溶接追跡センサーの大手サプライヤーとして、さまざまな溶接プロセスにわたるこれらのセンサーの汎用性について、顧客から多くの問い合わせに遭遇しました。このブログでは、すべての溶接プロセスで溶接追跡センサーを使用できるかどうかのトピックを掘り下げ、これらのデバイスの機能と制限を調査します。
溶接追跡センサーの理解
さまざまな溶接プロセスでの溶接追跡センサーの適用性について説明する前に、まずそれらが何であり、どのように機能するかを理解しましょう。溶接追跡センサーは、溶接ジョイントの位置をリアルタイムで監視し、溶接システムにフィードバックを提供するデバイスです。このフィードバックにより、溶接システムは溶接トーチの位置を自動的に調整し、溶接がジョイントに沿って正確に配置されるようにします。
レーザーセンサー、視覚センサー、アークセンサーなど、市場で利用可能な溶接追跡センサーにはいくつかの種類があります。レーザーセンサーはレーザービームを使用して溶接ジョイントをスキャンしてその位置を検出し、視力センサーはカメラを使用してジョイントの画像をキャプチャし、分析してその位置を決定します。一方、ARCセンサーは、溶接アークの電気特性を使用して、ジョイントの位置を検出します。
溶接プロセスとその要件
それぞれが独自の要件と特性を備えたさまざまな溶接プロセスがあります。最も一般的な溶接プロセスには、ガス金属アーク溶接（GMAW）、ガスタングステンアーク溶接（GTAW）、シールドメタルアーク溶接（SMAW）、および水没アーク溶接（SAW）が含まれます。
ガスメタルアーク溶接（GMAW）
MIG（金属不活性ガス）溶接としても知られるGMAWは、溶接を大気汚染から保護するために連続的なワイヤ電極とシールドガスを使用する一般的な溶接プロセスです。このプロセスは、自動車、建設、製造業で一般的に使用されています。
GMAWでの溶接追跡の要件には、高速追跡、正確なポジショニング、異なるジョイントジオメトリを処理する機能が含まれます。溶接追跡センサーをGMAWで効果的に使用して、溶接速度が高い場合でも、溶接がジョイントに沿って正確に配置されるようにすることができます。
ガスタングステンアーク溶接（GTAW）
Tig（Tungsten Inert Gas）溶接としても知られるGTAWは、溶接を保護するために使用されないタングステン電極とシールドガスを使用する正確な溶接プロセスです。このプロセスは、航空宇宙、電子機器、医療機器の製造など、高品質の溶接が必要なアプリケーションで一般的に使用されています。
GTAWでの溶接トラッキングの要件には、高精度、薄い材料を処理する能力、および関節位置の小さな変動を検出する能力が含まれます。溶接トラッキングセンサーは、特に薄い材料または複雑なジョイントジオメトリを溶接する場合、溶接の精度と品質を改善するためにGTAWで使用できます。
シールドメタルアーク溶接（SMAW）
スティック溶接とも呼ばれるSMAWは、フラックスでコーティングされた消耗品電極を使用して溶接を作成する手動溶接プロセスです。このプロセスは、一般的に建設、メンテナンス、および修理アプリケーションで使用されます。
SMAWでの溶接追跡の要件は、通常、プロセスが手動で実行されるため、他の溶接プロセスと比較して比較的低いです。ただし、溶接トラッキングセンサーをSMAWで使用して、溶接機にガイダンスを提供し、溶接の一貫性を向上させることができます。
水没したアーク溶接（のこぎり）
SAWは、溶接を保護するために連続して給電電極と粒状フラックスを使用する高生産性溶接プロセスです。このプロセスは、造船、橋の建設、圧力容器の製造などの重い製造で一般的に使用されています。
SAWでの溶接追跡の要件には、高速追跡、大きな関節ギャップを処理する能力、および過酷な環境で作業する能力が含まれます。溶接追跡センサーは、溶接速度が高く、困難な条件であっても、溶接がジョイントに沿って正確に配置されるように、SAWで効果的に使用できます。
さまざまな溶接プロセスでの溶接追跡センサーの適用性
溶接追跡センサーは多くの溶接プロセスで使用できますが、その適用性は、センサーの種類、溶接プロセス、アプリケーションの特定の要件など、いくつかの要因に依存します。
レーザー溶接追跡センサー
