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2D-/3D-Profilsensoren weCat3D MLZL

Die 2D-/3D-Profilsensoren MLZL der weCat3D-Reihe sind für die vollautomatisierte Schweißnahtführung konzipiert, bei der höchste Ansprüche an Qualität und Präzision gestellt werden. Dabei detektiert der Sensor die Position des zu verschweißenden Stoßes zuverlässig mittels Lasertriangulation. Die speziell für den Einsatz in Schweißprozessen entwickelte Bauform MLZL ist besonders kompakt, um das Auftreten von Störkonturen am Schweißbrenner zu verhindern. Eine integrierte Kühlung und Luftspülung ermöglichen zudem den zuverlässigen Einsatz in heißen und schmutzigen Industrieumgebungen.

Technische Features im Überblick

Robuste Bauform und Flexibilität

Kompakte Bauform

Das schlanke und kompakte Gehäuse (33 x 183 x 69,9 mm) der MLZL-Serie ist speziell für Anwendungen in der Schweißnahtführung ausgelegt. Durch die Schutzart IP67 ist der Sensor staubdicht und gegen kurzzeitiges Untertauchen geschützt, so dass er in den unterschiedlichsten Arbeitsumgebungen eingesetzt werden kann.

High-Performance-CMOS-Kamera

Dank der High-Performance-CMOS-Kamera mit spezieller Optik wird eine sehr präzise Auflösung von bis zu 8,3 µm in der Vertikalen (Z-Achse) und bis zu 32 µm in der Horizontalen (X-Achse) bei einer Messrate von bis zu 4000 Hz erreicht.

Schutzblech

Ein vielseitig verstellbares Metallschutzblech schützt die Optik vor der Intensität und Hitze des Lichtbogens und gewährleistet so eine erstklassige Profilqualität. Die Einstellung erfolgt mechanisch und stufenlos über eine Fixierschraube, die eine präzise Anpassung ermöglicht.

Verschiedene Geräteanschlüsse

Der 12-polige M12-Anschluss bietet mit vier Ein-/Ausgängen Anschlussmöglichkeiten für verschiedene Geräte. Über den x-codierten M12-Ethernet-Anschluss mit einer TCP/IP-Verbindung von bis zu 1 Gbit/s liefert die MLZL-Serie bis zu 4.000 Profile pro Sekunde.

Präziser Laser

Die Sensoren sind mit speziell entwickelten Laserlinienmodulen mit rotem oder blauem Licht ausgestattet, die besonders für Anwendungen auf Metall geeignet sind. Die 2D-/3D-Profilsensoren der MLZL-Reihe sind in drei verschiedenen Laserklassen erhältlich. Die hohen Laserleistungen eignen sich für höhere Geschwindigkeiten und erhöhte Fremdlichtfestigkeit.

Status-LEDs

Die seitlich an den MLZL-Sensoren angebrachte LED-Anzeige dient zur einfachen Erkennung des Sensorstatus.

Hohe Leistung und Anpassungsfähigkeit

Filter und Optik

Filter
Der optische Filter sorgt für eine störungsfreie Punktewolke. Dazu wird ein hochwertiger, sehr schmalbandiger Interferenzfilter mit hoher Fremdlichtfestigkeit eingesetzt. Dadurch wird das Störlicht außerhalb der Laserwellenlängen unterdrückt, was zu klaren Bildern führt und die Bildqualität während des Schweißprozesses deutlich verbessert.

Optik
Die High-Performance-Optik der MLZL-Reihe gewährleistet eine exzellente Bildgebung auf der Sensorkamera, unterstützt durch eine geeignete Schutzscheibe. Der Austausch der Schutzscheibe ist mühelos und erfordert kein Werkzeug. Einfach den Schutzscheibenhalter aufschieben, die Scheibe wechseln und den Halter wieder aufschieben. Es sind sowohl Glas- als auch Kunststoffschutzscheiben erhältlich, was eine flexible Anpassung ermöglicht. Dieser schnelle und werkzeugfreie Scheibenwechsel garantiert eine reibungslose Integration und maximale Anpassungsfähigkeit.

Messbereich

Die MLZL-Bauform ist besonders kompakt, um das Auftreten von Störkonturen am Schweißbrenner zu vermeiden. Der Messbereich der 2D-/3D-Profilsensorsen MLZL beträgt in der horizontalen Dimension (X) 38 mm bis 62 mm und in der vertikalen Dimension (Z) 84 mm. Damit ist der Sensor speziell für Schweißanwendungen konzipiert, bei denen eher kleinere Messbereiche erforderlich sind.

