Guía de cordones para soldadura: seguimiento preciso de los cordones durante la soldadura
En la guía de cordones para soldadura, también conocido como seguimiento de los cordones, se determina la posición real de la unión durante el proceso de soldadura. Para ello, se utilizan los sensores de perfiles 2D/3D MLZL en combinación con un controlador de visión artificial con el software uniVision. Durante el proceso de soldadura, el sensor determina continuamente la posición exacta del cordón y transmite el punto de seguimiento calculado como coordenada al control del robot. A continuación, el robot corrige el movimiento del soplete de soldadura. Los sensores de perfiles 2D/3D MLWL y MLSL también son adecuados para una guia de cordones para soldadura fiable.
En los procesos de soldadura, la precisión es importante, ya que los componentes se pueden deformar o mover fácilmente debido a la exposición al calor. También pueden producirse tolerancias de fabricación, diferentes tamaños de ranura o cambios de forma durante el proceso. La guía de cordones para soldadura compensa estas desviaciones y garantiza que el material se aplique en la posición prevista.
En los procesos de soldadura, la precisión es importante, ya que los componentes se pueden deformar o mover fácilmente debido a la exposición al calor. También pueden producirse tolerancias de fabricación, diferentes tamaños de ranura o cambios de forma durante el proceso. La guía de cordones para soldadura compensa estas desviaciones y garantiza que el material se aplique en la posición prevista.
Ventajas de la guía de cordones para soldadura con sensores de perfiles 2D/3D
Alta calidad del cordón de soldadura
El soplete de soldadura se mantiene con precisión en la trayectoria prevista, incluso con tolerancias de componentes o desviaciones de posición. De este modo se reducen los desplazamientos de los cordones, los errores y los cordones de soldadura irregulares.
Reducción de residuos y reprocesamiento
La calidad mejorada de la costura de soldadura reduce el número de componentes defectuosos y, por tanto, los costes de material y reparación.
Productividad elevada
Las correcciones automáticas de la trayectoria durante el proceso de soldadura permiten unos procesos de fabricación más rápidos, ya que no se producen tiempos de inactividad como consecuencia de los ajustes manuales.
Compatibilidad con diferentes componentes
Los sensores de perfiles 2D/3D son ideales para la soldadura de piezas de serie con desviaciones dimensionales, así como de componentes del proceso de prensado o fundición. De este modo, se pueden reducir los dispositivos de sujeción complejos y los premontajes precisos, lo que se traduce en un ahorro de tiempo y costes.
Indispensable para la soldadura automatizada y robotizada
Los sensores de perfiles 2D/3D constituyen la base para los procesos de soldadura fiables en entornos de la Industria 4.0 y reducen al mínimo los tiempos de inactividad y las intervenciones manuales.
Correcciones en tiempo real
Los sensores de perfiles 2D/3D detectan desviaciones en tiempo real, de modo que es posible corregir inmediatamente la trayectoria del cabezal de soldadura.
焊缝定位 – 焊接过程前准确定位
进行焊缝定位时，在焊接过程之前确定接缝的精确位置。借助 MLZL 2D/3D 轮廓传感器和带 uniVision 软件的机器视觉控制器进行一次或多次测量，以计算实际焊缝位置。然后，机器人软件自动调整轨迹点 – 修正原先示教的机器人轨迹的位移、扭转或倾斜。此外，这些传感器还可以快速精确地确定复杂部件几何形状或狭窄半径的位置。MLZL 传感器也可用于下列应用场合：传感器无法直接安装在焊枪上且需要更大距离的应用场合。也可使用 MLSL 或 MLWL 2D/3D 轮廓传感器或 P3 系列三角测量法激光测距传感器进行焊缝定位。
wenglor 传感器的焊缝定位优势
焊接前精确定位
无论部件公差或装配偏差如何，焊缝的精确位置均由传感器确定。因此，焊接过程始终从正确的位置开始，避免错误启动或错误定向。
补偿尺寸偏差
即使是具有制造公差的部件，例如由板材或铸铁制成的部件，传感器也能确保一致的结果。因此，不再需要复杂的夹紧技术或精确的手动对齐。
自动化和机器人技术能力
2D/3D 轮廓传感器和 P3 系列激光测距传感器是全自动或机器人辅助焊接的基础。机器人识别部件位置，修正已示教的轨迹并自动移动到正确位置 – 无需手动示教。
简单、快速调试
由于无需手动校准或目视校正，因此可以更快地启动焊接过程。尤其是在批量生产和高节拍时，这是一个巨大的优势。
减少次品和返工
正确定位焊枪可显著降低错误率。这可降低材料成本和返工成本。
可与接缝跟踪组合使用
焊接前进行焊缝定位，焊接期间进行焊缝跟踪。这两种过程共同提供全面的质量解决方案。
性能优异，效率高：使用 MLZL 2D/3D 轮廓传感器进行焊缝引导和焊缝定位
