Традиционно полуавтоматическая сварка выполнялась путем закрепления сварочной горелки на заданном расстоянии от заготовки с последующей ручной настройкой этого отношения во время сварки для учета любых отклонений в геометрии детали. Этот метод управления сварочной горелкой отлично подходит для коротких сварных швов или когда свариваемые детали имеют высокую степень геометрического сходства. Однако во многих случаях ручная регулировка сварочной горелки либо физически невозможна (идентификация сварочной трубы), либо это становится утомительной задачей для оператора (что может повлиять на качество сварки).
В настоящее время многие производители обращаются к системам слежения за сварными швами, чтобы точно контролировать соотношение горелки и заготовки во время сварки; ограничение потребности оператора и повышение качества сварки и производительности.
Базовая система слежения за швом состоит из: датчика (или датчиков) для обнаружения изменений в положении сварочной горелки, контроллера, который интерпретирует сигнал датчика и выдает команду на движение, и набора линейных скользящих горок, которые поддерживают сварочную горелку и делают вертикальная и горизонтальная коррекция для поддержания идеальной позиции сварки.
Существует три основных типа систем слежения за швом: тактильные, сквозное слежение за швом, лазерное зрение. Разница между этими системами заключается в том, как они воспринимают геометрию сварного шва или траекторию.
Отслеживание тактильного шва
Как следует из названия, тактильные датчики физически контактируют со сварным швом с помощью контактного зонда. При изменении положения резака относительно заготовки зонд отклоняется в противоположном направлении, и контроллер выполняет регулировки для возврата резака в исходное положение. Тактильные системы слежения за швами лучше всего подходят для сварных швов с большой четкой геометрией. Если сварной шов слишком мал, зонд может потерять контакт со швом и запустить сварочную горелку с пути.
Склеивание дугового шва
Системы слежения по дуговым швам используют обратную связь от датчиков напряжения, силы тока и скорости подачи проволоки для определения изменений в положении горелки. Например, если мы свариваем центр углового соединения и начинаем дрейфовать в одну сторону, расстояние между горелкой и рабочей поверхностью уменьшится, что приведет к увеличению значения дуги (CV-сварки). Чтобы этот метод прихватки работал, сварочная горелка должна колебаться вперед и назад перпендикулярно сварному шву. При этом система постоянно сравнивает силу сварки на левой и правой стороне сварного шва; между двумя пиками силы тока должен лежать центр. Системы сквозного отслеживания дуги лучше всего подходят для сварных швов с большой отчетливой геометрией, таких как большие конические и угловые швы.
Лазерное слежение за швом
В системах слежения Laser Vision Seam используется лазерная лента, которая выступает на поверхность детали, создавая четкую лазерную линию поперек сварного шва. Затем лазерную линию просматривают под небольшим углом с помощью камеры. В результате получается линейный профиль, который точно соответствует геометрии сварного шва. Затем создается контрольная точка на профиле линии, и контроллер будет делать любые необходимые движения, чтобы удерживать эту контрольную точку в том же положении относительно сварочной горелки. Системы Laser Vision имеют очень высокое разрешение, что позволяет им надежно отслеживать как большие, так и маленькие сварные швы.
