Beim automatischen Schweißen muss der Brenner der Naht in der richtigen Position folgen. Allerdings sind echte Teile selten perfekt. Platten können sich verbiegen, Zylinder können kleine Rundheitsfehler aufweisen und das Heftschweißen kann die Naht verschieben. Aus diesem Grund ist oft ein Nahtverfolgungssystem erforderlich.

Die Nahtverfolgung hilft dem Schweißbrenner, die Naht während des Schweißens zu finden und ihr zu folgen. Sie kann die Schweißqualität verbessern, Nacharbeiten reduzieren und die Produktion stabiler machen. Für Tanks, Rohre, Druckbehälter und Metallkonstruktionen kann dies sehr wichtig sein.

Juchuang bietet kundenspezifische Schweißautomatisierungsanlagen für die industrielle Produktion an, darunter Längsnahtschweißmaschinen, Rundnahtschweißsysteme, Schweißmanipulatoren und automatische Schweißlösungen. In vielen Projekten kann eine Nahtverfolgung hinzugefügt werden, um der Maschine zu helfen, mit realen Teileabweichungen umzugehen.

Was ist eine Nahtverfolgung?

Die Nahtverfolgung ist ein Steuerungsverfahren, das dem Brenner hilft, mit der Schweißnaht ausgerichtet zu bleiben. Das System erfasst die Nahtposition und passt dann den Brenner oder Schweißkopf an.

Einfach ausgedrückt funktioniert es wie die „Augen“ oder das „Gefühl“ eines automatischen Schweißsystems. Ohne sie folgt die Maschine einem festen Weg. Mit ihr kann die Maschine reagieren, wenn die Naht leicht wandert.

Ein Nahtverfolgungssystem kann den Brenner je nach Maschinenkonstruktion in einer, zwei oder mehr Richtungen korrigieren. Es kann bei geraden Nähten, Rundnähten, gekrümmten Nähten und komplexen Schweißwegen eingesetzt werden.

Warum die Nahtverfolgung wichtig ist

Selbst mit guten Vorrichtungen sind einige Abweichungen normal. Beispielsweise ist ein gewalzter Zylinder möglicherweise nicht perfekt rund. Eine lange Platte kann kleine Kantenspalte aufweisen. Eine Rohrverbindung kann sich während der Drehung bewegen. Außerdem kann Hitze während des Schweißens zu Verzerrungen führen.

Wenn der Brenner der Naht nicht folgt, können häufige Probleme auftreten:

• Fehlendes Durchschmelzen
• Uneven weld bead
• Excessive undercut
• Poor penetration
• Burn-through
• Extra spatter
• Rework and scrap

Daher ist die Nahtverfolgung nicht nur eine High-End-Option. In vielen Fällen ist sie eine praktische Methode, um die Schweißqualität zu schützen und manuelle Korrekturen zu reduzieren.

Laser-Nahtverfolgungsschweißen

Laser seam tracking welding verwendet einen Laser sensor zum Scannen der Naht vor oder in der Nähe der Schweißstelle. Der Sensor liest die Nahtform und -position und sendet dann Korrekturdaten an das Steuerungssystem.

Diese Methode ist beliebt, weil sie genau und schnell ist. Sie kann Nahtmerkmale wie Spalt, Kantenposition, Höhendifferenz und Nutform messen. Daher eignet sich die Laser-Verfolgung gut für viele automatische Schweißsysteme.

Laser-Nahtverfolgungsschweißen wird häufig verwendet für:

• Longitudinal seam welding
• Circumferential seam welding
• Tank and vessel welding
• Pipe welding
• Robotic welding
• Thick plate groove welding

Allerdings benötigen Laser-Sensoren saubere Sichtlinien. Starker Lichtbogen, Rauch, Spritzer und reflektierende Oberflächen können die Leistung beeinträchtigen, wenn das System nicht gut konstruiert ist. Daher sind Sensorposition, Abschirmung und Softwarefilterung wichtig.

Visionengeführtes Schweißen

Visionengeführtes Schweißen verwendet Kameras und Bildverarbeitung, um die Naht zu lokalisieren. Die Kamera kann die Verbindung vor dem Schweißen, während des Schweißens oder zwischen Schweißschritten überprüfen.

Diese Option kann nützlich sein, wenn das System Teilemerkmale, Kanten, Löcher, Markierungen oder Schweißwege identifizieren muss. Es kann auch die flexible Produktion unterstützen, bei der sich die Teilearten ändern.

Im Vergleich zur Laser-Verfolgung können Vision-Systeme eine breitere Sicht auf das Teil bieten. Dies hilft bei der Teileerkennung und Wegkorrektur. Allerdings hängt das visionengeführte Schweißen auch von Beleuchtung, Oberflächenzustand, Kontrast und Kameraschutz ab.

Es wird häufig verwendet für:

• Robot welding guidance
• Part position correction
• Multi-model production
• Weld path teaching support
• Pre-weld seam finding

Für stabile Ergebnisse sollte das System kontrollierte Beleuchtung und starke Bildverarbeitung verwenden. In schmutzigen oder rauchigen Schweißbereichen benötigt die Kamera möglicherweise auch Luftschutz oder eine sichere Montageposition.

