سنسور ردیابی درز لیزری برای توربین های بادی

اگر می خواهید فرآیند جوشکاری خودکار خود را ارتقا دهید، کیفیت محصولات جوش داده شده خود را افزایش دهید، کارایی جوش را بهبود بخشید و هر گونه هزینه، خطر یا ضایعات غیر ضروری را کاهش دهید، روی سنسورهای جوشکاری ردیابی درز لیزری ما حساب کنید.

در چنین اصطلاحات ماکروسکوپی، ممکن است ادعای اینکه فناوری تخصصی مانند ردیابی درز لیزری نقش معناداری دارد، ممکن است کمی بیهوده به نظر برسد، اگر این فناوری به طور کامل مورد بهره برداری قرار گیرد، مزایای قابل توجهی در دسترس خواهد بود. در حالی که ردیابی درز لیزری ممکن است محرک اصلی در صرفه جویی در انرژی نباشد، پیشرفت های دیگری را در جوشکاری ممکن می کند که مستقیماً به این مشکل رسیدگی می کند.

تاسیسات بادی فراساحلی عمدتاً از حسگر ردیابی درز لیزری برای سازه های فولادی توربین های بادی تشکیل شده است. تولید موثر اینها برای ردپای کربن کلی آنها مهم است. کارایی منابع برق جوش قوس الکتریکی با جایگزینی واحدهای مبتنی بر ترانسفورماتور فرکانس اصلی با اینورترهای فرکانس بالا با استفاده از ترانزیستورهای قدرت مدرن و کنترل‌های الکترونیکی پرسرعت جهشی به جلو داشته است. با کارآمدتر کردن خود منبع تغذیه، مرحله بعدی و دشوارتر، بهبود کارایی فرآیند جوشکاری است.

با توجه به اینکه اتصال دو قطعه فلز به یکدیگر توسط جوش شامل ذوب شدن سطح مشترک بین آنها می شود تا یک گودال مذاب منفرد تشکیل شود و سپس آن را جامد می کنیم تا دو قسمت یکی شوند، در این صورت گرمای قابل توجهی درگیر می شود. ناحیه جوش باید بالاتر از نقطه ذوب، در حدود 1500 درجه برای فولاد گرم شود، و سپس اجازه داده شود تا به محیط خنک شود و گرما عمدتاً به محیط تابش می کند. هر روشی برای کاهش مقدار گرمای مصرفی نه تنها از نظر محیطی عمومی بلکه در شرایط جوشکاری خاص نیز مفید است، مثلاً با کاهش اعوجاج.

در موردی که دو قسمت به هم چسبیده اند، هدف می تواند به حداقل رساندن گرمای ورودی با ذوب تنها برش های بسیار نازک ماده اصلی در دو طرف رابط باشد. برای رسیدن به این هدف، استفاده از گرما باید دقیقاً کنترل شود و به راحتی می توان دید که چقدر حس پیشرفته موقعیت مفصل و کنترل دقیق انتقال گرما مورد نیاز است. بنابراین به طور کلی، مزایای حس کردن موقعیت مفصل آشکار است.

ردیابی درز لمسی
همانطور که از نام آن پیداست، حسگرهای لمسی با استفاده از یک پروب تماسی با درز جوش تماس فیزیکی دارند. همانطور که موقعیت مشعل نسبت به قطعه کار تغییر می کند، پروب در جهت مخالف منحرف می شود و کنترل کننده تنظیماتی را برای بازگرداندن مشعل به موقعیت اولیه خود انجام می دهد. سیستم های ردیابی درزهای لمسی برای درزهای جوش با هندسه بزرگ و متمایز مناسب هستند. اگر درز جوش خیلی کوچک باشد، پروب می تواند تماس خود را با درز از دست بدهد و مشعل جوشکاری را از مسیر خارج کند.
 