紧凑型 MLZL 2D/3D 轮廓传感器采用纤细而坚固的外壳，专为焊接环境而设计。传感器通过两个安装孔直接安装在焊枪上。在运行过程中，焊接设备沿着部件的整个轮廓线移动，并且 MLZL 通过激光三角测量法测量焊缝位置。在此过程中采集的测量数据通过 uniVision 图像处理软件实时处理并传输至控制器 – 与焊接过程同步。
高品质型材，确保高的工艺可靠性
MLZL 系列的高性能光学器件和滤光片可确保在传感器摄像头上提供出色的成像效果，并配有合适的防护片。
无需工具即可更换防护片
该传感器无需工具即可轻松更换防护片。为此，推上防护片保持器，更换防护片并重新插入防护片保持器。
一体式冷却和空气吹洗系统
集成的风冷或水冷功能，可以防止因焊接应用中高的环境温度引起的摄像头和激光器过热 空气吹洗可防止污物沉积在防护片上。
Kompakte und robuste Bauform
Das schlanke und kompakte Gehäuse der MLZL-Serie ist speziell für Anwendungen in der Schweißnahtführung ausgelegt. Dank der Schutzart IP67 ist der Sensor staubdicht und gegen kurzzeitiges Untertauchen geschützt, sodass er in den unterschiedlichsten Arbeitsumgebungen eingesetzt werden kann.
| Sensor / Zubehör | Medium | Dimension | |
|---|---|---|---|
| Integrierte Kühlung und Luftspülung des MLZLxxx | Kühlung: | Schlauch mit 4 mm Außendurchmesser | |
| Wasser | Max. 2 bar | ||
| Ölfreie Luft | Max. 2 bar | ||
| Spülung: | |||
| Ölfreie Luft | Max. 2 bar | ||
| Zusätzliche Kühlmodule (ZLWK und ZLSK für MLSL und MLWL) |
Wasser | Max. 2 bar | Schlauch mit 6 mm Außendurchmesser und 4 mm Innendurchmesser |
| Ölfreie Luft | Max. 2 bar | ||
| Zusätzliches Schutzgehäuse ZLSS003 für MLSL1-Serie | Kühlung: | Schlauch mit 6 mm Außendurchmesser und 4 mm Innendurchmesser | |
| Wasser | Max. 2 bar | ||
| Ölfreie Luft | Max. 2 bar | ||
| Spülung: | |||
| Ölfreie Luft | Max. 2 bar | ||
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Sensor / Zubehör
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Integrierte Kühlung und Luftspülung des MLZLxxx
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Wasser
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Ölfreie Luft
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Spülung:
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Ölfreie Luft
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Zusätzliche Kühlmodule (ZLWK und ZLSK für MLSL und MLWL) |
Ölfreie Luft
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Zusätzliches Schutzgehäuse ZLSS003 für MLSL1-Serie
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Wasser
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Ölfreie Luft
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Spülung:
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Ölfreie Luft
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Medium
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Kühlung:
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Max. 2 bar
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Max. 2 bar
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Max. 2 bar
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Wasser
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Max. 2 bar
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Kühlung:
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Max. 2 bar
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Max. 2 bar
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Max. 2 bar
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Dimension
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Schlauch mit 4 mm Außendurchmesser
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Max. 2 bar
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Schlauch mit 6 mm Außendurchmesser und 4 mm Innendurchmesser
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Schlauch mit 6 mm Außendurchmesser und 4 mm Innendurchmesser
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Weitere Sensoren und Zubehör für die Schweißnahtführung und -nahtfindung
Für den Einsatz in Schweißanwendungen können ebenfalls die 2D-/3D-Profilsensoren der MLSL- sowie MLWL-Serie verwendet werden. Das wenglor-Portfolio bietet ergänzend passendes Zubehör wie Anzeige- und Bedienelemente, verschiedene Befestigungsmöglichkeiten, Kabel und Anschlussstecker, Schutzgehäuse und -scheiben sowie Kühlmodule, um den rauen Umgebungsbedingungen bei Schweißanwendungen standzuhalten.
