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.
Localización de cordones de soldadura: determinación exacta de la posición antes del proceso de soldadura
En la localización de cordones de soldadura se determina la posición exacta de la unión antes del proceso de soldadura. Con la ayuda de los sensores de perfiles 2D/3D MLZL y el controlador de visión artificial con el software uniVision, se realizan una o varias mediciones para calcular la posición real del cordón. A continuación, el software del robot ajusta automáticamente los puntos de la trayectoria: se corrige el desplazamiento, la torsión o la inclinación de la trayectoria del robot inicialmente programada. Además, los sensores permiten una determinación rápida y precisa de la posición de las geometrías de componentes complejas o con radios estrechos. Los sensores MLZL también se pueden utilizar en aplicaciones en las que el sensor no se puede montar directamente en el soplete de soldadura y se requiere una mayor distancia. La detección de cordones de soldadura también es posible con los sensores de perfiles 2D/3D MLSL o MLWL o los sensores de distancia con triangulación láser de la serie P3.
Ventajas de la localización de cordones de soldadura con sensores wenglor
Posicionamiento preciso antes de la soldadura
Los sensores determinan la posición exacta de la junta, independientemente de las tolerancias de los componentes o las desviaciones de montaje. De este modo, el proceso de soldadura siempre comienza en el lugar correcto y se evitan los arranques erróneos o las desalineaciones.
Compensación de desviaciones dimensionales
Los sensores garantizan unos resultados uniformes incluso en componentes con tolerancias de fabricación, como los de chapa o hierro fundido. De este modo, ya no es necesaria una costosa técnica de sujeción ni una alineación manual precisa.
Capacidad de automatización y robótica
Los sensores de perfiles 2D/3D y los sensores de distancia láser de la serie P3 son la base para una soldadura totalmente automática o asistida por robot. Los robots detectan la posición de la pieza, corrigen la trayectoria aprendida y se desplazan automáticamente al lugar correcto, sin necesidad de aprendizaje manual.
Puesta en marcha rápida y sencilla
Dado que no se requiere calibración manual ni ajuste visual, los procesos de soldadura se pueden iniciar con mayor rapidez. Esto es una gran ventaja, especialmente en la producción en serie y con velocidades de ciclo elevadas.
Reducción de residuos y reprocesamiento
El posicionamiento correcto del soplete de soldadura reduce considerablemente la tasa de errores. De este modo se reducen los costes de material y el trabajo de repaso.
Combinable con seguimiento de cordones
Antes de la soldadura tiene lugar la localización de cordones, mientras que durante la soldadura tiene lugar el seguimiento de cordones. Ambos procesos juntos ofrecen una solución de calidad integral.
Potente y eficiente: Guía de cordones y detección de cordones con el sensor de perfiles 2D/3D de MLZL
El compacto sensor de perfiles 2D/3D MLZL tiene una carcasa delgada y robusta, que se ha diseñado especialmente para su uso en entornos de soldadura. El sensor se monta directamente en el soplete de soldadura con dos orificios de fijación. Durante el proceso en curso, el equipo de soldadura se desplaza alrededor de todo el contorno del componente y el MLZL mide el punto de costura mediante triangulación láser. Los datos de medición registrados se procesan en tiempo real con el software de procesamiento de imágenes uniVision y se transmiten al control, de forma sincronizada con el proceso de soldadura.