Lichtbogensensor-Nahtverfolgung

Lichtbogensensor verwendet Schweißlichtbogensignale, um die Nahtposition abzuschätzen. Anstelle einer Kamera oder eines Lasers liest es Änderungen des Stroms, der Spannung oder des Lichtbogenverhaltens, wenn sich der Brenner bewegt.

Diese Methode wird häufig beim Lichtbogenschweißen eingesetzt, insbesondere wenn die Nahtform eine deutliche Veränderung des Lichtbogensignals ermöglicht. Es kann bei Kehlnähten und einigen Anwendungen mit dicken Platten nützlich sein.

Der Hauptvorteil besteht darin, dass der Lichtbogensensor keinen externen optischen Sensor in der Nähe der Schweißnaht benötigt. Daher kann es besser gegen Staub, Rauch und Spritzer beständig sein.

Dennoch hat der Lichtbogensensor Grenzen. Er funktioniert möglicherweise nicht gut für sehr dünne Materialien, kleine Nähte, niedrigstromschweißen oder Verbindungen mit schwachen Signaländerungen. Außerdem benötigt er oft eine Webbewegung, um die Nahtposition zu erfassen. Dies passt möglicherweise nicht zu jedem Produkt.

Wie wählt man die richtige Verfolgungsmethode aus?

Die beste Nahtverfolgungsoption hängt vom Werkstück, Schweißprozess und Produktionsziel ab. Es gibt keine allgemeingültige Antwort für jede Fabrik.

Laser-Nahtverfolgung ist oft eine gute Wahl, wenn hohe Genauigkeit erforderlich ist und die Nahtform klar gescannt werden kann. Sie eignet sich für viele automatische Nahtschweißmaschinen und Robotersysteme.

Visionengeführtes Schweißen ist nützlich, wenn das System Teile finden, die Position korrigieren oder wechselnde Modelle handhaben muss. Es ist auch hilfreich, wenn vor dem Schweißen ein breiterer Blick erforderlich ist.

Lichtbogensensor kann für einige schwere Lichtbogenschweißarbeiten praktisch sein, insbesondere wo optische Sensoren schwer zu schützen sind. Es kann die Sensorhardware in der Nähe des Lichtbogens reduzieren, aber es erfordert die richtige Naht und Prozessbedingungen.

Vor der Auswahl sollten Fabriken prüfen:

• Material type and surface condition
• Joint shape and gap variation
• Welding process and current range
• Seam length and path type
• Required weld quality
• Smoke, spatter, and light conditions
• Machine structure and torch access
• Data recording needs
• Budget and maintenance skills

Nahtverfolgung inautomatischen Schweißsystemen

Ein Nahtverfolgungssystem sollte nicht allein ausgewählt werden. Es muss mit der gesamten Maschine funktionieren. Dazu gehören die Schweißstromquelle, Bewegungssteuerung, Vorrichtung, Brennerhalter, HMI und Sicherheitssystem.

Zum Beispiel kann bei einer Längsnahtschweißmaschine der Sensor die Naht entlang einer geraden Linie verfolgen. Bei einem Rundnahtschweißsystem muss die Verfolgung möglicherweise funktionieren, während sich das Teil dreht. In einer Roboterzelle können die Tracking-Daten den Roboterweg in Echtzeit korrigieren.

Daher ist die Systemintegration wichtig. Der Sensor muss nützliche Daten senden, aber die Maschine muss auch reibungslos reagieren.

Warum mit Juchuang zusammenarbeiten?

Juchuang konzentriert sich auf Schweißautomatisierungslösungen für die industrielle Fertigung. Seine Geräte können für Tanks, Rohre, Druckbehälter, Zylinder und andere Metallteile angepasst werden.

Für Projekte, die eine Nahtverfolgung benötigen, kann Juchuang helfen, die Schweißnaht zu überprüfen, eine geeignete Verfolgungsmethode auszuwählen, Sensor und Steuerungssystem zu integrieren, Teile zu testen und die Installation zu unterstützen. Dies hilft Kunden, ein Schweißsystem zu erstellen, das nicht nur automatisch, sondern auch in der realen Produktion stabil ist.

Schlussfolgerung

Nahtverfolgung hilft automatischen Schweißsystemen, mit realen Teileabweichungen umzugehen. Laser-Nahtverfolgungsschweißen bietet hohe Genauigkeit. Visionengeführtes Schweißen unterstützt flexible Teilefindung und Wegkorrektur. Lichtbogensensor kann bei einigen schweren Lichtbogenschweißarbeiten nützlich sein.

Für das beste Ergebnis sollte die Verfolgungsmethode zur Schweißnaht, zum Prozess, zur Maschinenstruktur und zur Produktionsumgebung passen. Mit dem richtigen Nahtverfolgungssystem können Fabriken die Schweißkonsistenz verbessern, Nacharbeiten reduzieren und das automatische Schweißen einfacher steuern.