雇傭并培養(yǎng)技術(shù)人才不僅成本高昂，而且在當(dāng)前的勞動(dòng)力市場(chǎng)上，企業(yè)越來(lái)越難找到并留住這些人才。自動(dòng)化激光焊接系統(tǒng)極大地減少了對(duì)技術(shù)人才的需求。

例如，工程師或技術(shù)人員使用機(jī)器軟件指定并存儲(chǔ)焊接應(yīng)用的各個(gè)方面后，操作員就可以通過(guò)GUI借助訪(fǎng)問(wèn)受限的功能安全地啟動(dòng)焊接工藝。

避免操作員做出主觀(guān)判斷，再結(jié)合使用原位視覺(jué)、工藝監(jiān)控、激光監(jiān)控和加工后驗(yàn)證功能，能夠提供穩(wěn)定的生產(chǎn)以及提高良品率，減少?gòu)U品。只要工藝中出現(xiàn)任何偏離指定限值的情況，機(jī)器就會(huì)進(jìn)行必要的調(diào)整，或停止該過(guò)程并向操作員發(fā)出警報(bào)。這對(duì)于任何應(yīng)用來(lái)說(shuō)顯然都是一項(xiàng)好處。尤其是在焊接已經(jīng)通過(guò)上游加工投入價(jià)值的零件或涉及高價(jià)值材料的零件時(shí)，會(huì)非常有好處。

所有這一切最終的好處都將會(huì)真正轉(zhuǎn)化為最終的效益。其中每項(xiàng)自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)都會(huì)直接或間接地降低每個(gè)零件的總成本。

自動(dòng)化功能和優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)在帶您了解幾個(gè)關(guān)鍵方面，它們可能是整個(gè)自動(dòng)化解決方案的關(guān)鍵組成部分。

自動(dòng)裝載/卸載零件

配備各種進(jìn)料選項(xiàng)，包括料斗、輸送機(jī)或托盤(pán)裝載機(jī)，與將零件送入和送出系統(tǒng)的機(jī)器人連接。自動(dòng)化可極大地降低勞動(dòng)力成本以及勞動(dòng)力對(duì)質(zhì)量的影響。在某些情況下，拾放機(jī)器人也可用于加工運(yùn)動(dòng)，通常與3D視覺(jué)系統(tǒng)一起使用。這種自動(dòng)焊接定位可提高成本效益。

圖1. 自動(dòng)化解決方案有助于將零件送入和送出系統(tǒng)并降低勞動(dòng)力成本。

加工前視覺(jué)系統(tǒng)

能夠?yàn)槊看魏附訄?zhí)行正確的零件確認(rèn)和定位。這種焊前工藝還可以根據(jù)零件裝配來(lái)提供通過(guò)/無(wú)法通過(guò)指示。在手工工藝中，操作員需要將零件放入夾具裝置中，然后在焊接前將其牢固地夾緊。有時(shí)，可以通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)同時(shí)進(jìn)行焊接和裝載/卸載來(lái)加速完成這項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。但在自動(dòng)化系統(tǒng)中，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以分別查看位于料斗中、傳送帶上和/或托盤(pán)中的零件。它可以識(shí)別獨(dú)特的物理細(xì)節(jié)和基準(zhǔn)點(diǎn)和/或條形碼，或者執(zhí)行其他滑動(dòng)檢查。

