Урт хугацааны зууралтын үед лазерийн зууралтын машинийн тогтвортой байдлыг хэрхэн хангах вэ?

Бодит цагийн лазерын гаралтын хяналт ба өгөгдөлд суурилсан тогтвортой байдлын удирдлага

Үйлдвэрийн лазер боолтуурт процессийн хазайлтыг урт хугацааны чадал, цацрагийн хэлбэрийг хянах нь яагаад саатуулдаг вэ

Ойролцоогоор нэг болон хагас хувийн хязгаарт цахилгааны хүчдэлийг тогтвортой байлгаж, туяаны цэгийг сайн фокустуулах нь урт хугацааны үйл ажиллагааны туршид жигд бус проникейшн эсвэл нүхтэй болохоос сэргийлэхэд маш чухал юм. Хийцийн талбайд лазерын гэрэл яаж тархсан, долгионы урт тогтмол үлдэж байгаа эсэх, цэг хаана унах (50 микрометрийн жижиг шилжилтийг ч барих) зэрэг зүйлсийг үйлдвэрлэгчид хянах үед тэдний хаалттай давталтын систем нэн даруй орж ирж асуудлыг засаж чаддаг. Ийм хамгаалалт нь ихэвчлэн хэд хоногийн турш үргэлжилдэг урт үйлдвэрлэлийн явцад цэвэр наалтыг хадгалахад тусалдаг. Асуудал нь дулаан нилээд хугацаанд лазерын диодыг элэгдүүлдэгт оршдог. Хэрэв тохиромжтой хяналтын систем байхгүй бол туяа зөрүүтэй болох эхэлж, үйл ажиллагааны дөрвөн цагийн дараа дулаан нөлөөлсөн бүс 12-18 хувийн хооронд өргөсөж болно. Тиймээс орчин үеийн тоног төхөөрөмжүүд эдгээр микроскопын хэлбэлзлийг наалтын чанарыг бүүрнээ муутгахаас өмнө барьж авдаг фотодиод массив болон хурдан үйлдэх чийгтэй хэт мэдрэгчийг агуулдаг.

Урьдчилан таамагласан тогтворгүй байдлыг илрүүлэх, чиг хандлага дээр үндэслэсэн засвар үйлчилгээний төлөвлөгөөтэй холбогдох өгөгдлийн сангийн мэдээллийг Клауд-д холбох

Cloud суурилсан системүүд нь бүх эдгээр цэвэр мэдээллийг датагаас машин суралцах арга замаар ашигтай зүйл болгон хувиргадаг. Өмнөх цахилгааны өөрчлөлт, хугацаа өнгөрөх тутам дахин хөргөх системийн үзүүлэлт, туяаны тохируулга ямар болох зэрэгт анхаарлаа хандуулахад ийм ухаалаг системүүд хэзээ ч бүрэлдэхүүн хэсгүүд гэмтэхийг урьдчилан тааварладаг. Бидний маш их тулгуурладаг резонаторын оптик эсвэл помпын диодын талаар бодоорой. Оптикийн үр дүнтэй ажиллах чадвар долоо хоногт ойролцоогоор 0.8 хувь буурах загвар нь ихэвчлэн диодыг солих цаг болсон гэсэн үг юм. Энэ нь техникчид гэнэтийн зогсолттой тулгарахыг зогсоож, энгийн зогсолтын үеийг харгалзан засвар үйлчилгээг төлөвлөх боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилийн Automation Today судалгаанаас харвал, алсын диагностикийг ашигладаг талбайнууд гэнэтийн зогсонги 3 дахин бага, муу нийлүүлэлтээр материал гаргаж авах нь ойролцоогоор 27% багасдаг. Параметрүүд шаардлагын хязгаараас гадагшлагдах үед систем автоматаар калибрын шалгалтыг эхлүүлдэг тул байдал маш хэтрэхээс өмнө засварлагдана.

