„Wenn wir ein Roboterprogramm ohne ein Produkt starten würden, würde der Roboter dies oft nicht erkennen. Bei einfachen Produktstrukturen mag das kein Problem darstellen, doch bei komplexen Projekten mit verschiedenen Variationen ist eine höhere Intelligenz gefragt." Die „ARC-EYE" Laserkamera, die auf der Kreisabtastungstechnologie basiert, nutzt die 3D-Bildgebung, um genau in solchen Situationen ein Bewusstsein und eine adaptive Intelligenz zu schaffen. Eric Leijten, Teamleiter Softwareentwicklung bei Valk Welding und kreativer Kopf hinter der 3D-Software, gibt einen Einblick in die Funktionsweise und Vorteile dieser Kamera.

Echtzeit-Nahtverfolgung

„Was wir als Menschen am meisten wahrnehmen, sind Bilder", beginnt Leijten. „Bereits als Kleinkinder nehmen wir visuelle Reize auf und lernen daraus. Bei Arc-Eye wird diese Intelligenz in die Software integriert, während die Kamera als Auge fungiert: Sie erfasst visuelle Daten." Die Software analysiert diese visuellen Informationen, um den Schweißroboter während des Schweißvorgangs zu führen. Dies ermöglicht präzise Nahtverfolgungen für das Schweißen von Materialien, bei denen eine genaue Nahtverfolgung durch den Lichtbogen schwierig ist.

Einzigartiges kreisförmiges Konzept

Ein einzigartiges Merkmal der Arc-Eye liegt in Ihrer Scan-Methode: Die Kamera erfasst nicht einfach ein Bild einer projizierten Linie, sondern nutzt eine Serie von Bildern eines rotierenden Laser-„Spots" mit hoher Geschwindigkeit. Leijten erläutert die Vorteile: „Die Verwendung eines Spots reduziert sowohl die Fläche, die der Laser abdeckt, als auch die Gesamtfläche, die gescannt wird. Dadurch erfasst die Kamera weniger störende Reflexionen, die die Messungen beeinträchtigen können. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Laserleistung konzentriert bleibt, so dass wir die erforderliche Leistung niedrig und sicher halten können.” Reflexionen sind für Roboterkameras besonders problematisch, wenn es um glänzende Materialien wie Aluminium und Edelstahl geht, und genau hier arbeitet laut Leijten die Arc-Eye ganz hervorragend.

3D-Messungen

Das kreisförmige Konzept der Arc-Eye wird nicht nur weniger durch Reflexionen beeinträchtigt, sondern ermöglicht es der Kamera auch, alle sechs Bewegungsachsen zu erfassen, was noch weitere Vorteile mit sich bringt: „Da ein Kreis wie ein Kegel nach außen projiziert wird, erhält man eine dreidimensionale Messung. Die Verzerrung dieses Kegels ermöglicht es der Software, die Position relativ zur Oberfläche zu erkennen. So kann die Laserkamera beispielsweise sofort erkennen, ob eine Kurve nach oben oder unten verläuft.”

Zusätzliche Möglichkeiten

In manchen Produktionsumgebungen ist eine noch präzisere Nahtverfolgung erforderlich: Große Produkte bringen oft Verschiebungen mit sich, und einige Materialien unterliegen starken Schrumpfungen. Die Arc-Eye „adaptive" ist eine Softwareerweiterung, die nicht nur die Positionen beim Schweißen steuert, sondern auch die Schweißparameter (wie Geschwindigkeit, Drahtmenge, Spannung und Pendelbewegungen) anpasst. Unternehmen, die mit mehreren Schweißlagen arbeiten, können sich auf die Zukunft des Arc-Eye Systems freuen: Derzeit wird an einer Multi-Pass-Erweiterung gearbeitet, die vollautomatisch alle Lagen für das Mehrlagenschweißen berechnen und generieren kann.

Ohne geht´s nicht

Um eine Arc-Eye Laserkamera für die Produktion zu nutzen, benötigt man mindestens einen Panasonic G3 Schweißroboter. Man erhält von Valk Welding einen Computer mit der Software, die alle Bilder auswertet und den Schweißroboter steuert. Um sowohl den Computer als auch die Kamera richtig bedienen und einstellen zu können, wird ein 3-tägiger Inhouse-Kurs angeboten.

Teilnehmer lernen dort die notwendigen Befehle in ihr Roboterprogramm zu integrieren, die passenden Schweißnahtformen auszuwählen und Grenzwerte am Computer einzustellen.

www.valkwelding.com