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。
结构紧凑而坚固
MLZL 系列外壳纤细紧凑，专为焊缝引导应用而设计。由于防护等级为 IP67，传感器具有防尘和防短时浸入功能，因此可用于各种工作环境。
| 传感器 / 配件 | 介质 | 尺寸 | |
|---|---|---|---|
| MLZL 的集成冷却和空气吹洗功能 | 冷却： | 外径 4 mm 的软管 | |
| 水 | 最大 2 bar | ||
| 无油空气 | 最大 2 bar | ||
| 吹洗： | |||
| 无油空气 | 最大 2 bar | ||
| 附加冷却模块 （用于 MLSL 和 MLWL 的 ZLWK 和 ZLSK） |
水 | 最大 2 bar | 外径为 6 mm，内径为 4 mm 的软管 |
| 无油空气 | 最大 2 bar | ||
| 用于 MLSL1 系列的附加防护外壳 ZLSS003 | 冷却： | 外径为 6 mm，内径为 4 mm 的软管 | |
| 水 | 最大 2 bar | ||
| 无油空气 | 最大 2 bar | ||
| 吹洗： | |||
| 无油空气 | 最大 2 bar | ||
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传感器 / 配件
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MLZL 的集成冷却和空气吹洗功能
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水
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无油空气
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吹洗：
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无油空气
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附加冷却模块 （用于 MLSL 和 MLWL 的 ZLWK 和 ZLSK） |
无油空气
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用于 MLSL1 系列的附加防护外壳 ZLSS003
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水
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无油空气
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吹洗：
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无油空气
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介质
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冷却：
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最大 2 bar
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最大 2 bar
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最大 2 bar
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水
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最大 2 bar
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冷却：
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最大 2 bar
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最大 2 bar
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最大 2 bar
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尺寸
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外径 4 mm 的软管
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最大 2 bar
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外径为 6 mm，内径为 4 mm 的软管
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外径为 6 mm，内径为 4 mm 的软管
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2D/3D 轮廓传感器的安装方式
为了实现可靠的焊缝引导和焊缝定位，在安装 MLZL、MLSL 和 MLWL 2D/3D 轮廓传感器 时必须注意以下提示，因为安装方式因传感器型号而异。此外，轮廓传感器的摄像头不应直接对准焊接点，否则焊接过程的光线可能会导致干扰。
MLZL
MLSL
MLWL
为了实现较小或较大的提前量，MLSL 和 MLWL 2D/3D 轮廓传感器可以 α 角安装。
具有较大提前量的 MLSL
具有较大提前量的 MLWL
焊缝引导时的焊缝类型
在焊缝引导中，有不同的接缝类型，以可靠地将金属部件焊接在一起并确保高质量的焊缝。
对接接头
搭接接头
平行接头
T 形接头
十字接头
角接接头
多接头
斜接头
uniVision 3 软件用于焊缝引导和焊缝定位
