יישום רובוט ריתוך בבנייה חכמה של מבני פלדה

בעיות עם רובוטי ריתוך מסורתיים

לפני ייצור רובוט ריתוך מסורתי, בדרך כלל נדרשת תכנות לימוד, כלומר, נתיב הריתוך ופעולת הריתוך מתועדים נקודה אחר נקודה באמצעות מכשיר הלימוד, ורובוט הריתוך משלים את עבודת הריתוך שנקבעה מראש בהתאם לנתיב הריתוך ופעולת הריתוך שנלמדו.

רובוט ריתוך קונבנציונלי יכול לעמוד בדרישות הריתוך הכלליות של חלקי פלדה רגילים, אך עבור הנדסת בניית מבני פלדה, מכיוון שנפח ההנדסה בדרך כלל גדול, מבנה הריתוך מורכב ודיוק הצורה והממדים של חלקי הריתוך גבוה, קשה לעמוד בדרישות הריתוך.

הדרכה חינמית של עקרון העבודה של רובוט ריתוך 

רובוט ריתוך ללימוד חינמי משתמש בעיקר בתכנון נתיב ריתוך BIM, מממש תכנות ריתוך לא מקוון, ובאמצעות מערכת מעקב לייזר לריתוך מעקב בזמן אמת אחר נתיב ריתוך, פיצוי להתאים את מסלול ריתוך הרובוט, לשפר את איכות הריתוך, על מנת להימנע ביעילות ממגבלות ייצור מורכבות של רובוט ריתוך מסורתי.

רובוט הריתוך מאמץ בעיקר BIM לתכנון מסלול ריתוך, מממש את תכנות הריתוך הלא מקוון, ועוקב אחר מסלול הריתוך בזמן אמת באמצעות מערכת מעקב אחר ריתוך בלייזר, על מנת לפצות ולהתאים את מסלול הריתוך של הרובוט ולשפר את איכות הריתוך.

טכנולוגיית תכנות לא מקוונת של רובוט ריתוך באמצעות פלטפורמת תוכנה BIM לבניית סביבה וירטואלית תלת-ממדית שלמה של סצנת עבודה. רמת הדיוק של רכיבי פלדה בריתוך מתחשבת במיקום הריתוך, הכמות והצורה. בהתאם לפלטפורמת תוכנת BIM, קביעת מיקום הריתוך, זיהוי מספר הריתוך, צורתו, תכנון נתיב הריתוך של הרובוט, קביעת מהירות הנתיב ופרמטרים נוספים, וסימולציה בפלטפורמת התוכנה מאפשרת התאמת נתיב התכנון למסלול התנועה הטוב ביותר, ויצירת תוכנית ריתוך הרובוט להעברת תוכנית לרובוט הריתוך.

בהשוואה לתכנות לימוד רובוט ריתוך מסורתי, לתכנות לא מקוון יש את היתרונות הבאים:

• ניתן ליצור באופן אוטומטי מסלולי ריתוך מורכבים בהתאם לצורת חלקי הפלדה בסצנה הווירטואלית.
• לא צריך הוראה, לא תופס את זמן העבודה של הרובוט, תכנות קו הייצור לא צריך להפסיק
• סימולציית מסלול, זיהוי התנגשויות, אופטימיזציה של נתיבים ויצירת קוד לאחר הגדרת מסלול

פיצוי מעקב אחר ריתוך במיקום לייזר

מערכת מעקב הריתוך בלייזר מורכבת בעיקר מחיישני מעקב ריתוך, כולל מצלמת CCD אחת ולייזר מוליך למחצה אחד עד שניים.

הלייזר משמש כמקור אור מבני כדי להקרין את פסי הלייזר על פני החלק התחתון של החיישן בזווית מסוימת.

המצלמה צופה ישירות בפסים התחתונים של החיישן.

חזית המצלמה משתמשת במסנן אופטי כדי לאפשר ללייזר לעבור, אך מסננת את כל שאר האור, כגון קשת הריתוך, כדי להבטיח מיקום ומעקב מדויקים של הלייזר.

קרינת לייזר על פני השטח של הריתוך, ויוצרת פסי לייזר, לאחר העדשה על החיישן, מייצרת את קווי המתאר של קטע הריתוך על הגלאי הרגיש לאור, כלומר, תמונת פס הלייזר משקפת את צורת קטע הריתוך.

תמונת פס הלייזר מעובדת בבקרה החזותית כדי לחלץ את נתוני מאפייני הריתוך, כגון קואורדינטות נקודת המעקב, פער הריתוך, שטח חתך רוחב וכו'.

מערכת הראייה מחשבת את נתיב מבער הריתוך בהתאם למידע מיקום הריתוך, ומעבירה את נתוני הנתיב לרובוט הריתוך. רובוט הריתוך שולט על מסילת הריצה בזמן אמת כדי להבטיח שמבער הריתוך תמיד מיושר עם הריתוך.