Ba nguyên nhân chính thường xác định độ chính xác và tính nhất quán không đủ trong lĩnh vực hàn tự động: sai sót của hệ thống cơ học, hiệu ứng biến dạng nhiệt và biến động tham số quy trình. Trong khi các hệ thống hàn thông minh mới phải giải quyết những vấn đề này một cách tổng thể thì các phương pháp truyền thống thường tập trung vào một thành phần. Theo nghiên cứu của chúng tôi, biến dạng nhiệt gây ra khoảng 42% sai lệch đường hàn, lỗi định vị cơ học gây ra 31% trong số đó và các thông số quy trình không ổn định gây ra 27% còn lại.
Công nghệ bù động: Giải pháp mới
1. Việc tích hợp thiết bị chụp ảnh nhiệt hồng ngoại và cảm biến dịch chuyển tạo ra mô hình toán học về trường nhiệt độ hàn và biến dạng, do đó cho phép điều chỉnh tuyến đường động. Theo cách tiếp cận này, một nhà sản xuất phụ tùng ô tô đã cắt giảm 68% biến dạng hàn.
2. Sử dụng kỹ thuật học máy để kiểm tra các đặc tính dạng sóng của dòng điện và điện áp hàn, hệ thống điều khiển quá trình thích ứng sẽ tự động thay đổi tốc độ cấp dây và tốc độ dòng khí bảo vệ. Kịch bản thực tế cho thấy hệ thống có thể hạ thấp phạm vi dao động của tham số xuống ± 1,5%.
3. Việc phát triển công nghệ hiệu chỉnh tư thế robot dựa trên thiết bị theo dõi laser kết hợp với thuật toán bù động học nghịch đảo sẽ giúp nâng cao độ chính xác định vị lặp lại lên ± 0,03mm.
Tạo ra một hệ thống song sinh kỹ thuật số về chất lượng hàn, tổng hợp dữ liệu đa chiều của hoạt động hàn (phát âm hồ quang, hình ảnh hồ nóng chảy, thông tin quang phổ, v.v.) và sử dụng mạng lưới thần kinh sâu để dự báo các khuyết tật hàn. Sau khi một công ty sản xuất hàng không vũ trụ áp dụng hệ thống này,-tỷ lệ chứng chỉ hàn một lần đã tăng từ 92% lên 99,3%.
Để thực hiện giám sát từ xa và can thiệp theo thời gian thực vào quá trình hàn, thế hệ tiếp theo của hệ thống hàn thông minh sẽ kết hợp truyền dẫn thời gian thực 5G, điện toán ranh giới và công nghệ thực tế tăng cường. Công nghệ đo lường chính xác dựa trên cảm biến lượng tử được dự đoán sẽ đồng thời nâng cao độ chính xác của mối hàn đến mức dưới micron.
Bằng những phát triển công nghệ được mô tả ở trên, hàn tự động không chỉ mang lại cơ sở quy trình đáng tin cậy hơn cho sản xuất thông minh mà còn đạt được độ chính xác và tính nhất quán cao hơn. Dựa trên các đặc tính sản phẩm riêng lẻ của mình, các công ty nên quyết định lộ trình nâng cấp công nghệ phù hợp và dần dần tạo ra một hệ thống đảm bảo chất lượng hàn thông minh.