Тогтвортой байдлын төлөө нарийвчлалтай дулааны менежмент Лазер холболт Гүйцэтгэл

Хөргөгчийн тогтвортой байдлын эш зэг: Урсгалын хурд, температурын хазайлт (±0.5°C), 8 цагаас дээш ажиллах хувьд чиллерийн калибровк

Үйлдвэрлэлийн явцад хөргөгчийн температурыг ойролцоогоор хагас градус Цельс хэмжээнд тогтвортой байлгах нь дулааны асуудлаас сэргийлэх, бүрэлдэхүүн хэсгийн из гаралтыг удаашруулахад маш чухал. Температур 8 цаг ба түүнээс илүү хугацаанд энэ хязгаараас давбал судалгааны мэдээллээр диодууд ойролцоогоор 22% илүү хурдацтай элэгдэж, бултууралт илүү их портой болдог. Мөн урсгалыг зөв тохируулах нь чухал бөгөөд ихэнх систем 60 паунд/квадрат инчийн даралтанд минутанд 8-12 литрийн хооронд ажиллах үед хамгийн сайн үр дүн өгдөг. Чиллерт жилд гурван удаа үйлчилгээ үзүүлснээр систем даяар дулааны тэнцвэрийг хадгалдаг. Бодит үйлдвэрийн өгөгдлийг судалбал эдгээр зааврыг нарийвчлан мөрдөж буй компаниуд урт үйлдвэрлэлийн мөчлөгт хамгийн бага зэргийн зогсонги байдалд 30% бага ордог.

Дулааны линзний нөлөөг багасгах: Хөргөгчийн хэлбэлзэл фокусын нарийвчлалыг муутгаж, HAZ өргөнийг 12–18%-иар нэмэгдүүлдэг

Хөргөгчийн систем тогтворгүй болох үед термал линзийн үзэгдэл гэж нэрлэгдэх зүйл үүсдэг. Үндсэндээ лазерын оптикийн хугарлын илтгэгч өөрчлөгдөж, фокусын цэг нарийхын оронд өргөсдөг. Энэ нь лазерын цацраг сайн төвлөрөхөө больж, энерги нь төвлөрөхөөс илүү тархаж сунадаг гэсэн үг юм. Зэвэрдэггүй ган материалтай ажиллах үед эдгээр асуудал нь жижигхэн бүс (HAZ)-ийн өргөнийг 12%-иас бараг 18%-иос дээш нэмэгдүүлж чаддаг. Ийм төрлийн өргөлт нь багсах холболтын бат бөх байдлыг ихэд сулруулдаг. Бага температурын хэлбэлзэл ч чухал. Зөвхөн 3 хэм Цельсийн хөргөгчийн температурын өөрчлөлт нь ойролцоогоор хорин минутын үйлдвэрлэлийн дараа цацрагийн толбын хэмжээг деформацид оруулдаг. Үүний дараа үйлчлэгчид цахилгааны тохиргоог тогтмол шинэчилж байх шаардлагатай болдог бөгөөд энэ нь багсах процессод тогтвортой бус байдлыг естэй оруулдаг. Үйлдвэрлэлийн явцад эдгээр термал нөхцлийг тогтвортой байлгах нь олон салбарт чухал микрон түвшний фокусыг өндөр нарийвчлалтай багсах ажилд хадгалж өгдөг.

Түлхүүр цоорхой ба хайлж буй агшны динамикийг тогтворжуулахын тулд процессийн параметрийг зохицуулах

Чадал–Хурд–Фокус гурвал: 2 кВт тасралтгүй хүч чадалтай 304-р төрлийн нержисэл зэсэн хуванцарт тогтвортой ажиллах цонхийг тодорхойлох

