพื่อความมั่นคง ไม่แนะนำให้ใช้ รสชาติ กับวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่านี้ (อันที่จริง ผมไม่เคยเห็นใครใช้แอปติดตามรอยเชื่อมแบบนั้นเลยตลอดหลายปีที่ทำงานมา) เพราะอาจเสี่ยงต่อการเกิดรอยเชื่อมบิดเบี้ยวหรือรอยเชื่อมที่ไม่เรียบ ซึ่งจะลดความสมบูรณ์ของรอยเชื่อมตลอดกระบวนการ
เหตุผลที่ไม่แนะนำให้ใช้วัสดุที่บางกว่าในระหว่างกระบวนการเชื่อมทั้งหมดนั้น เกิดจากการล้างหรือขจัดส่วนที่ยื่นออกมาของแผ่นด้านบน การทำความสะอาดนี้ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้หุ่นยนต์ค้นหา และนี่คือจุดที่ความเสี่ยงจากหนอนเข้ามาเกี่ยวข้อง
ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งของ รสชาติ คือ คุณต้องเพิ่มเวลาในการทำงานต่อรอบ เนื่องจากหุ่นยนต์ต้องเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อต่างๆ โดยทั่วไป ความเร็วในการเคลื่อนที่ของ รสชาติ จะจำกัดอยู่ที่ 35-50 นิ้วต่อนาที นอกจากนี้ รสชาติ ยังจำกัดเฉพาะการเชื่อม เอ็มไอจี เท่านั้น ไม่สามารถใช้กับการเชื่อม ไทก์ หรือ พลาสมา ได้
สุดท้ายนี้ รสชาติ มีข้อจำกัดเฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าไร้สนิมเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าจะไม่สม่ำเสมอเมื่อใช้กับอะลูมิเนียม และ รสชาติ จะไม่สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ สภาพของวัสดุก็มีความสำคัญมากเช่นกัน ความสะอาดของชิ้นส่วน สัดส่วน หรือสนิม ล้วนมีผลกระทบต่อกลุ่มพารามิเตอร์ เนื่องจากคุณกำหนดมาตรฐานที่ต้องการสำหรับการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า 2% ในค่า Y ติดลบเนื่องจากคราบออกไซด์หรือสนิมบนโลหะ จะทำให้คุณลักษณะของ รสชาติ ไม่สม่ำเสมอ
เนื่องจากหุ่นยนต์ต้องทำการเชื่อมเพื่อการติดตาม รสชาติ จึงไม่สามารถทำงานแบบแห้งได้เช่นกัน ปัญหาอีกอย่างคือความเหนียวแน่น เพราะเมื่อผ่านจุดเชื่อมยึดแล้ว ส่วนที่ยื่นออกมาจะเปลี่ยนไป ทำให้หุ่นยนต์สูญเสียการติดตามจนกว่าจะออกมาอีกด้านหนึ่งของจุดเชื่อมยึด
3. ระบบวิชั่น 2 มิติ
ลองนึกภาพระบบการมองเห็นแบบ 2 มิติ เหมือนกับกล้องถ่ายรูป มันจะถ่ายภาพอ้างอิงของชิ้นส่วนที่สมบูรณ์แบบก่อนที่จะเริ่มเชื่อม และจับคู่ภาพอ้างอิงกับชิ้นส่วนใหม่แต่ละชิ้นที่ตามมา โดยตรวจจับการเบี่ยงเบนและปรับเส้นทางการเชื่อม แต่ระบบ 2 มิติให้ภาพขาวดำเท่านั้น โดยภาพจะอยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนนั้น ระบบ 2 มิติไม่สามารถระบุความสูงหรือความลึกได้ และไม่ถือว่าเป็นกระบวนการที่เชื่อถือได้สำหรับการติดตามแนวเชื่อม
รอยเชื่อมแบบต่างๆ เช่น รอยเชื่อมรูปตัววีและรอยเชื่อมแบบซ้อนทับ เป็นปัญหาอย่างมากสำหรับระบบวิชั่น 2 มิติ เนื่องจากไม่สามารถระบุความลึกของรอยเชื่อมประเภทนี้ได้ วัสดุที่มีความมันวาว เช่น อะลูมิเนียม ก็เป็นปัญหาสำหรับระบบ 2 มิติเช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว ระบบ 2 มิติใช้เพื่อระบุชิ้นส่วนแทนการติดตาม เนื่องจากเป็นระบบที่ใช้การมองเห็น ดังนั้นการรบกวนจากแสงภายนอกจึงมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบทางแสง นอกจากนี้ เลนส์กล้องยังไวต่อเศษโลหะกระเด็นจากการเชื่อมและความเสียหายจากประกายไฟมาก
