Monitoring system for laser wobbling head

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081731%3A_____%2F21%3A00550703" target="_blank" >RIV/68081731:_____/21:00550703 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Monitorovací systém pro laserovou wobblovací hlavu

Original language description

V dnešní době se jako jedna z variant technologie laserového svařování používá svařování s rozmítáním svazku. Principem této metody je přidání rozmítací křivky ke svařovací trajektorii. Volbou parametrů rozmítání pak lze ovlivňovat distribuci energie z laserového svazku do svařovaného materiálu a tím i geometrii a případně i mikrostrukturu svarové housenky. Jako rozmítací křivka se typicky používá kružnice, přímka a složitější křivky (z množiny Lissajousových obrazců). Při hromadné výrobě se zavedeným systémem řízení kvality je nutné dokladovat, že i v případě výše popsané technologie laserového svařování s rozmítáním svazku proběhlo svaření vyráběného dílu korektně a neodchýlilo se od referenčního svaru s prokázanou kvalitou. Pro tento účel slouží monitory svařovacího procesu, které dokážou během svařování dané součástky určit, zda proces probíhá korektně dle nastavených kritérií. Funkční vzorek monitorovacího systému sestává z několika částí. Komerční wobblovací hlava D30 od firmy IPG sestává ze dvou galvoskenerových vychylovacích jednotek 2,3 a pomocného zrcadla 4, fokusační čočky 6 a řídící elektroniky 5. Do hlavy je přidána detekční jednotka snímající zpětně odražené záření 9 z pracovního výkonového laseru 1. Detekční jednotka obsahuje filtr 10 propouštějícího pouze pracovní vlnovou délku laseru, šedý filtr 11 snižujícího intenzitu detekovaného záření, optiku 12 a detekční jednotku 13. Signál z této detekční jednotky je vyhodnocován v jednotce 14, která ho vyhodnocuje v časových úsecích daných synchronizačním signálem z řídící jednotky wobblovací hlavy 5. Hlavní myšlenkou a základním principem vyhodnocování realizovaného funkčního vzorku je porovnávání signálu vždy po sobě jdoucích period z hlediska jejich rozdílu. Pokud je rozdíl větší než nastavená hodnota, počítač indikuje vzniklý rozdíl. Tímto způsobem se vyhodnocuje stabilita svařovacího procesu.n

Czech name

Monitorovací systém pro laserovou wobblovací hlavu

Czech description

V dnešní době se jako jedna z variant technologie laserového svařování používá svařování s rozmítáním svazku. Principem této metody je přidání rozmítací křivky ke svařovací trajektorii. Volbou parametrů rozmítání pak lze ovlivňovat distribuci energie z laserového svazku do svařovaného materiálu a tím i geometrii a případně i mikrostrukturu svarové housenky. Jako rozmítací křivka se typicky používá kružnice, přímka a složitější křivky (z množiny Lissajousových obrazců). Při hromadné výrobě se zavedeným systémem řízení kvality je nutné dokladovat, že i v případě výše popsané technologie laserového svařování s rozmítáním svazku proběhlo svaření vyráběného dílu korektně a neodchýlilo se od referenčního svaru s prokázanou kvalitou. Pro tento účel slouží monitory svařovacího procesu, které dokážou během svařování dané součástky určit, zda proces probíhá korektně dle nastavených kritérií. Funkční vzorek monitorovacího systému sestává z několika částí. Komerční wobblovací hlava D30 od firmy IPG sestává ze dvou galvoskenerových vychylovacích jednotek 2,3 a pomocného zrcadla 4, fokusační čočky 6 a řídící elektroniky 5. Do hlavy je přidána detekční jednotka snímající zpětně odražené záření 9 z pracovního výkonového laseru 1. Detekční jednotka obsahuje filtr 10 propouštějícího pouze pracovní vlnovou délku laseru, šedý filtr 11 snižujícího intenzitu detekovaného záření, optiku 12 a detekční jednotku 13. Signál z této detekční jednotky je vyhodnocován v jednotce 14, která ho vyhodnocuje v časových úsecích daných synchronizačním signálem z řídící jednotky wobblovací hlavy 5. Hlavní myšlenkou a základním principem vyhodnocování realizovaného funkčního vzorku je porovnávání signálu vždy po sobě jdoucích period z hlediska jejich rozdílu. Pokud je rozdíl větší než nastavená hodnota, počítač indikuje vzniklý rozdíl. Tímto způsobem se vyhodnocuje stabilita svařovacího procesu.n

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20205 - Automation and control systems

Project

<a href="/en/project/TH04010366" target="_blank" >TH04010366: Advanced laser welding methods for the automotive industry</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

APL-2021-12

Numerical identification

APL-2021-12

Technical parameters

Monitorovací systém sestává z několika částí. První částí je detekční jednotka umístěná na komerční svařovací hlavě s dynamicky rozmítaným svazkem (tzv. wobble hlava). Pomocí křemíkové diody nebo synchronizované kamery je snímán svařovací proces na vlnové délce laseru – jde tedy o zpětně odražené záření. Druhou částí je měřící ústředna, která zpracovává vstupní signály a toto zpracování je řízeno synchronizačním signálem z řídící elektroniky. Vlastní zpracování signálu probíhá v připojeném počítači. Hlavní myšlenkou a základním principem vyhodnocování realizovaného funkčního vzorku je porovnávání signálu vždy po sobě jdoucích period z hlediska jejich rozdílu. Pokud je rozdíl větší než nastavená hodnota, počítač indikuje vzniklý rozdíl. Tímto způsobem se vyhodnocuje stabilita svařovacího procesu.

Economical parameters

Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: doc. RNDr. Libor Mrňa, Ph.D., mrna@isibrno.cz.

Application category by cost

—

Owner IČO

68081731

Owner name

Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—