Montagemöglichkeiten der 2D-/3D-Profilsensoren
Um eine zuverlässige Schweißnahtführung und -nahtfindung zu erreichen, sind bei der Montage der 2D-/3D-Profilsensoren MLZL, MLSL und MLWL folgende Hinweise zu beachten, denn je nach Sensortyp ist die Montage unterschiedlich. Zudem sollte die Kamera des Profilsensors nicht direkt auf die Schweißstelle gerichtet sein, da das Licht des Schweißprozesses sonst zu Störungen führen kann.
MLZL
MLSL
MLWL
Um einen kleinen oder großen Vorlauf zu erzielen, können die 2D-/3D-Profilsensoren MLSL und MLWL in einem Winkel α montiert werden.
MLSL mit großem Vorlauf
MLWL mit großem Vorlauf
Stoßarten bei der Schweißnahtführung
Bei der Schweißnahtführung gibt es verschiedene Stoßarten, um Metallteile zuverlässig miteinander zu verschweißen und eine hochwertige Schweißnaht zu gewährleisten.
Stumpfstoß
Überlappstoß
Parallelstoß
T-Stoß
Kreuzstoß
Eckstoß
Mehrfachstoß
Schrägstoß
Software uniVision 3 für Nahtführung und Nahtfindung
Die Bildverarbeitungssoftware uniVision von wenglor bietet eine leistungsfähige und benutzerfreundliche Möglichkeit zur Verarbeitung von Daten aus zweidimensionalen Höhenprofildaten. Für Schweißanwendungen gibt es das Modul „Profil Schweißnahtführung", das eine einfache und schnelle Stoßerkennung für die Nahtverfolgung und Nahtfindung ermöglicht.
Modul „Profil Schweißnahtführung“
Mithilfe des Moduls „Profil Schweißnahtführung“ können alle Stoßarten anhand der Höhenprofile von 2D-/3D-Profilsensoren zuverlässig erkannt werden. Das Modul liefert den Führungspunkt sowie weitere nahtspezifische Messwerte, die für eine exakte Robotersteuerung erforderlich sind. Damit bildet es die Grundlage für sensorgesteuerte Nahtverfolgungsanwendungen mit Robotern oder auf Linearisierungstischen.
Vorkonfigurierte Templates
Schnelle Integration in bestehende Prozesse dank vorkonfigurierter Templates für gängige Stoßarten und die Roboterkalibrierung.
Direkte Ergebnisübergabe
Vorkonfigurierte Übergabe der Messergebnisse an die Robotersteuerung für reibungslose Prozessabläufe.
Submodul „History & Filter”
Zuverlässige und stabile Ausgabe der Tracking-Punkte mit dem Submodul „History & Filter”.
Tutorials zur Einrichtung von Templates
Die nachfolgenden Videos zeigen Schritt für Schritt, wie die vorkonfigurierten Templates für den Stumpfstoß, den Überlappstoß, den T-Stoß und das Finden von Dellen eingestellt werden.
Webbasierte Visualisierung
Jeder Template-Job zur Stoßerkennung enthält eine webbasierte Visualisierung, die alle relevanten Ergebnisse auf einen Blick anzeigt. Es besteht auch die Möglichkeit, eine eigene individuelle Visualisierung zu parametrieren. In regelmäßigen Abständen aktualisiert der Internetbrowser den Inhalt der Visualisierung, sodass Bedienende ein visuelles Feedback des Prozesses erhalten. Per Drag & Drop können folgende Visualisierungen eingefügt werden:
- Live-Profil
- Koordinaten Führungspunkt
- Status-Anzeigen
- Messwerte (z. B. Breite, Höhe, Versatz, Fläche)
- Bilder / Logos
- Overlays (z. B. Linien, Begriffe, Werte, Kennzeichnungen, etc.)