از طریق چسباندن درز قوسی
سیستم‌های ردیابی درز قوس الکتریکی از بازخورد سنسورهای ولتاژ، آمپر و سرعت تغذیه سیم برای شناسایی تغییرات در موقعیت مشعل استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، اگر ما در مرکز یک اتصال فیله جوشکاری می کردیم و شروع به رانش به یک طرف می کردیم، فاصله مشعل تا کار کاهش می یابد و باعث افزایش آمپر قوس می شود (جوشکاری cv). برای اینکه این روش چسبندگی کار کند، مشعل جوش باید عمود بر درز جوش به جلو و عقب نوسان کند. در انجام این کار، سیستم به طور مداوم در حال مقایسه آمپر جوش در سمت چپ و راست درز جوش است. بین دو قله آمپر باید مرکز قرار گیرد. سیستم‌های ردیابی از طریق قوس برای درزهای جوش با هندسه بزرگ و متمایز مانند جوش‌های مخروطی بزرگ و فیله‌ای مناسب هستند.
 

ردیابی درز بینایی لیزری
نمایش ردیابی درز بینایی لیزری با سیستم جوشکاری ستون و بوم سیستم‌های ردیابی درز بینایی لیزری از یک نوار لیزری استفاده می‌کنند که بر روی سطح قطعه پخش می‌شود و یک خط لیزر مشخص در سراسر درز جوش ایجاد می‌کند. سپس خط لیزر با استفاده از دوربین با زاویه کمی مشاهده می شود. نتیجه یک پروفیل خط است که دقیقاً با هندسه درز جوش مطابقت دارد. سپس یک نقطه مرجع بر روی مشخصات خط ایجاد می شود و کنترل کننده هر حرکت لازم را انجام می دهد تا این نقطه مرجع را در همان موقعیت نسبت به مشعل جوش نگه دارد. سیستم‌های بینایی لیزری دارای وضوح بسیار بالایی هستند که به آنها امکان می‌دهد به طور قابل اعتماد درزهای جوش بزرگ و کوچک را ردیابی کنند.

استفاده از حسگر ردیابی درز لیزری برای جوشکاری پرتو توربین‌های بادی با دستکاری‌کننده‌های رباتیک در حال گسترش به سمت کاربردهای صنعتی گسترده‌تر است، زیرا در دسترس بودن سیستم با کاهش هزینه‌های سرمایه افزایش می‌یابد. به طور معمول، جوشکاری لیزری به دقت موقعیت یابی و کوپلینگ بالایی نیاز دارد. با توجه به تنوع در هندسه و موقعیت قطعه، و همچنین تغییر شکل حرارتی که ممکن است در طول فرآیند اتفاق بیفتد، موقعیت اتصال و تناسب همیشه در صورت استفاده از فیکسچرهای ساده قابل پیش‌بینی و پیش‌بینی نیست. این باعث می‌شود که عبور از محیط CAD/CAM مجازی به محل تولید واقعی بی‌اهمیت نباشد، و برنامه‌هایی را محدود می‌کند که در آن آماده‌سازی قطعات کوتاه مانند تولیدات دسته‌ای کوچک نیاز است. راه‌حل‌هایی که عملیات جوش لیزری را برای سری‌های تولید با تلورانس‌های غیر دقیق امکان‌پذیر می‌کنند، برای خدمت به طیف وسیع‌تری از کاربردهای صنعتی مورد نیاز هستند.

چنین راه حل هایی باید قادر به ردیابی حسگر ردیابی درز لیزری برای توربین های بادی و همچنین تحمل شکاف های متغیر بین قطعاتی که قرار است به یکدیگر متصل شوند را داشته باشند. در این کار، یک تصحیح آنلاین برای مسیر ربات بر اساس یک سیستم دید کواکسیال مقیاس خاکستری با روشنایی خارجی و یک استراتژی لرزش تطبیقی ​​به عنوان ابزاری برای افزایش انعطاف‌پذیری کلی یک کارخانه تولیدی پیشنهاد شده‌است.

