|Aktuality|Zajímavosti|Menu

Svařovací systém budoucnosti je samoučící

ročník 2017/číslo 01
Finská Lappeenranta University of Technology (LUT) vyvíjí zcela nový typ svařovacího systému - samonastavovací svařovací systém řízený neurální sítí. Je flexibilní a adaptabilní, takže může být integrován jako součást robotických řešení a napájecích zdrojů různých výrobců.

Schopnosti nového řešení a funkce samočinného nastavování jsou založeny na novém druhu senzorového systému, který je ovládán prostřednictvím programu neuronové sítě. Při svařování se nejčastěji používá senzor, který sleduje úhel sklonu, klíčový faktor svařovacího procesu. V systému vyvíjeném LUT jsou rovněž monitorovací čidla pro tepelné profily (tepelné hodnoty tavné lázně) a formy svaru. Údaje z monitorování se přenáší ze snímačů do neurální sítě, která je schopna dedukovat a současně reagovat na změny stavu v různých proměnných.

Zabraňuje chybám a předvídá rizika

„Je-li zjištěna chyba, systém je schopen ji během svařovacího procesu opravit a také spočítat, kde může dojít případně k dalším problémům. Výsledný produkt je tak bezchybný. Problém se svařovacími automatizačními systémy je, že některé hodnoty nastavené pro práci jsou stanoveny na základě již hotových v pořádku udělaných celých svarů. Nyní je svařování monitorováno v průběhu celého procesu," uvedl projektový manažer Markku Pirinen.

Údaje z monitorování se přenáší ze snímačů do neurální sítě, která je schopna dedukovat a současně reagovat na změny stavu v různých proměnných

Při plynem stíněném svařování elektrickým obloukem patří mezi hlavní faktory, které ovlivňují kvalitu výsledku: svařovací proud, napětí oblouku, posuv drátu a přeprava rychlosti a polohy svařovací pistole. S pomocí neuronové sítě, může být regulační okno nastaveno pro tyto systémové proměnné a pak řízeno tak, aby zůstaly v určitých mezích, což zajišťuje, že konečný produkt bude takový, jak je požadováno. V praxi to znamená, že když se hodnoty svařování blíží hraničním hodnotám nastaveným v parametrovém okně, systém koriguje proces tak, že se svařovací hodnoty začnou pohybovat zpět směrem ke středovému rozsahu hodnot a případné vadě je zabráněno.

Přidaná hodnota ocelových konstrukcí pro arktické oblasti

Nový systém funguje velmi dobře u svařování vysokopevnostní oceli, vzhledem k tomu, že parametry okna pro vysoce pevné materiály jsou výrazně užší než u konstrukčních ocelí a čím je ocel těžší, tím obtížnější je její svařování. Vysokopevnostní oceli se používá např. u arktických ocelových stavebních prací, přičemž použité materiály musí být lehké, robustní a odolné. „V Arktidě musí mít svary vyšší kvalitu než v teplejších oblastech, protože v drsných severských podmínkách by mohly mít chyby katastrofální důsledky. To např. znamená, že svary musí být schopny odolat teplotě až -60 °C a musí být naprosto bezchybné. Provozní bezpečnost musí být tak vysoká, aby nedocházelo k žádné nehodě," říká Pirinen.

Trh pro nový systém vyvinutý LUT je ale celosvětový. Může být použit např. v oblasti výroby a kvality ověřování tlakových nádob, různých druhů nádrží, potrubí a potrubních systémů, výložníků a nosníků. „Tento systém přinese průmyslu svařování značné úspory, protože již nebude nutné vynakládat prostředky pro post-svařovací kontroly a opravy. Nicméně systém může být použít pouze pro hromadné svařovací operace, takže ruční svařování bude i nadále využíváno pro práce takového druhu, které robotičtí svářeči nemohou dělat," konstatuje Markku Pirinen s tím, že podle jeho názoru svařovací průmysl čekal na řídicí systém takovéhoto typu od dob, kdy na trh vstoupilo automatizované svařování.



Teemu Leinonen

Foto: LUT
Robotic journal