Luftspülung

Um ein störungsfreies Sichtfeld zu gewährleisten, verfügen die MLZL-Geräte über eine integrierte Luftspülung. Diese dient dazu, Verschmutzungen auf den optischen Fenstern vor Laser und Kamera zu vermeiden, die die Sensorfunktion beeinträchtigen könnten. Für die unkomplizierte und werkzeuglose Verbindung an die Luftzufuhr steht ein spezieller Push-In-Anschluss zur Verfügung, der durch eine blaue Farbkennzeichnung leicht erkennbar ist.

Kühlung

Das integrierte Kühlsystem ist speziell für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen konzipiert, wie sie typischerweise bei Schweißanwendungen auftreten. Sie verhindert zuverlässig die Überhitzung von Kamera und Laser. Die Wahl zwischen Luft- oder Wasserkühlung ermöglicht eine flexible Anpassung an die jeweiligen Anforderungen und gewährleistet so eine optimale Kühlleistung. Der Push-In-Anschluss ermöglicht einen einfachen und sicheren Anschluss an die Medienzufuhr ohne Werkzeug.

Sichtfeldgrafik der 2D-/3D-Profilsensoren MLZL

Z = Arbeitsabstand
X = Messbereich

Anwendungen mit 2D-/3D-Profilsensoren MLZL

Schweißnahtführung in Roboterzellen

In vollautomatischen Roboterschweißzellen ist es vor dem Schweißprozess nötig, die exakte Position von Stößen zu bestimmen. Hierzu wird ein 2D-/3D-Profilsensor direkt vor dem Schweißbrenner am Roboter montiert. Per Lasertriangulation erkennt der Sensor nun den Stoß. Der Führungspunkt wird über die Software uniVision ermittelt, an die Steuerung gesendet und die Schweißnaht platziert.

Automatisierte Nahtführung beim Behälterschweißen

Beim automatisierten Schweißen von Stahltanks ist die exakte Positionierung der Schweißnaht von großer Bedeutung. Ein am Schweißbrenner installierter 2D-/3D-Profilsensor ermittelt den Konturverlauf und gibt die Positionsdaten über eine Auswerteeinheit an die Linearachsen zur Führung des Brenners weiter. Ein spezielles Schutzgehäuse schützt die Sensoren vor Schweißspritzern und Fremdlichteinflüssen.

Stoßarten bei der Schweißnahtführung

Bei der optischen Schweißnahtführung muss die Position der miteinander zu verschweißenden Objekte zuverlässig erfasst werden, um eine präzise und hochwertige Schweißnaht zu gewährleisten. Dabei werden verschiedene Stoßarten unterschieden.

Stumpfstoß

Überlappstoß

Parallelstoß

T-Stoß

Kreuzstoß

Eckstoß

Mehrfachstoß

Schrägstoß

Der 2D-/3D-Profilsensor MLZL nutzt das Modul Schweißnahtführung der Software uniVision, das durch einen speziellen Algorithmus eine sichere Erkennung des Führungspunktes bei allen Stoßarten ermöglicht und so die Schweißeinheit präzise führt. Sehen Sie den MLZL-Profilsensor in Aktion beim Roboterschweißen im folgenden Video. Es werden die Stoßarten T-Stoß (T-joint), Stumpfstoß (butt joint) und Überlappstoß (lap joint) gezeigt.

Integrationsmöglichkeiten im Schweißprozess

Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Integration des 2D-/3D-Profilsensors MLZL bei der Schweißnahtführung. Mit seiner besonderen Gehäuseform eignet sich der robuste Sensor besonders für den Einsatz beim Roboterschweißen, doch auch der Einsatz in Schweißapplikationen mit Drittsoftware ist möglich.

Roboterschweißnahtführung

Schweißnahtführung mit Control Unit und Roboter

Bei der sensorgeführten Schweißnahtführung in Roboterzellen erkennt der weCat3D-Sensor MLZL den Stoß vor dem automatisierten Schweißprozess und gibt die exakte Positionierung an den Roboter weiter, der daraufhin seine Bahn korrigiert und die Schweißnähte präzise anbringt. Der Roboter bewegt sich dabei durch drei Dimensionen inklusive Rotationen, was eine komplexere Kalibrierung und Roboterbahnprogrammierung erfordert.

Bei der Lösung hochfrequenter Schweißanwendungen mit dem MLZL-Profilsensor ermöglicht die Control Unit BB1C509 mit uniVision-Software und passenden Roboter-Plugins eine schnelle und einfache Integration und Einrichtung. Sensor und Control Unit sowie Robotersteuerung und Roboter kommunizieren dabei über die Industrieschnittstelle Ethernet TCP/IP.

