Tre cause principali solitamente definiscono una precisione e una coerenza insufficienti nel campo della saldatura automatizzata: difetti del sistema meccanico, effetti di deformazione termica e fluttuazioni dei parametri di processo. Mentre i nuovi sistemi di saldatura intelligenti devono risolvere questi problemi in modo olistico, i metodi tradizionali di solito si concentrano su un componente. Secondo i nostri studi, la deformazione termica causa circa il 42% delle deviazioni del percorso di saldatura, gli errori di posizionamento meccanico ne causano il 31% e i parametri di processo instabili ne causano il restante 27%.
Tecnologia di compensazione dinamica: nuova soluzione
1. L'integrazione di una termocamera a infrarossi e di un sensore di spostamento crea un modello matematico del campo di temperatura e della deformazione della saldatura, consentendo quindi la correzione dinamica del percorso. Seguendo questo approccio, un produttore di componenti automobilistici ha ridotto la deformazione della saldatura del 68%.
2. Utilizzando tecniche di apprendimento automatico per esaminare le caratteristiche della forma d'onda della corrente e della tensione di saldatura, il sistema di controllo del processo adattivo modifica automaticamente la velocità di alimentazione del filo e la portata del gas protettivo. Lo scenario reale rivela che il sistema può ridurre l'intervallo di fluttuazione dei parametri a ± 1,5%.
3. Lo sviluppo della tecnologia di calibrazione della postura del robot basata su laser tracker combinato con un algoritmo di compensazione della cinematica inversa aiuterà a migliorare la precisione di posizionamento ripetuto fino a ± 0,03 mm.
Creare un sistema gemello digitale per la qualità della saldatura, compilare dati multidimensionali dell'operazione di saldatura (emissione acustica dell'arco, immagine del bagno di fusione, informazioni spettrali, ecc.) e utilizzare reti neurali profonde per prevedere i difetti di saldatura. In seguito all'applicazione di questo sistema da parte di una determinata azienda manifatturiera aerospaziale, il-tasso di certificazione di saldatura una tantum è aumentato dal 92% al 99,3%.
Per realizzare il monitoraggio remoto e l'intervento in tempo reale-nel processo di saldatura, la prossima generazione di sistemi di saldatura intelligenti combinerà la trasmissione 5G in tempo reale-, l'edge computing e le tecnologie di realtà aumentata. Si prevede che la tecnologia di misurazione di precisione basata sul rilevamento quantistico porterà contemporaneamente la precisione della saldatura a livello inferiore al micron.
Grazie agli sviluppi tecnologici sopra descritti, la saldatura automatizzata non solo offre una base di processo più affidabile per una produzione intelligente, ma raggiunge anche una migliore precisione e coerenza. Sulla base delle caratteristiche individuali del prodotto, le aziende dovrebbero decidere un percorso di aggiornamento tecnologico adeguato e creare progressivamente un sistema intelligente di garanzia della qualità della saldatura.