123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

02_2-12 Měřicí, řídicí a senzorová technika

Ve svařovací a kontrolní technice se osvědčily optické senzory, které využívají laserovou 3D-techniku. K nejčastějším se počítají laserové triangulační systémy, které však mohou citlivě reagovat na lesklé materiály. Novější systémy, jako je Vektorscan, mohou být použity i v těchto případech. Dosahují přesnost měření ± 0,002 mm při velkých ostrostech hloubky. U rotujících cirkulárních skenerů není jen možnost plně využívat kruhovou projekci, ale mohou rozeznat i nejdůležitější aplikační charakteristiky. Promítaný kruh slouží pro zjištění délky svaru, pro orientaci dílů a pro proměřování svarového spoje. Cirkulární senzor typu CSS používá místo odrazného zrcadla rotující prizma. Předností je možnost kompaktního řešení, která dovoluje dobrou přístupnost. Nevýhodou jsou nízké skenovací počty (7 skenů za s) a nízké rozlišení při použití úzké spáry, které při typických laserových aplikacích může způsobit těžkosti.

Víceliniový senzor obchází možné mechanické problémy (pohonný motor, uložení, převody). Použitím čtyřech paralelních laserových linií a jednoho šedého obrazového vyhodnocení lze získat mnoho informací o dílu a o svařovaném spoji. Pro dobrou úzkospárovou charakteristiku se tento systém výborně hodí pro laserové svařování. Oblast použití 3D-senzoriky v technice svařování sahá od laserového svařování střešních spojů (víceliniový senzor) až po vyhledávání spojů a nové nastavení svařovací polohy bezpečnostní svary (cirkulární senzor).

Stále se však znovu zapomíná na důležitý bod: software. S ním stojí a padají inteligentní senzorové systémy a 3D-senzorika je toho pro nedostatečné zpracování obrazu dobrým příkladem. Za pomoci moderní mikroelektroniky a vyšší počítačové kapacity a softwaru je možno očekávat, že nastane konečný průlom 3D-senzoriky do techniky svařování a zkoušení. Je také zajímavé, jak bude popisováno použití optických CMOS-senzorů pro proměřování a sledování V-spár při MSG-svařování. Zvláštností je použití při otevřeném oblouku. Ve spáře hořící oblouk zobrazuje V-spáru jako charakteristický průběh hodnoty šedi na svisle před hořákem namontovaném CMOS-detektoru. Existují monokulární i binokulární uspořádání a bylo ukázáno propočítání geometrie spáry z profilového skenu. V návaznosti bylo předvedeno použití získaných geometrických informací pro řízení konstantního vyplňování spáry.

Mnoho článků se zabývá využívání ultrazvukové senzoriky. Předmětem výzkumu jsou odporové bodové svary, jaké se vyskytují v automobilovém průmyslu. Se širokopásmovým fokusačním generátorem kmitů (PVDF-měnič s rezonanční frekvencí 26 Mhz) se zkoumaly dozvuky v bodovém svaru a jeho okolí. Spojované plechy byly v oblasti tlouštěk 0,65 až 1,5 mm, celková tloušťka byla 1,3 až 2,15 mm. Pak následovaly Fourierovy analýzy rezonančních a zpětně rozptylových spekter. Kromě amplitudového spektra bylo zjišťováno i fázové spektrum. Po spektrech a jejich vyhodnocení bylo možno protavení (zřetelné zmenšení součtové tloušťky), lepení a čočku svaru dobře rozdělit do čtyřech tříd. Vady zjištěné Fourierovou analýzou souhlasí v mnoha případech (dvě odchylky při šestnácti pokusech) s výsledky destruktivních zkoušek. Tomu protiřečí převážně také dříve negativní hodnocení vypovídací síly ultrazvukového zkoušení bodových odporových svarů. Tam leží kvóta shody jen asi u 78,5% analýzovaných bodových svarů.

V dalším se vyskytují i ojedinělé exotické měřicí a zkušební postupy. Tak bylo úspěšně nasazeno využití oscilace tavné lázně ke kontrole smáčivosti a hovoří se i o vývoji vodíkových senzorů.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz