Highlights Laser-Schweißnahterkennung

Laser-Schweißnahterkennung
ENGINEERING
TECHNOLOGY
ROBOTICS
Highlights
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Die Kombination aus einer intelligenten Kameratechnik mit integriertem Rechner und einer modifizierbaren
Laserlinienbeleuchtung ermöglicht die Erfassung unterschiedlicher Höhenprofile nach dem Triangulationsverfahren, aus denen sich Gestaltungen und Positionen von Fugen oder Bauteilbereichen ableiten lassen.
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Der optische Messkopf ist modular aufgebaut und kann für unterschiedliche Applikationen optimiert werden.
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Über eine einfache Bedienung, für die kein zusätzlicher Computer erforderlich ist, lassen sich aus den Geometriedaten von Fugen Korrektursignale für Schweißköpfe ableiten. Diese normierten Korrekturwerte können
über vorhandene Schnittstellen von unterschiedlichen Robotern oder Prozesssteuerungen verarbeitet
werden.
EWM HIGHTEC WELDING AUTOMATION GmbH
Laser-Schweißnahterkennung
Anwendungen Allgemein
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Der optische Messkopf kann entsprechend der Steuerungsaufgabe zur Lösung von Positionieraufgaben
(beispielsweise automatische Schweißkopfführung), zur Unterstützung automatisierter Fertigungsprozesse
(Steuerung von Schweiß- oder Schleiftechnologien) oder auch für die umfassende Beschreibung von Bauteiloberflächen eingesetzt werden. Zur Kommunikation mit einer SPS oder einer Robotersteuerung stehen
- 8 digitale Eingänge
- Netzwerkschnittstelle
- 8 digitale Ausgänge
- serielle Schnittstelle
zur Verfügung. Der optische Messkopf zeichnet sich damit durch eine enorme Flexibilität aus, da Kamera und
Linienbeleuchtung an beliebiger Position fixiert und ihre Signalauswertung den Gegebenheiten vor Ort angepasst werden können.
Messe-Demonstrationsstand mit Kamera (blau) und Laser senkrecht von oben
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Tel.: 49 37421 20-300 · Fax: -318
Typische Anwendungsaufgaben
Erfassung der Position von Bauteilen / Schweißfugen durch Einzelaufnahmen
Lage von 3 Laserlinien auf einer Überlappnaht
(Blech zum Rohr geformt).
Diese Lösungen sind immer dann sinnvoll, wenn die
Schweißnähte kurz und die Nahtführungsprobleme
dadurch lösbar sind, dass das eigentliche Bewegungsprogramm des Roboters, z.B. die kleine Rundnaht, komplett in der geteachten Geometrie an der korrigierten
Stelle (im Raum verschoben, gedreht...) ausgeführt wird.
Die Oberflächengeometrie an der Bearbeitungsstelle
beeinflusst die Gestaltung der Laserliniengeometrie.
Durch Transformationsroutinen werden von Positionen
der Linienmerkmale im Bild in das Koordinatensystem
der Schweißanlage übertragen und als absolute Korrekturgrößen dem Roboter zugeführt. Vorteilhaft ist, dass
die vergleichsweise schnelle Vermessung während der
Handhabungsprozesse erfolgt und somit kaum zusätzliche Hilfszeiten anfallen.
Erfassung der Positionen an großen Bauteilen bzw. langen Schweißfugen
Sofern die Bauteile größere Abmaße besitzen, wird dies
nicht immer angemessen sein. Hier sind Korrekturen innerhalb des Nahtverlaufes erforderlich. Bewährt haben
sich in diesem Fall Lösungen, die den Fugenverlauf mit
einer separaten Messbewegung aufnehmen. Während
einer Suchfahrt wird der optische Messkopf mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit über den Fugenbereich geführt. Aus vielen Einzelpositionen wird die
Fuge im Raum „zusammengesetzt“. Daraus ergibt sich
eine Raumkurve des Fugenverlaufs, die anschließend
im Fügeprozess mit technologisch optimalen Parametern abgefahren wird.
Nach diesem Konzept lassen sich auch komplette Oberflächen vermessen. Führt der Roboter/Automat mäanderförmig den Messkopf über eine Oberfläche, kann
dessen Gestaltung ermittelt werden. Beispielsweise
lässt sich damit ein fehlendes Volumen ortsabhängig
ermitteln, das durch Auftragsschweißprozesse einzubringen ist.
Abtastung von 2 Fugen mit je einem optischen Messkopf
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