圖2. Coherent PartVision能夠在每次焊接中進(jìn)行正確的零件確認(rèn)和定位。

加工中監(jiān)控

提供工藝變化警報(bào)，在工藝中出現(xiàn)偏離限值的情況時(shí)規(guī)劃預(yù)防性維護(hù)，或停止生產(chǎn)以免組裝不良零件。Coherent 沒(méi)有依賴(lài)第三方解決方案，而是開(kāi)發(fā)了一個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)Coherent SmartSense+，該系統(tǒng)專(zhuān)為微焊接而設(shè)計(jì)，可提供經(jīng)濟(jì)且全面的加工中監(jiān)控能力。SmartSense+ 的一個(gè)主要組成部分是一個(gè)獨(dú)特的光學(xué)系統(tǒng)，能夠捕獲和分析后向反射的激光和工藝本身發(fā)出的光。它還可以包括聲音信號(hào)和其他信號(hào)。該數(shù)據(jù)可用于確定焊接工藝是否切實(shí)發(fā)生，監(jiān)控水平和垂直零件間隙寬度，以及檢測(cè)使用氣體時(shí)工藝和外罩氣流速率的變化。它還可以評(píng)估焊縫中是否有孔、空隙和微裂紋。

在加工中監(jiān)控的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是利用信號(hào)來(lái)優(yōu)化焊接時(shí)間表，例如，何時(shí)形成等離子體、何時(shí)焊接不穩(wěn)定，并將這些與激光和光學(xué)參數(shù)聯(lián)系起來(lái)。應(yīng)用工程師已經(jīng)證明此功能在許多場(chǎng)合非常有用，即使對(duì)于擁有數(shù)十年焊接經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)也是如此！

圖3.使用專(zhuān)有算法，可以分析傳感器信號(hào)來(lái)提供OK/NOK 反饋，并在出現(xiàn)焊接故障時(shí)提供指導(dǎo)；故障有可能是離焦、功率或能量較低、缺乏氣體保護(hù)、污染等。

加工前、加工中和加工后數(shù)據(jù)采集

能夠?yàn)槊看魏附訄?zhí)行正確的零件確認(rèn)和定位。這種焊前工藝還可以根據(jù)零件裝配來(lái)提供通過(guò)/無(wú)法通過(guò)指示。在手工工藝中，操作員需要將零件放入夾具裝置中，然后在焊接前將其牢固地夾緊。有時(shí)，可以通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)同時(shí)進(jìn)行焊接和裝載/卸載來(lái)加速完成這項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。但在自動(dòng)化系統(tǒng)中，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以分別查看位于料斗中、傳送帶上和/或托盤(pán)中的零件。它可以識(shí)別獨(dú)特的物理細(xì)節(jié)和基準(zhǔn)點(diǎn)和/或條形碼，或者執(zhí)行其他滑動(dòng)檢查。

圖4. 自動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)跟蹤/記錄避免了人工監(jiān)測(cè)和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入以及因此帶來(lái)的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。

簡(jiǎn)單、強(qiáng)大的控制軟件

所有這些自動(dòng)化功能都涉及許多不同的技術(shù)和方法，單獨(dú)整合這些技術(shù)和方法將充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。但在 Coherent的全自動(dòng)激光焊接系統(tǒng)中，Coherent Laser FrameWork會(huì)全方位對(duì)焊接進(jìn)行控制，這是一種新一代軟件平臺(tái)，具有易于使用的GUI和基于對(duì)象的工藝設(shè)置/執(zhí)行功能。借助該軟件中訪(fǎng)問(wèn)受限的功能，操作員完全不會(huì)忘記調(diào)用或啟動(dòng)任何自動(dòng)化或數(shù)據(jù)記錄功能。

經(jīng)濟(jì)高效的解決方案

自動(dòng)化激光焊接系統(tǒng)可以降低許多MDM 應(yīng)用的成本。但它不應(yīng)過(guò)度增加資本投資成本。具體來(lái)說(shuō)，購(gòu)買(mǎi)應(yīng)用并不真正需要的功能是沒(méi)有價(jià)值的。

這就是Coherent 為什么在從進(jìn)料選項(xiàng)到使用RFID 標(biāo)簽閱讀器等的眾多選項(xiàng)中提供靈活性的原因。不僅僅是提供完整的系統(tǒng)，還要提供優(yōu)化的系統(tǒng)：根據(jù)客戶(hù)的具體需求進(jìn)行恰到好處的優(yōu)化。

轉(zhuǎn)自：Coherent高意激光

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