レーザー溶接追跡センサーは、溶接業界で最も一般的に使用されるタイプのセンサーの1つです。これらのセンサーは、高精度、応答時間が速い、幅広いジョイントジオメトリを処理する機能を提供します。
レーザーセンサーは、GMAW、GTAW、およびSAWプロセスで効果的に使用できます。 GMAWでは、レーザーセンサーが高速追跡と正確な位置決めを提供し、溶接がジョイントに沿って正確に配置されるようにします。 GTAWでは、レーザーセンサーがジョイントの位置の小さな変動を検出し、溶接の精度と品質を改善することができます。 SAWでは、レーザーセンサーは大きな関節ギャップを処理し、高い溶接速度で信頼できる追跡を提供できます。
たとえば、私たちバットシリーズレーザー溶接追跡センサーFV-150-ZO-TD薄いバット溶接用途向けに特別に設計されています。高精度と速い応答時間を提供し、GMAWおよびGTAWプロセスでの使用に適しています。私たちのバットシリーズレーザー溶接追跡センサーFV-210-ZO-TDより要求の厳しいアプリケーションのためのもう1つの優れたオプションであり、さらに高い精度とパフォーマンスを提供します。
ビジョン溶接追跡センサー
視力溶接追跡センサーは、カメラを使用して溶接ジョイントの画像をキャプチャし、それらを分析してその位置を決定します。これらのセンサーは、柔軟性が高く、複雑なジョイントの形状を処理する能力を提供します。
視覚センサーは、GMAW、GTAW、SMAWなど、さまざまな溶接プロセスで使用できます。 GMAWおよびGTAWでは、視覚センサーは、挑戦的な環境であっても、正確な追跡と位置を提供できます。 SMAWでは、ビジョンセンサーが溶接機にガイダンスを提供し、溶接の一貫性を改善できます。
アーク溶接追跡センサー
アーク溶接追跡センサー溶接アークの電気特性を使用して、ジョイントの位置を検出します。これらのセンサーは比較的シンプルで費用対効果が高いですが、レーザーセンサーや視覚センサーと比較して精度が低くなります。
ARCセンサーは、GMAWおよびSAWプロセスで使用でき、基本的な追跡と位置決め機能を提供できます。ただし、GTAWなど、高精度が必要なアプリケーションには適していません。
溶接追跡センサーの制限
溶接追跡センサーには多くの利点がありますが、いくつかの制限もあります。主な制限の1つはコストです。溶接追跡センサーは高価になる可能性があります。特にハイエンドレーザーおよび視覚センサーです。これにより、一部のアプリケーション、特に小規模または低予算のプロジェクトでは手頃な価格になります。
別の制限は、インストールとセットアッププロセスの複雑さです。溶接追跡センサーは、正確なパフォーマンスを確保するために、慎重なキャリブレーションと調整が必要です。これには時間がかかり、専門的な知識とスキルが必要です。
さらに、溶接追跡センサーは、すべてのタイプのジョイントジオメトリに適していない場合があります。一部のセンサーは、複雑な形状または不規則な表面のジョイントを検出するのが困難な場合があります。これらの場合、代替溶接技術または手動溶接が必要になる場合があります。
結論
結論として、すべての溶接プロセスで溶接追跡センサーを使用することはできませんが、多くのアプリケーションで価値のあるツールになる可能性があります。レーザー、ビジョン、およびアークセンサーにはそれぞれ独自の強度と制限があり、センサーの選択は溶接プロセスとアプリケーションの特定の要件に依存します。
溶接追跡センサーのサプライヤーとして、さまざまな顧客のニーズを満たすために幅広い製品を提供しています。私たちのバットシリーズレーザー溶接追跡センサーFV-150-ZO-TDそしてバットシリーズレーザー溶接追跡センサーFV-210-ZO-TD溶接プロセスの精度と効率を改善できる高品質のセンサーの2つの例です。
溶接追跡センサーの詳細や特定の要件について話し合うことに興味がある場合は、お気軽にお問い合わせください。溶接のニーズに合ったソリューションを見つけるのを手伝うためにここにいます。
参照
- AWS溶接ハンドブック、第1巻：科学技術、溶接、アメリカ溶接協会
- 溶接プロセスハンドブック、リンカーンエレクトリックカンパニー
- 高度な溶接プロセスとテクノロジー、ASM International