Haute précision sur les surfaces brillantes
Lors du soudage, le type de matériau utilisé joue un rôle décisif, car les différents métaux ont des propriétés optiques différentes. Certains métaux ont une surface mate qui permet une détection claire, tandis que d’autres, comme l’aluminium, sont très brillants. Ceux-ci génèrent ainsi de nombreuses réflexions qui peuvent entraver la visibilité de la soudure. La forme du composant à souder influence également les réflexions. Les objets ronds en particulier génèrent plus de réflexions que les structures plates.
Les capteurs MLZL associés au logiciel uniVision détectent avec précision les positions de joint, même sur des surfaces métalliques fortement réfléchissantes. Des algorithmes logiciels spéciaux minimisent efficacement les réflexions lumineuses, ce qui permet de traiter et d’évaluer les données de profil de manière fiable pour garantir un guidage de la torche de soudure robotisée précis.
Les capteurs MLZL associés au logiciel uniVision détectent avec précision les positions de joint, même sur des surfaces métalliques fortement réfléchissantes. Des algorithmes logiciels spéciaux minimisent efficacement les réflexions lumineuses, ce qui permet de traiter et d’évaluer les données de profil de manière fiable pour garantir un guidage de la torche de soudure robotisée précis.
Intégration facile grâce à de nombreuses interfaces robotiques
Une variété de plug-ins robotiques garantit une communication fluide et simple avec toutes les principales marques de robots. L’interface ouverte permet également l’intégration transparente d’une large gamme de robots d’autres fabricants.
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Vue d’ensemble du système
Capteur de profil 2D/3D avec contrôleur de vision industrielle et logiciel uniVision 3
Enregistrement des données de profil
Traitement dans uniVision 3
Transfert de données au contrôleur du robot
Exécution des corrections
Correction
Autres possibilités de configuration du système
Une autre possibilité consiste à utiliser le capteur de profil en mode « smart profilomètre ». Cela signifie que les données de profil enregistrées sont traitées dans le capteur.
Comment fonctionne le mode de fonctionnement « smart profilomètre » ?
Le capteur de profil 2D/3D MLZL saisit les données de la soudure pendant le processus de soudage. Le logiciel uniVision 2 avec le module « Profil guidage de la torche de soudure robotisée » est installé sur le MLZL. Les coordonnées TP (point de suivi) précises de la soudure sont calculées à partir des informations de profil enregistrées. Ces coordonnées sont ensuite transmises au contrôleur du robot via l’interface TCP ou UDP configurable. Celui-ci envoie ensuite des données de mouvement au robot pour ajuster son guidage de bande en temps réel.Le capteur de profil 2D/3D MLZL peut également être utilisé avec un logiciel client ou tiers, pas avec le logiciel wenglor uniVision.
Comment fonctionne le mode de fonctionnement « Générateur de profil » avec un IPC tiers ?
Le bras robotisé avec le capteur de profil 2D/3D MLZL se déplace le long de la soudure prévue, le capteur est en mode de fonctionnement « Générateur de profil » et saisit les données de profil de la soudure. Ces données sont ensuite transmises du MLZL à l’IPC tiers via l’interface TCP/IP. Plusieurs options sont disponibles pour l’intégration du capteur de profil dans un logiciel tiers :- Un SDK est notamment disponible pour Windows et Linux.
- L’intégration peut également s’effectuer via le standard GigE Vision.
Localisation de soudures et guidage de la torche de soudure sans robot
Nos capteurs de profil 2D/3D offrent également une solution puissante pour le guidage de la torche de soudure et la détection de la torche de soudure fiables pour les applications de localisation de soudures et de guidage de la torche de soudure. Le logiciel uniVision met à disposition de nombreuses interfaces qui permettent une intégration flexible dans différentes commandes.
- En mode de fonctionnement « Smart profilomètre », des interfaces de communication telles que TCP/IP et UDP sont disponibles.
- En mode de fonctionnement « Générateur de profil » en combinaison avec le contrôleur de vision industrielle, une connexion directe est également possible via Ethernet industriel (Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT).
Utilisation polyvalente dans les procédés de soudage
Les capteurs de profil 2D/3D peuvent également être utilisés, par exemple, pour les types de soudage suivants.
