雇佣并培养技术人才不仅成本高昂，而且在当前的劳动力市场上，企业越来越难找到并留住这些人才。自动化激光焊接系统极大地减少了对技术人才的需求。例如，工程师或技术人员使用机器软件指定并存储焊接应用的各个方面后，操作员就可以通过 GUI 借助访问受限的功能安全地启动焊接工艺。
避免操作员做出主观判断，再结合使用原位视觉、工艺监控、激光监控和加工后验证功能，能够提供稳定的生产以及提高良品率，减少废品。只要工艺中出现任何偏离指定限值的情况，机器就会进行必要的调整，或停止该过程并向操作员发出警报。这对于任何应用来说显然都是一项好处。尤其是在焊接已经通过上游加工投入价值的零件或涉及高价值材料的零件时，会非常有好处。
所有这一切最终的好处都将会真正转化为最终的效益。其中每项自动化优势都会直接或间接地降低每个零件的总成本。
自动化功能和优点
现在让我们带您了解几个关键方面，它们可能是整个自动化解决方案的关键组成部分。
自动装载/卸载零件 – 配备各种进料选项，包括料斗、输送机或托盘装载机，与将零件送入和送出系统的机器人连接。自动化可极大地降低劳动力成本以及劳动力对质量的影响。在某些情况下，拾放机器人也可用于加工运动，通常与 3D 视觉系统一起使用。这种自动焊接定位可提高成本效益。
图 1. 自动化解决方案有助于将零件送入和送出系统并降低劳动力成本。
加工前视觉系统 – 能够为每次焊接执行正确的零件确认和定位。这种焊前工艺还可以根据零件装配来提供通过/无法通过指示。在手工工艺中，操作员需要将零件放入夹具装置中，然后在焊接前将其牢固地夹紧。有时，可以通过使用旋转工作台同时进行焊接和装载/卸载来加速完成这项简单的任务。但在自动化系统中，机器视觉系统可以分别查看位于料斗中、传送带上和/或托盘中的零件。它可以识别独特的物理细节和基准点和/或条形码，或者执行其他滑动检查。
图 2. Coherent PartVision 能够在每次焊接中进行正确的零件确认和定位。
加工中监控 – 提供工艺变化警报，在工艺中出现偏离限值的情况时规划预防性维护，或停止生产以免组装不良零件。Coherent 没有依赖第三方解决方案，而是开发了一个内部系统 Coherent SmartSense+，该系统专为微焊接而设计，可提供经济且全面的加工中监控能力。SmartSense+ 的一个主要组成部分是一个独特的光学系统，能够捕获和分析后向反射的激光和工艺本身发出的光。它还可以包括声音信号和其他信号。该数据可用于确定焊接工艺是否切实发生，监控水平和垂直零件间隙宽度，以及检测使用气体时工艺和外罩气流速率的变化。它还可以评估焊缝中是否有孔、空隙和微裂纹。
我们的加工中监控的另一项优势是利用信号来优化焊接时间表，例如，何时形成等离子体、何时焊接不稳定，并将这些与激光和光学参数联系起来。我们的应用工程师已经证明此功能在许多场合非常有用，即使对于拥有数十年焊接经验的用户也是如此！
图 3. 使用专有算法，可以分析传感器信号来提供 OK/NOK 反馈，并在出现焊接故障时提供指导；故障有可能是离焦、功率或能量较低、缺乏气体保护、污染等。
加工前、加工中和加工后数据采集 – 数据记录现在是生产的基石，有助于您了解设备的运行情况、了解工艺并最大限度提高工艺的良品率。来自系统或工艺的警报有助于您在工艺退出工艺窗口之前采取行动。例如，焊前视觉系统会在超出装配公差时发出警报；加工中监控能够指示工艺中存在偏离限值的情况或 G/NG 通知条件的重要变化；加工后视觉系统可以捕获焊接以便附加到生产记录数据中。我们的系统支持所有关键通信协议，并且我们拥有数十年为客户连接和交付此类数据的经验。
图 4. 自动监测和数据跟踪/记录避免了人工监测和手动数据输入以及因此带来的错误风险。
简单、强大的控制软件 – 所有这些自动化功能都涉及许多不同的技术和方法，单独整合这些技术和方法将充满挑战。但在 Coherent 的全自动激光焊接系统中，我们的 Coherent Laser FrameWork 会全方位对焊接进行控制，这是一种新一代软件平台，具有易于使用的 GUI 和基于对象的工艺设置/执行功能。借助该软件中访问受限的功能，操作员完全不会忘记调用或启动任何自动化或数据记录功能。
经济高效的解决方案
自动化激光焊接系统可以降低许多 MDM 应用的成本。但它不应过度增加您的资本投资成本。具体来说，购买应用并不真正需要的功能是没有价值的。这就是 Coherent 为什么在从进料选项到使用 RFID 标签阅读器等的众多选项中提供灵活性的原因。我们不仅仅是提供完整的系统，还要提供优化的系统：根据您的具体需求进行恰到好处的优化。
详细了解 Coherent 的 MDM 解决方案。
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