304-р төрлийн цэвэрхэн ган хэрэглэх үед 2 кВт-ын тасралтгүй долгионы гаралттай ажиллахад сайн нийлүүлэх нь лазерын чадал, материал байгууламжид дохионоос хурд, боловсруулагчийн дээр яг хаа фокус болох зэрэг гурван үндсэн хүчин зүйлсийн тэнцвэрт байдлаас шалтгаалдаг. Бага зэргийн өөрчлөлт ч эдгээр тэнцвэрийг алдагдуулж, металлд жижиг хонхор үүсэх (даралтгүй байдал) эсвэл хэсгүүдийг зориуд бусаар огтлох (доод талын ирмэгийн хэт их огтлолт) зэрэг асуудал үүсгэж болзошгүй юм. Өнгөрсөн жил 'Welding Journal' сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар хүчний хэлбэлзлийг 1.5%-иас бага байлгах, хөдөлгөөний хурдыг 3%-ийн нарийцайд, фокусын цэгийг зорилтоос 0.2 мм-ээс илүүгүй зайнд байлгах нь нийлүүлэх дутагдалтыг ойролцоогоор 30-50 хувь хүртэл бууруулдаг байна. Жинхэнэ үйлдвэрлэл эхлэхээс өмнө туршилт явуулж эдгээр тохиргоо нь тэдгээрийн тухайн тохиргоонд ажилладаг эсэхийг баталгаажуулдаг. Яагаад гэвэл цаг соёрох тутам шилэн дээрх дулаан, металл ямар хэмжээгээр тусгах чадвартай болох зэрэг зүйлс бодитоор ажилладаг мужийг жигд багасгадаг.

Импульс параметрийн тохируулга: Өндөр хурдны нугалаасан боолтын үед түр зуурхийн цоорхой үүсэхийг багасгахын тулд давтамжийн зохицуулгын арга зам

Өндөр хурдны иж борооны нугалалт нь давтамжийн зохицуулгын арга замаар түр зуур битүүлэгдэхээс сэргийлэхийн тулд импульст лазерыг ашигладаг. Энэ процессын үеэр илүү их чадалтай үед гүн ухрах, бага чадалтай үед хайлсан металлын урсгалыг тогтвортой байлгахад тусалдаг. Энэ аргыг яагаад үр дүнтэй гэж үздэг вэ гэвэл үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд маш их ач холбогдолтой ойролцоогоор 40% ийн шавар гарах үзэгдлийг бууруулдагт оршдог. Нугалалтын эхэнд импульсын давтамжийг 50 Гц-ээс эхлээд 500 Гц хүртэл постепенно нэмэх нь дулаан цуглах асуудлыг зохицуулахад тусалдаг. Энэ тохируулга нь 2 метрээс илүү зайг тасралтгүй нугалаж байх үед ч гүн орж байх тогтвортой байдлыг хангана. Харьцуулахад эдгээр хувьсах давтамжийн арга зам нь харьцангуй тогтмол давтамжийн арга замаас HAZ-ийн өргөнийг ойролцоогоор 12-18 хувийн хооронд бууруулдаг тул хэмжээний тогтвортой байдал чухал байдаг нарийн ажилд илүү сайн тохирдог.

Механик ба Роботын Нэгдмэл байдал: Бэхэлгээ, Хэлбэлзэл, Траекторийн Давтамж

Зузаан хальсны урт хугацааны лазерын баглааны үед шахалтын хүчний стресс ба дулааны деформацийн харьцаа

