Kiểm tra dựa trên laser cho hàn laser

Những tiến bộ trong quy trình hàn laser cho các nhà máy ống và ống mang lại nhiều lợi thế cho các công ty sử dụng công nghệ này. Hàn laser giảm thiểu các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, giảm biến dạng của ống, loại bỏ xỉ hoặc bắn tóe, tăng độ bền của mối hàn và có nhiều khả năng xử lý các vật liệu khác nhau hơn so với các phương pháp hàn truyền thống. Ngoài ra, vật liệu độn là không cần thiết vì vật liệu gốc được hóa lỏng và sau đó hóa rắn trong quá trình hàn laser. Với chất lượng và độ chính xác, nó đặc biệt hữu ích để hàn thép không gỉ, nhôm, hợp kim niken và titan.

Với những ưu điểm này, chi phí vốn cao hơn của thiết bị hàn laser. Điều này dẫn đến nhu cầu kiểm tra theo thời gian thực để thu được lợi tức tối đa có thể từ khoản đầu tư laser.

Nhiều yêu cầu giám sát nâng cao cần thiết cho hàn laser có liên quan đến độ chính xác của phép đo và tính kịp thời của kết quả. Nếu quy trình của nhà máy được thiết lập để nắm bắt các thuộc tính và chỉ số mối hàn trong thời gian thực, thì nó có thể phát hiện sớm những điểm không liên tục, trước khi chúng trở thành lỗi và lãng phí nguyên liệu đắt tiền. Nó cũng có thể làm giảm bất kỳ tắc nghẽn kiểm tra tiềm năng nào ở cuối nhà máy.

Hiển thị số liệu hồ sơ mối hàn

Một cảm biến kiểm tra dựa trên tia laser là

định vị trên máy nghiền ngay sau hộp hàn. Một máy ảnh tích hợp ghi lại tới 200 hình ảnh mỗi giây của đường laser trên mối hàn. Các mẫu hình ảnh hồ sơ mối hàn được hiển thị trên màn hình của người vận hành, cùng với các số liệu cho từng biến được đo. Hệ thống có thể giao tiếp với PLC của nhà máy để xác định vị trí và thời điểm xảy ra lỗi.

Các phép đo được tính toán bằng cách sử dụng lý thuyết tam giác, theo đó các phép đo giữa bộ phát laser, đường laser chiếu và máy ảnh tạo thành một tam giác.

Phần mềm hiện đại sử dụng các thuật toán toán học mô tả các cấu hình mong muốn cho các tham số khác nhau cho một loạt các OD và nắm bắt thông tin trong thời gian thực. Bộ đồng xử lý toán học tiêu chuẩn và PC hiện đại đủ mạnh để xử lý dữ liệu từ hàng trăm khung hình mỗi giây và có thể phát hiện các khuyết tật có kích thước nhỏ hơn 0,5 mm.

Theo dõi bằng số liệu

Các phép đo hiển thị trên màn hình người vận hành có dung sai được xác định trong quá trình thiết lập máy nghiền.

Các thông số đo được bao gồm các lỗi hàn phổ biến:

• Độ lệch dọc giữa hai mép dải của ống hoặc ống dẫn
• Hàn chìm, hoặc hiệu ứng notch trong mối hàn
• Vật liệu dư thừa phía trên mép ống, là kết quả của lực tác động quá lớn lên các mép của mối hàn
• Rãnh có thể được nấu chảy vào kim loại cơ bản tiếp giáp với gốc mối hàn và không được lấp đầy bởi kim loại mối hàn
• Độ lăn so với trục tung</;li>
• lỗ kim

Hệ thống so sánh các phép đo từ hình ảnh với các phép đo của một biên dạng mối hàn lý tưởng. Nếu phép đo đạt đến giới hạn dung sai, cảnh báo sẽ cảnh báo người vận hành. Tương tự, hệ thống cho biết, bằng hình ảnh và âm thanh, khi ngưỡng cho một tham số bị vi phạm.

Số liệu có nghĩa là tiền

Xem xét các hoạt động có thể được thực hiện hiệu quả hơn với hệ thống kiểm tra trình bày các chỉ số trong phạm vi ±0,025 mm (0,001 in.). Ví dụ, sau khi thay đổi máy nghiền để chạy một kích thước ống hoặc ống dẫn mới, người vận hành chạy một số vật liệu mới qua máy nghiền, sau đó kiểm tra và thử nghiệm. Người vận hành lành nghề dựa vào kiểm tra thủ công để tìm ra những điểm không liên tục cơ bản và sử dụng thiết bị kiểm tra như dòng điện xoáy hoặc hệ thống kiểm tra siêu âm để phát hiện các lỗi nhỏ.

Khi phát hiện lỗi ở cuối dây chuyền, sản phẩm phải được sửa chữa hoặc loại bỏ. Chi phí và thời gian dành cho việc sửa chữa và vật liệu lãng phí cộng lại. Với hệ thống kiểm tra trình bày dữ liệu về một số biến số trên màn hình, người vận hành có thể sửa đổi cài đặt thiết bị hoặc thông số mối hàn để khắc phục sự cố nhỏ trước khi nó trở thành lỗi.

Khi hệ thống phát hiện khuyết tật được sử dụng kết hợp với hệ thống đánh dấu laser, máy nghiền có thể chạy liên tục trong khi người vận hành thực hiện các điều chỉnh để đưa các thông số mối hàn trở lại dung sai. Người vận hành không phải dừng máy nghiền, do đó làm tăng hiệu quả của máy nghiền.

Khi sự gián đoạn trở thành lỗi, hệ thống sẽ hiển thị thông báo lỗi trên màn hình và có thể gửi tín hiệu báo lỗi và cảnh báo âm thanh tùy chọn tới PLC. Một lệnh tùy chọn có thể dừng cối xay.

Khả năng tương thích của thiết bị

Khái niệm hóa tất cả các thiết bị của nhà máy như một hệ thống tích hợp cho thấy hệ thống kiểm tra dựa trên tia laser có thể phù hợp như thế nào.

Một bổ sung dòng điện xoáy. Kiểm tra dựa trên tia laser bổ sung cho các công nghệ khác được sử dụng để kiểm tra mối hàn, chẳng hạn như kiểm tra dòng điện xoáy. Trong khi kiểm tra dựa trên tia laser giám sát mối hàn, kiểm tra dòng điện xoáy xem xét mặt cắt ngang của ống hoặc ống. Thử nghiệm dòng điện xoáy được tối ưu hóa cho các điều kiện phá vỡ bề mặt và các vết nứt ngay bên dưới bề mặt, những vết nứt được tạo ra do những thay đổi đột ngột trong đường hàn. Bộ kiểm tra dựa trên tia laser “mắt” bổ sung được cung cấp có thể định lượng sự gián đoạn mà hệ thống dòng điện xoáy có thể không diễn giải được.

Chia sẻ một môi trường Một phần chi phí của máy nghiền laser là chi phí cho các điều kiện môi trường phải được duy trì cho quá trình hàn. Các yêu cầu bao gồm một phòng sạch sẽ để bảo vệ bộ phận laser; che chắn bảo vệ nhân viên khỏi tia laser và đủ làm mát khu vực hàn. Những thứ này là quá đủ để đáp ứng các yêu cầu của hệ thống kiểm tra laser cường độ thấp.