圖3. 時(shí)間同步的重要性

 

所有這些傳感器的數(shù)據(jù)都是相互關(guān)聯(lián)相互影響的，比如散射光的數(shù)值大小通常與激光輸出功率成正比關(guān)系。散射光數(shù)值太高說明激光器部件有問題（失調(diào)或者是污染），需要人為地進(jìn)行檢查確認(rèn)。由于這些數(shù)據(jù)變化非?？?，因而精準(zhǔn)的時(shí)間同步就相當(dāng)有必要，如圖3所示。數(shù)據(jù)同步可以避免因?yàn)樾盘?hào)傳遞的時(shí)間差異造成的誤判。通快新一代的TruDisk激光器中就融入了精準(zhǔn)的時(shí)間同步協(xié)議，大大提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

 

智能激光加工過程

 

智能激光大大提高了激光器的生產(chǎn)使用時(shí)間，通快也不斷地對(duì)加工頭進(jìn)行優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)出率。

 

圖4. 通快新一代激光飛行焊接系統(tǒng)IPFO：激光器、光纖、振鏡、機(jī)器人

 

IPFO是在通快振鏡PFO基礎(chǔ)上開發(fā)的新一代智能版本。在IPFO中有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可與機(jī)器人和激光器相連，并通過內(nèi)部處理器實(shí)現(xiàn)相互之間的協(xié)同工作。這樣，整套激光加工系統(tǒng)就可以作為一個(gè)整體來操作和編程并真正的實(shí)現(xiàn)激光飛行焊接。

圖5. 機(jī)器人與掃描振鏡的比較

 

另外，TruTops IPFO是通快專為IPFO開發(fā)的離線編程軟件。在該編程系統(tǒng)中，機(jī)器人、IPFO可視作一個(gè)整體系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中導(dǎo)入工件的三維數(shù)模，即可在三維數(shù)模上插入激光焊縫，編輯焊接程序。在焊接過程中，IPFO會(huì)實(shí)時(shí)接收機(jī)器人的實(shí)際位置信息并進(jìn)行計(jì)算，然后自動(dòng)將激光束發(fā)射到所需的焊縫位置進(jìn)行焊接。只要將工件擺放在正確的位置，IPFO將自動(dòng)準(zhǔn)確地進(jìn)行焊接。通過該離線編程軟件，還可以對(duì)焊接過程進(jìn)行事先模擬，查看焊接時(shí)序，優(yōu)化生產(chǎn)效率。

 

圖6. 飛行焊接可減少節(jié)拍時(shí)間

 

在實(shí)際工業(yè)制造中，工件的定位精度通常很難達(dá)到激光焊接的要求，特別是角接焊。相對(duì)于傳統(tǒng)疊焊，角接焊可以進(jìn)一步減輕重量。為此，通快開發(fā)了遠(yuǎn)程在線焊縫跟蹤系統(tǒng)（SeamLine Remote）來探測(cè)接縫的實(shí)際位置，以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的焊接。如圖7，該系統(tǒng)會(huì)發(fā)射出三條線型激光到工件的接縫處，然后由攝像頭同步拍攝，并由軟件分析激光束投射在接縫時(shí)的形狀和角度，來計(jì)算出接縫的準(zhǔn)確位置和兩層板之間的間隙。IPFO可以根據(jù)接縫的實(shí)際位置來實(shí)時(shí)調(diào)整激光束的入射位置，保證將激光束準(zhǔn)確地入射到接縫上，并根據(jù)接縫間隙實(shí)時(shí)調(diào)整光斑大小，以填補(bǔ)間隙，最終獲得完美的焊接。然而，仍然需要進(jìn)一步檢測(cè)和確認(rèn)焊縫的質(zhì)量。SeamLine Remote上的攝像頭會(huì)在焊接完成后立刻同步拍攝焊后的焊縫，并對(duì)其成型圖片進(jìn)行分析，以判斷焊縫質(zhì)量。在一個(gè)工件完成所有焊接后，SeamLine Remote自帶的零件質(zhì)量評(píng)估軟件會(huì)對(duì)所有焊縫質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估，并根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定的規(guī)則來判定該零件是否合格。

 

圖7. SeamLine Remote 焊縫跟蹤與質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)

 

除此之外，通快還開發(fā)了其他應(yīng)用于工業(yè)制造的激光智能加工鏡頭和傳感器，比如動(dòng)態(tài)切割頭上的距離傳感器、監(jiān)控溫度和高度塑料焊接頭等。

 

智能工廠

 

集成智能設(shè)備與工藝的工作站，可以提高生產(chǎn)穩(wěn)定性、可靠性和生產(chǎn)效率。然而一個(gè)工廠有很多的生產(chǎn)工序和工作站，要提高整個(gè)工廠的生產(chǎn)效率和可靠性，需要將所有設(shè)備和工藝進(jìn)行橫向連接，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠的智能生產(chǎn)。

 

此外，通快可提供“狀態(tài)監(jiān)控服務(wù)”?？蛻艨梢詫⒃O(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)中心，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，可以幫助用戶及時(shí)找出問題所在，并消除隱患，大大提高生產(chǎn)效率。