Зөв фикстур олж авснаар бүтээгдэхүүнд хэт их хүч үзүүлэхгүй, гэхдээ хэт сул байхгүй, деформац болоос сэргийлэх зохистой түвшинд хуяглах боломжийг бүрдүүлдэг. Нимгэн хэрэгсэл бүхий нержавейка ган хэрэглэх үед их даралт нь хөргөх явцад үлдэгдэл хүч, микротрещины шалтгаан болдог. Нөгөө талаас, хэрэв хангалттай фикстур байхгүй бол дулааны деформаци үүсдэг. Бид материал халж, хөрөх үед өргөсөх, агших шинж чанараас үүдэлтэйгээр температур ойролцоогоор 150 градус болоход метр тутамд ойролцоогоор 0.8 мм-ийн зөрүү гарч байгааг хэмжсэн. Иймээс одоо ихэнх үйлдвэрүүд урвуур мэдээлэл илгээдэг нарийн агаарын фикстур хэрэглэж эхэлсэн. Эдгээр фикстурууд даралтыг мм² тутамд 3-5 Ньютоны хооронд тогтмол байлгадаг. Эдгээр фикстурууд хүчийг зөв тарааж, боловсролын явцад материалын дулааны өргөлтийг тооцож үнэхээр зохицуулдаг. Дарааллан найман цагийн турш үргэлжилсэн үйлдвэрлэлийн үед хязгаарлагдмал бүс нь муруйх асуудлыг урьдчилан сэргийлэхэд тусладаг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид бүх үйлдвэрлэлийн явцад тасралтгүй байгаа нугалаасны доль хэмжээг ±0.15 мм-ээс бага байлгахыг зорьдог.

Роботын зам давтах чадвар алдагдаж (<50 мкм-ийн хазайлт) шууд холбогдох нь хайчлалтын өргөнөөс хазайх (6 цагийн дараа ±0.2 мм)

Роботын хөлөгт сунжирч байх үед тэдгээр нь арван зургаан цагийн ажиллагааны дараа чухал 50 микрометр-ийн тэмдэг дор буухад замын хазайлт үүсэхэд хүргэдэг. Эдгээр жижиг хазайлтууд нь лазерын цацраг материал руу 0.3-оос 0.5 градусын өнцгөөр ороход нөлөөлж, түлхүүрийн нүхийг холболтын явцад бүрдүүлэхэд саад болдог. Шууд ажлын хэсэгт хийсэн хэмжилтүүд сонирхолтой зүйлийг илчилж байна: эдгээр хазайлтууд хамгийн их утгатай үед нэгдэлтийн өргөн үнэндээ ойролцоогоор 12 хувь нэмэгддэг боловч, хамгийн бага цэгт ойролцоогоор 8 хувиар багасдаг. Энэ хэлбэлзэл нь зөвшөөрөгдөх ±0.2 миллиметр хязгаараас хэтэрч байна. Серво моторын хэлбэлзэлүүд нэмэлт асуудлуудыг үүсгэдэг бөгөөд тулгуур төрлийн системд байршилт цагаар сайжрахгүй байх нь тодорхой харагддаг. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд үйлдвэрлэгчид одоо ухаалаг тохируулгын алгоритмуудын тусламжтайгаар замын тогтвортой байдлыг цагт ойролцоогоор 15 микрометрт барьж байх боломжийг олгодог бөгөөд бодит цагт лазерын хяналт болон тусгай дарагч сууринуудыг ашигладаг.

Стандартчилсан халалт, үйл ажиллагааны өмнөх шалгалт болон тогтвортой ажиллаж буй журмууд

Лазерын хурдасгуурыг халаах ажиллагааны дараалал : Яагаад үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн лазерийн багтаамжид чадалд 1%-иас бага хэлбэлзэл гаргахын тулд 20 минут нь хамгийн бага шаардлага болдог вэ

Ихэнх үйлдвэрийн лазерийн багтаамжууд резонаторын хөндийд тэвчээртэй ажиллах нөхцөлд хүрэхийн тулд ойролцоогоор 20 минутын халалтын цаг шаарддаг. Хэрэв үйлчлэгчид энэ чухал алхамыг алгасвал эхний цагийн турш чадлын гарц ойролцоогоор 3-5% буурдаг. Өнгөрсөн жилд Лазерын системүүдийн сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар үүнийгээс болж цоорхойжилтын асуудал гарах магадлал ойролцоогоор 30% нэмэгддэг. Халалтын үе шат нь системийн доторх оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон олж авсан орчингийн тогтвортой байдлыг тустай сайжруулдаг. Энэ нь зүй зохислын дагуу тэнцвэржүүлээгүй үед үүсдэг зовидалтай халуун цэгүүдийг багасгахад тусалдаг бөгөөд долгионы урт ихэд хэлбэлзэхээс сэргийлдэг. Эдгээр хоёр асуудал нь ялангуяа хэд хоногийн турш үргэлжлэх ажлуудад нөлөөлж, багтаамжийн чанарыг маш их хэмжээгээр муутгаж болно.