Die kompakte und schlanke Bauform des MLZL-Sensors zur Schweißnahtführung verhindert das Auftreten einer Störkontur am Schweißbrenner und ermöglicht so das Roboterschweißen in Zwischenräumen und Ecken.

uniVision-Templates zur optischen Schweißnahtführung

Die Software uniVision enthält ein spezielles Modul zur Schweißnahtführung, das die sichere und stabile Erkennung aller Stoßarten vor dem Schweißprozess gewährleistet.
Auf die Anwendung der Schweißnahtführung zugeschnittene Templates bieten dabei vorparametrierte Vorlagen für die gängigsten Stoßarten zur schnellen und einfachen Einrichtung der Schweißnahtführung in der Software.

Plugins für Roboterschnittstellen


Plugin FANUC Interface DNNP007	Plugin Yaskawa Interface DNNP008	Plugin Kuka Interface DNNP009	Plugin ABB Interface DNNP010	Plugin Kawasaki Interface COMING SOON!

Plugin FANUC Interface

DNNP007

Plugin Yaskawa Interface

DNNP008

Plugin Kuka Interface

DNNP009

Plugin ABB Interface

DNNP010

Plugin Kawasaki Interface

COMING SOON!

Roboterschweißnahtführung mit MLZL

Schweißnahtführung in Roboterzellen durch 2D-/3D-Profilsensor MLZL

In vollautomatischen Roboterschweißzellen ist es nötig, vor dem Schweißprozess die exakte Positionierung der Stöße auf Kanten, Winkel oder Stufen zu bestimmen. Hierzu wird ein 2D-/3D-Profilsensor direkt neben dem Schweißbrenner am Roboter montiert. Dank eines Schutzgehäuses ist der Sensor vor Schweißspritzern geschützt. Per Lasertriangulation vermisst der Sensor nun die Nahtstelle. Die Resultate werden über die Software uniVision aufbereitet und an die Steuerung gesendet. Der Schweißroboter fährt so den Konturverlauf ab und verbindet die Objekte im selben Bewegungsablauf mit einer Schweißnaht.

Schweißnahtführung mit Drittsoftware

Bei der sensorgeführten Schweißnahtführung erkennt der weCat3D-Profilsensor MLZL den Stoß vor dem Schweißprozess und gibt die exakte Positionierung an die übergeordnete Steuerung weiter, die daraufhin eine Bahnkorrektur durchführt und eine präzise Anbringung der Schweißnähte sicherstellt.

Die Einbindung des Profilsensors MLZL zur Schweißnahtführung in neue oder bestehende Systeme mit Drittsoftware erfolgt über die Industrieschnittstellen TCP/IP oder GigE Vision. Hierfür werden kostenfreie SDKs angeboten.

Produktübersicht der 2D-/3D-Profilsensoren MLZL

	MLZL121	MLZL131	MLZL141	MLZL151	MLZL171
Messbereich Z	84 mm	84 mm	84 mm	84 mm	84 mm
Messbereich X	38 bis 62 mm	38 bis 62 mm	38 bis 62 mm	38 bis 62 mm	38 bis 62 mm
Messpunkte pro Profil	1.280	1.280	1.280	1.280	1.280
Laserklasse/Lichtart	2M / Laser (rot)	2M / Laser (blau)	3R / Laser (rot)	3R / Laser (blau)	3B / Laser (blau)

MLZL121
MLZL121	Messbereich Z 84 mm	Messbereich X 38 bis 62 mm	Messpunkte pro Profil 1.280	Laserklasse/Lichtart 2M / Laser (rot)
MLZL131
MLZL131	Messbereich Z 84 mm	Messbereich X 38 bis 62 mm	Messpunkte pro Profil 1.280	Laserklasse/Lichtart 2M / Laser (blau)
MLZL141
MLZL141	Messbereich Z 84 mm	Messbereich X 38 bis 62 mm	Messpunkte pro Profil 1.280	Laserklasse/Lichtart 3R / Laser (rot)
MLZL151
MLZL151	Messbereich Z 84 mm	Messbereich X 38 bis 62 mm	Messpunkte pro Profil 1.280	Laserklasse/Lichtart 3R / Laser (blau)
MLZL171
MLZL171	Messbereich Z 84 mm	Messbereich X 38 bis 62 mm	Messpunkte pro Profil 1.280	Laserklasse/Lichtart 3B / Laser (blau)

Produktvergleich

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