راه‌حل توسعه‌یافته از دو حلقه کنترل استفاده می‌کند: اولی می‌تواند موقعیت ربات را برای دنبال کردن مسیرهای مختلف تغییر دهد. دومی، می‌تواند دامنه ارتعاش دایره‌ای را به‌عنوان تابعی از شکاف ایجاد شده در جوش‌های اتصال لب به لب تغییر دهد. موارد نمایشگر روی جوش های اتصال لب به لب با فولاد ضد زنگ 301 با پیچیدگی افزایش یافته برای آزمایش کارایی محلول استفاده شد. این سیستم با موفقیت روی ورق‌های فولادی ضد زنگ مسطح با ضخامت 2 میلی‌متر با حداکثر سرعت جوش 25 میلی‌متر بر ثانیه آزمایش شد و حداکثر خطای موقعیت‌یابی و جهت‌گیری به ترتیب 0}.325 میلی‌متر و 4.5 درجه بود. حسگر ردیابی پیوسته درز لیزری برای توربین‌های بادی را می‌توان با شکاف‌های تا 1 میلی‌متر و موقعیت درز متغیر با روش کنترل توسعه‌یافته به دست آورد. حسگر قابل قبول ردیابی درز لیزری برای کیفیت توربین‌های بادی می‌تواند تا فاصله 0.6 میلی‌متری در پیکربندی جوشکاری خودزا حفظ شود.

حسگر ردیابی درز لیزری برای هدایت توربین‌های بادی تکنیکی است که در آن مشعل جوش و سیم جوش دقیقاً در امتداد شکاف جوش قرار می‌گیرند. هنگام تراز کردن فلز جوش با شکاف، تلورانس های مختلفی نقش دارند که می توانند بر ابعاد، هندسه و موقعیت شکاف جوش در فضا تأثیر بگذارند.

حتی اگر شکاف در طرح مستقیم گذاشته شود، در عمل می تواند ناهموار باشد و تغییراتی را در عرض و ارتفاع لبه های مقابل نشان دهد. این تغییرات می تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند نوع فیکسچر یا وزن مرده قطعات باشد.

در طول فرآیند جوشکاری، اثر دیگری رخ می دهد که به سختی می توان آن را با اقدامات طراحی جبران کرد: یعنی اعوجاج حرارتی. برای جبران این اثرات، تکنیک حسگر ردیابی درز لیزری برای توربین‌های بادی توسعه داده شد. روش های مختلفی برای هدایت درز جوش وجود دارد، اگرچه روش های کلاسیک امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

یک روش سنتی این است که مشعل جوشکاری را با استفاده از یک پین مکانیکی از طریق یک شکاف هدایت کنید. با این حال، این روش امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد به دلیل حساسیت آن به تداخل (مثلاً بستن پین) و کاربرد محدود آن در هندسه های ساده. علاوه بر این، هیچ اطلاعاتی در مورد ارتفاع درز ارائه نمی دهد.

امروزه پیشرفته از حسگرهای نوری تشکیل شده است که هندسه و موقعیت درز را بدون تماس قبل از فرآیند جوشکاری تشخیص می دهند. فاصله یاب لیزری نقطه ای با هدایت پرتو متحرک در برخی موارد استفاده شده است، اما سنسور ردیابی درز لیزری برای توربین های بادی رایج تر می شود. این حسگرها نمایه های سه بعدی شکاف جلوی مشعل جوشکاری را می گیرند.

در ترکیب با نرم افزار مخصوص ردیابی درز، داده ها ارزیابی شده و موقعیت بهینه (در صفحه x و z) به کنترل محور سیستم جوش یا ربات جوش منتقل می شود. در نتیجه، موقعیت بهینه سنسور ردیابی درز لیزری برای توربین‌های بادی را می‌توان در هر زمان به دست آورد، حتی اگر اعوجاج گرمایی رخ دهد.

Suzhou Full-v در سال 2019 تاسیس شد و به هزاران کاربر داخلی و بین المللی خدمات رسانی کرده است و به اتفاق آرا توسط کاربران به رسمیت شناخته شده است. سیستم ردیابی درز جوش هوشمند لیزری Full-v 3D به تطابق پوشش کامل در بین تولیدکنندگان ربات های اصلی داخلی و بین المللی دست یافته است و ویژگی های سادگی، قابلیت اطمینان و استفاده گسترده را دارد. این شرکت متعهد به ارائه تجهیزات حسگر نوری الکترونیکی باز و سفارشی و خدمات فنی است و همیشه کیفیت محصول و تجربه کاربر را در اولویت قرار می دهد. ما با روحیه بهبود مستمر به عنوان یک صنعتگر، محصولات قابل اعتماد و پایداری را به مشتریان ارائه می دهیم.