wenglor 的图像处理软件 uniVision 为处理二维高度轮廓数据提供一种功能强大且用户友好的方式。对于焊接应用，可以使用“轮廓焊缝引导装置”模块，该模块可以简单快速地识别焊缝，以进行焊缝跟踪和焊缝定位。
“轮廓焊缝引导装置”模块
借助“轮廓焊缝引导装置”模块，可以根据 2D/3D 轮廓传感器的高度轮廓可靠识别所有焊缝类型。该模块提供引导点以及精确控制机器人所需的其他焊缝特定测量值。因此，它构成使用机器人或线性化工作台进行传感器控制型焊缝跟踪应用的基础。
预配置的模板
预先配置的模板可用于常见的焊缝类型和机器人校准，可快速集成到现有流程中。
直接传输结果
以预先配置的方式将测量结果传输至机器人控制器，确保顺利的过程流程。
“历史记录和滤光片”子模块
使用“历史记录和滤光片”子模块可靠稳定地输出跟踪点。
有关如何设置模板的教程
以下视频逐步演示了如何设置用于对接接头、重叠接头、T 形接头和凹痕查找的预配置模板。
基于 Web 的可视化
每个焊缝检测模板作业都包含基于 Web 的可视化功能，可一目了然地显示所有相关结果。还可以对自己的个性化可视化进行参数设置。网络浏览器定期更新可视化的内容，以便操作人员获得过程的视觉反馈。通过拖放可以插入以下可视化功能：
- 实时配置文件
- 引导点坐标
- 状态指示灯
- 测量值（例如宽度、高度、偏移、面积）
- 图片 / 徽标
- 叠加（例如线条、术语、值、标记等）
在光亮表面上实现高精度
在焊接过程中，所用材料的类型起着至关重要的作用，因为不同的金属具有不同的光学特性。有些金属具有哑光表面，可清晰检测，而其他金属（如铝）则非常光亮。这会产生大量反射，从而影响焊缝的可见性。待焊接部件的形状也会影响反射。尤其是圆形对象比扁平结构产生更多反射。
MLZL 传感器与 uniVision 软件相结合，即使在高度反射的金属表面上也能精确识别焊缝位置。通过专门的软件算法最大程度地有效减少光反射，从而可以可靠地处理和分析轮廓数据，以确保精确的焊缝引导。
MLZL 传感器与 uniVision 软件相结合，即使在高度反射的金属表面上也能精确识别焊缝位置。通过专门的软件算法最大程度地有效减少光反射，从而可以可靠地处理和分析轮廓数据，以确保精确的焊缝引导。
通过多种机器人接口轻松集成
各种机器人插件可确保与所有领先的机器人品牌进行无缝、简单的通信。此外，开放式接口可实现与其他制造商的各种产品的无缝集成。
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系统结构概览
带机器视觉控制器和 uniVision 3 软件的 2D/3D 轮廓传感器
记录配置文件数据
在 uniVision 3 中处理
数据传输至机器人控制器
执行修正
修正
系统结构的其他可能性
另一种方法是在“智能轮廓传感器”运行模式下使用轮廓传感器。这意味着，记录的轮廓数据将在传感器中进一步处理。
“智能轮廓传感器”运行模式如何工作？
MLZL 2D/3D 轮廓传感器在焊接过程中采集焊缝数据。MLZL 上安装了软件 uniVision 2 和“轮廓焊缝引导装置”模块。根据记录的轮廓信息计算焊缝的精确 TP（跟踪点）坐标。然后通过可配置的 TCP 或 UDP 接口将这些坐标传输到机器人控制器。然后，它会向机器人发送运动数据，以实时调整其轨迹引导情况。MLZL 2D/3D 轮廓传感器也可以与客户或第三方软件一起使用，而不能与 wenglor 软件 uniVision 一起使用。
使用第三方 IPC 的“配置文件生成器”运行模式如何工作？
带有 MLZL 2D/3D 轮廓传感器 的机械手臂沿着规定的焊缝移动，传感器处于“轮廓生成器”运行模式，并记录焊缝的轮廓数据。然后，这些数据通过 TCP/IP 接口从 MLZL 传输到第三方 IPC。有多种选项可用于将轮廓传感器集成到第三方软件中：- 包括适用于 Windows 和 Linux 的 SDK。
- 也可以通过 GigE Vision 标准 进行集成。
不使用机器人进行焊缝引导和焊缝定位
即使在无机器人的焊接应用中，我们的 2D/3D 轮廓传感器也能提供强大的解决方案，实现可靠的焊缝引导和焊缝定位。uniVision 软件为此提供了许多接口，这些接口可灵活集成到不同的控制器中。
- 在“智能轮廓传感器”运行模式下，提供 TCP/IP 和 UDP 等通信接口。
- 在“配置文件生成器”运行模式下与机器视觉控制器相结合，还可以通过工业以太网（Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT）直接连接。
在焊接过程可以广泛使用
例如，2D/3D 轮廓传感器也可用于以下焊接类型。
MIG焊
MIG (金属极 惰性气体)
使用惰性气体（即：非活性气体）焊接金属
MAG焊
MAG (金属活性气体)
使用活性气体焊接金属
TIG焊
WIG (钨惰性气体)
使用纯钨或合金钨的非熔化电极进行金属焊接
激光焊接
激光焊接
激光焊接可以提高焊接速度，并且精度高
使用 P3 系列三角测量法激光测距传感器进行焊缝定位
除了 2D/3D 轮廓传感器外，还可使用 P3 系列三角测量法激光测距传感器进行焊缝定位。这些传感器根据三角测量原理工作。这意味着它们可以连续测量与表面的距离，从而识别出细小的距离差异。即使是光亮的金属表面，该技术也能精确检测非常薄的焊缝。
功能概览
- 模拟输出端：4…20 mA
- 可用蓝牙进行无线调节
- 便于操作的图形显示器
- 不受材料、颜色和亮度影响的测量值
- 铝质外壳坚固
Branchen und Anwendungen der Schweißnahtführung und -nahtfindung
Automobilindustrie
Schiffbau
Stahl- und Brückenbau
Rohr- und Behälterbau
Luftfahrtindustrie
Schweißzellen in der Serienfertigung
Fertigung mit wechselnden Bauteilgeometrien
Anwendungsmöglichkeiten der Schweißnahtführung
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.
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