Nepakankamą tikslumą ir nuoseklumą automatizuoto suvirinimo srityje dažniausiai lemia trys pagrindinės priežastys: mechaninės sistemos trūkumai, šiluminės deformacijos poveikis ir proceso parametrų svyravimai. Nors naujos išmaniosios suvirinimo sistemos šias problemas turi išspręsti visapusiškai, tradiciniai metodai dažniausiai koncentruojasi ties vienu komponentu. Šiluminė deformacija sukelia apytiksliai 42% suvirinimo kelio nuokrypių, mechaninės padėties nustatymo klaidos – 31%, o nestabilūs proceso parametrai – likusius 27% mūsų tyrimų duomenimis.
Dinaminio kompensavimo technologija: naujas sprendimas
1. Integravus infraraudonųjų spindulių termovizorių ir poslinkio jutiklį, sukuriamas matematinis suvirinimo temperatūros lauko ir deformacijos modelis, todėl galima dinamiškai koreguoti trasą. Taikydamas šį metodą, vienas automobilių dalių gamintojas sumažino suvirinimo deformaciją 68%.
2. Naudojant mašininio mokymosi metodus suvirinimo srovės ir įtampos bangos formos charakteristikoms tirti, adaptyvi proceso valdymo sistema automatiškai keičia vielos padavimo greitį ir apsauginių dujų srautą. Realus scenarijus rodo, kad sistema gali sumažinti parametrų svyravimo diapazoną iki ± 1,5%.
3. Roboto laikysenos kalibravimo technologijos sukūrimas, pagrįstas lazeriniais sekimo įrenginiais kartu su atvirkštinės kinematikos kompensavimo algoritmu, padės padidinti pakartotinio padėties nustatymo tikslumą iki ± 0,03 mm.
Sukurti skaitmeninę dvynių sistemą suvirinimo kokybei užtikrinti, surinkti daugiamačius suvirinimo operacijos duomenis (lanko akustinę emisiją, išlydyto baseino vaizdą, spektrinę informaciją ir kt.) ir naudoti giluminius neuroninius tinklus suvirinimo trūkumams prognozuoti. Tam tikrai aviacijos ir kosmoso gamybos įmonei pritaikius šią sistemą, vienkartinio suvirinimo sertifikavimo rodiklis išaugo nuo 92 % iki 99,3 %.
Norint įgyvendinti nuotolinį stebėjimą ir įsikišimą į suvirinimo procesą{0}}realiuoju laiku, naujos kartos išmaniosios suvirinimo sistemos apjungs 5G realiojo laiko{2}}perdavimą, krašto skaičiavimą ir papildytosios realybės technologijas. Prognozuojama, kad tikslumo matavimo technologija, pagrįsta kvantiniu jutimu, vienu metu padidins suvirinimo tikslumą iki mažesnio mikrono lygio.
Dėl aukščiau aprašytų technologijų pažangos automatizuotas suvirinimas ne tik suteikia patikimesnį proceso pagrindą sumaniai gamybai, bet ir užtikrina didesnį tikslumą bei nuoseklumą. Atsižvelgdamos į savo individualias gaminio savybes, įmonės turėtų nuspręsti dėl tinkamo technologinio atnaujinimo būdo ir palaipsniui sukurti išmanią suvirinimo kokybės užtikrinimo sistemą.