Tre huvudorsaker definierar vanligtvis otillräcklig precision och konsistens inom området för automatiserad svetsning: mekaniska systemfel, termiska deformationseffekter och processparameterfluktuationer. Medan nya intelligenta svetssystem måste lösa dessa problem holistiskt, koncentreras traditionella metoder vanligtvis på en komponent. Termisk deformation orsakar ungefär 42 % av svetsvägsavvikelserna, mekaniska positioneringsfel orsakar 31 % av dem och instabila processparametrar orsakar de återstående 27 % av dem enligt våra studier.
Dynamisk kompensationsteknik: ny lösning
1. Integrering av en infraröd värmekamera och förskjutningssensor skapar en matematisk modell av svetstemperaturfältet och deformation, vilket möjliggör dynamisk vägkorrigering. Efter detta tillvägagångssätt minskade en tillverkare av bildelar svetsdeformationen med 68 %.
2. Med hjälp av maskininlärningstekniker för att undersöka vågformsegenskaperna för svetsström och spänning, ändrar det adaptiva processtyrningssystemet automatiskt trådmatningshastigheten och skyddsgasens flödeshastighet. Det verkliga scenariot visar att systemet kan sänka intervallet för parameterfluktuationer till ± 1,5 %.
3. Utveckling av robothållningskalibreringsteknik baserad på laserspårare i kombination med invers kinematisk kompensationsalgoritm kommer att bidra till att förbättra den upprepade positioneringsnoggrannheten till ± 0,03 mm.
Skapa ett digitalt tvillingsystem för svetskvalitet, sammanställ flerdimensionell data om svetsoperationen (akustisk ljusbågemission, bild av smält pool, spektral information, etc.) och använd djupa neurala nätverk för att förutse svetsfel. Efter tillämpningen av detta system av ett visst flygtillverkningsföretag steg engångssvetscertifieringsgraden från 92 % till 99,3 %.
För att realisera fjärrövervakning och real-intervention i svetsprocessen kommer nästa generation av intelligenta svetssystem att kombinera 5G real-transmission, edge computing och augmented reality-teknik. Precisionsmätteknik baserad på kvantavkänning förutspås driva svetsnoggrannheten till submikronnivån samtidigt.
Med hjälp av den ovan beskrivna tekniska utvecklingen erbjuder automatiserad svetsning inte bara en mer pålitlig processbas för intelligent produktion utan uppnår också bättre noggrannhet och konsekvens. Baserat på sina individuella produktegenskaper bör företag besluta om en lämplig teknisk uppgraderingsväg och successivt skapa ett intelligent kvalitetssäkringssystem för svetsning.