MIG (Metal Inert Gas)
MIG (Metal Inert Gas)
Soudage de métaux avec des gaz inertes, donc inactifs
MAG (Metal Active Gas)
MAG (Metal Active Gas)
Soudage de métaux avec des gaz actifs
TIG (Tungsten Inert Gas)
TIG (Tungsten Inert Gas)
Soudage de métaux avec une électrode non fusible en tungstène pur ou allié
Soudage au laser
Soudage au laser
Le soudage au laser permet des vitesses de soudage élevées pour des résultats de haute précision
Localisation de soudures avec le capteur de distance laser à triangulation de la série P3
Outre les capteurs de profil 2D/3D, les capteurs de distance laser à triangulation de la série P3 peuvent également être utilisés pour la localisation des soudures. Ces capteurs fonctionnent selon le principe de triangulation. Cela signifie qu’ils mesurent en permanence la distance par rapport à la surface et détectent ainsi même de faibles différences de distance. Grâce à cette technologie, même les soudures très fines sont détectées avec précision, même sur des surfaces métalliques brillantes.
Vue d’ensemble des fonctions
- Sortie analogique : 4…20 mA
- Paramètres sans fil par Bluetooth
- Écran graphique pour une utilisation simple
- Valeur de mesure indépendamment du matériau, de la couleur et de la luminosité
- Boîtier robuste en aluminium
Secteurs et applications de la localisation de soudures et du guidage de la torche de soudure robotisée
Industrie automobile
Construction navale
Construction métallique et de ponts
Construction de tuyaux et de réservoirs
Industrie aéronautique
Cellules de soudage dans la production en série
Fabrication avec des géométries de composants variables
Possibilités d’application du guidage de la torche de soudure robotisée
Guidage de la torche de soudure dans les cellules robotisées
Dans les cellules de soudage robotisées entièrement automatisées, la position exacte des joints doit être déterminée avant le soudage. À cet effet, un capteur de profil 2D/3D est monté directement devant la torche du robot. Grâce à la triangulation laser, le capteur est ainsi capable de détecter les joints. Le point de guidage est déterminé via le logiciel uniVision et envoyé à l’unité de commande, qui positionne ensuite la soudure en conséquence.
Guidage automatisé de la torche de soudure lors du soudage de cuves
Lors du soudage automatisé de réservoirs en acier, le positionnement exact de la soudure est d’une importance capitale. Un capteur de profil 2D/3D placé sur la torche de soudure détermine les contours et transmettent les données de position aux axes linéaires via une unité de traitement pour garantir le guidage optimal de la torche. Un boîtier de protection spécial protège les capteurs contre les éclats de soudure et les influences de la lumière parasite.
Guidage de la torche de soudure robotisée dans les installations de soudage sous flux en poudre
Dans l’industrie sidérurgique, le procédé de soudage dit sous flux en poudre est utilisé pour les matériaux d’une épaisseur supérieure à six millimètres. Pour guider avec précision la torche de soudure installée sur un axe linéaire, il faut mesurer le joint avec précision. Un capteur de profil 2D/3D installé devant la tête de soudage et équipé d’un module de refroidissement et d’une vitre de protection détermine le contour du joint au micron près, même à des températures élevées.
Contrôle des cordons de soudure
Le résultat du soudage dépend du type de matériau, de la technique de soudage utilisée et des conditions ambiantes. C’est la raison pour laquelle il est impératif de toujours contrôler les raccords soudés, une fois le travail terminé. Les capteurs de profil 2D/3D garantissent une localisation des soudures ainsi qu’un guidage de la torche de soudure robotisé précis et un contrôle des cordons de soudure fiable. Cela garantit une qualité et une sécurité maximales pendant et après le processus de soudage.
Test gratuit de matériel en location
Afin que vous puissiez vérifier au préalable si nos produits conviennent à votre application, nous vous offrons la possibilité de tester gratuitement les appareils wenglor. Sur demande, nous mettons volontiers à votre disposition des appareils en location, d’essai ou de démonstration issus de notre gamme complète. N’hésitez pas à nous contacter si vous êtes intéressé par un équipement en location.
Merci beaucoup pour votre demande !
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