Урьдчилан нийлүүлэх шалгалтын ажил: «Хуурамч зүсэлт» шалгалт, цацрагийн эгнээний шалгалт болон хамгаалах хийн хамрын шалгалт

Ямар нэгэн боолт хийх ажиллагааг эхлүүлэхээс өмнө зүйлийг зөв тохируулах нь бүх процессыг тогтвортой байлгахад тусалдаг бөгөөд голдуу гурван үндсэн шалгалт хийх шаардлагатай. Хэтрэх зүйлсийн материал дээр туршилтын боолтын шугам (dummy seam) хийж үзэх нь ихэнх үйлдвэрийн цехүүд хүчин чадал, хурдны тохиргоо нь жинхэнэ деталь үйлдвэрлэх үедээ зөв ажиллах эсэхийг тодорхойлох арга юм. Эдгээр жижиг зүрхэн-харцан (crosshair) мишээнд туяагийн чиглэлийг шалгаж, бүх зүйлийг ойролцоогоор ±25 микрон нарийвчлалтайгаар зөв чиглүүлэх нь парти бүрт тогтмол боолтын өргөнийг хангахад маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Мөн урсгал хэмжигч болон хуучин аргын утааны шалгалт ашиглан хамгаалагч хийн тохиргоог шалгах нь сайн боолтыг задлахад нөлөөлөх хүссэн бус исэлдэлтийг саатуулдаг. Энэхүү ажлын дарааллыг баримтладаг цехүүдэд буруу боолтын асуудал 22%-иар багасч, алдааг засварлахад зарцуулах цаг 15%-иар багасдаг байна гэдгийг өнгөрсөн жилийн «Manufacturing Technology Review» сүүлийн дугуйлагчаас тэмдэглэжээ. Эдгээр дэлгэрэнгүйг анхнаас нь сайн хангах нь бүх үйлдвэрлэлийн явцыг муу нөлөөлөх боломжтой байнга тохиолддог санаа зовоолттой нөхцлүүдийг багасгадаг тул логиктай ажиллах юм.

НӨАТ-ын хэсэг

Үйлдвэрийн лазерийн боолтуудад бодит цагийн хяналт яагаад чухал вэ?

Бодит цагийн хяналт нь урт хугацааны үйлдвэрлэлтийн явцад цоорхой эсвэл жигд бус нэвтрэлт зэрэг асуудлыг саатуулахын тулд цахилгаан эрчим, цацрагийн чиглэлийг тохируулж лазерын үйл ажиллагааг тогтвортой байлгадаг.

Лазерийн боолтонд суурилсан өгөгдөлд хиймэл оюун ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Суурилсан өгөгдөл нь машин сургалтыг ашиглан мэдрэгчийн мэдээллийг шинжилж, гэмтлийг урьдчилан тааварлах, засвар үйлчилгээг төлөвлөх замаар хүлээгдээгүй зогсолтыг бууруулах болон боолтын чанарыг сайжруулдаг.

Лазерийн боолтонд хөргөгчийн тогтвортой байдал яагаад чухал вэ?

Тогтвортой хөргөгчийн температур нь дулааны удирдлагыг хангаж, бүрэлдэхүүн хэсгийн износ, боолтыг сулруулдаг халуунд илүүтэй өртөх бүсийг томруулахаас сэргийлдэг.

Лазерийн боолтын системүүд замын давталтыг хэрхэн удирддаг вэ?

Хөгжилдөөт системүүд замын тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд лазерийн хяналт болон шингээгч суурь хэрэглэдэг бөгөөд боолтын бүтэн байдлыг нөлөөлөх хазайлтыг хамгийн бага хэмжээнд авчрах боломжийг олгодог.