Schweißroboter sicher führen:
Die Laserschnittkamera
igm iCAM-PRO

Autarker Laserschnittsensor auf Basis einer VC Platinenkamera

Die Heraus­forderung: Schweißnähte
vermessen

Beim Lichtbogenschweißen sollen während des Schweißprozesses Fugenquerschnitte vermessen und Nahtposition sowie Spaltabmessungen bestimmt werden. Die Informationen zur Schweißnaht sollen direkt in der Kamera vorverarbeitet und in Echtzeit an die Robotersteuerung übergeben werden.

Die Lösung:
intelligenter
Laserschnittsensor

Die iCAM-PRO Laserschnittkamera kombiniert die Platinenkamera VCSBC nano Z-RH mit einem eigenentwickelten, leistungsstarken Linienlaser-Modul von igm und einer speziellen Software zur Analyse der Nahtinformationen und zur Berechnung der Trajektorien. Die Programmierung erfolgt direkt über das Programmierhandgerät K6 von igm.

Laserkamera iCAM-PRO - igm Robotersysteme AG

Gehäuse Laserschnittkamera iCAM-PRO
Querschnitt Laserschnittkamera iCAM-PRO

Besonderheit der igm Laserschnittkamera ist Vorverarbeitung der gescannten Profile im Kamerakopf

optischer Laserschnittsensor von igm

Vollautomatische Roboterführung
beim Lichtbogenschweißen

Die Qualität einer Schweißnaht entscheidet über Festigkeit und dauerhafte Zuverlässigkeit der Verbindung zweier Werkstücke. Entsprechend wichtig sind die Roboterführung, die Anpassung der Schweißparameter während des Schweißvorgangs und die Überwachung der Prozessqualität. Um genau das zu ermöglichen, hat die igm Robotersysteme AG einen optischen Laserschnittsensor entwickelt. Er verfolgt die Schweißnaht, sodass der Roboterarm immer optimal platziert ist. Außerdem misst er die Nahtgeometrie und ggf. auftretende Spaltabmessungen, sodass die Schweißparameter direkt angepasst werden können.

Robuste Datenübertragung dank
Vorverarbeitung

Um die Prozesssicherheit zu erhöhen, wird ein Teil der Auswertung der gescannten Profile bereits im Kopf der Laserschnittkamera vorverarbeitet. Das reduziert die zu übertragenden Datenmengen und erlaubt die Verwendung von einfacheren und robusteren Datenübertragungswegen. Damit ist die iCAM-PRO wesentlich unempfindlicher gegen klassische Störungen in der Schweißrobotertechnik. Speziell für die Laserschnittkamera hat igm die Profilauswertungssoftware iScan entwickelt. Sie ermöglicht es, die Auswertung an kundenspezifische Nahtgeometrien anzupassen und damit das Potential der iCAM-PRO optimal zu nutzen.
Diagramme Laserschnittkamera iCAM-PRO

Vorteile der igm iCAM-PRO

Kompaktes Design

Optimale Positionierung, nah
an der Schweißnaht

Robustes Gehäuse

Geschützt vor Schmutz & Feuchtigkeit

Mehrere Varianten

Sensoren für unterschiedliche Sichttiefen erhältlich

Direkte Integration

Bedienung über das Programmierhandgerät K6

Datenerfassung Laserschnittkamera iCAM-PRO

Key Facts

Technologie

3D-Laserscan

Heraus­forderung

onboard Datenvorverarbeitung

VC Komponenten

VCSBC nano-Z RH
Platinenkamera

Schnelle Onboard- Datenverarbeitung im FPGA der OEM- Platinenkamera

Eine Herausforderungen bei der
Entwicklung der igm Laserschnittkamera
iCAM-PRO waren die große
Geschwindigkeitskonstanz, ein großer
programmierbarer Arbeitsbereich und ein
tiefer Sichtbereich, um den universellen
Einsatz in industriellen Schweißprozessen
zu gewährleisten.
  • Created with Sketch. Created with Sketch. Im Inneren des Laserschnittsensors kommt dafür eine VCSBC nano-Z RH Platinen- kamera mit abgesetztem VC MIPI® Kameramodul zum Einsatz. Sie wurde kombiniert mit einem von igm entwickelten Linienlasermodul mit Hochleistungslaser.
  • Created with Sketch. Created with Sketch. Das Embedded Vision System verfügt über einen integrierten FPGA-Core, der die Linienextraktion in Echtzeit übernimmt. Die weitere Vorverarbeitung und Analyse der Daten erfolgt mit der von igm entwickelten Software iScan auf den beiden ARM-Rechenkernen der Board- Level-Kamera.
  • Created with Sketch. Created with Sketch. Durch das optimale Zusammenspiel zwischen FPGA und den weiteren Recheneinheiten arbeitet das System extrem schnell und effizient.
  • Created with Sketch. Created with Sketch. Das Embedded Vision System mit seiner 40 x 50 mm kleinen CPU-Platine hat eine bestmögliche Integration ermöglicht.
OEM Platinenkamera VCSBC nano Z-RH mit externer Sensorplatine

Rechenleistung und industrie-
optimierte Qualität entscheiden

Bei der Entwicklung der iCAM Laserschnittkamera war für die igm Robotersysteme AG ausschlaggebend, dass die Gesamtlösung höchste Anforderungen im industriellen Dauereinsatz und unter rauen Umgebungsbedingungen erfüllt. Außerdem musste die Rechenleistung eine onboard-Datenvorverarbeitung
gewährleisten. Diese Anforderungen erfüllen die VC Platinenkameras, bei denen Bildsensoren, dedizierte Recheneinheiten für die Datenverarbeitung und Schnittstellen optimal integriert sind. Sie sind:
  • Created with Sketch. Created with Sketch. langzeitverfügbar
  • Created with Sketch. Created with Sketch. industrieoptimiert
  • Created with Sketch. Created with Sketch. mit FPGA & ARM-Prozessoren ausgestattet
  • Created with Sketch. Created with Sketch. dank VC Linux einfach programmierbar
Zu den Platinenkameras
„Auf Basis der VCSBC nano-Z RH konnten wir eine Laserschnittkamera entwickeln, mit der wir kundenspezifische Anforderungen besser erfüllen und die Prozesssicherheit beim Laserschweißen erhöhen können. Die große Kompetenz des VC-Teams, die offene Kommunikation und die Bereitschaft zur Unterstützung haben uns in der Zusammenarbeit begeistert.“
Dipl.-Math Robert Breitrückigm Entwickler
„Die stabile und schnelle Vorverarbeitung der Daten direkt auf der VC Platinenkamera hat uns überzeugt. Sie ist zudem äußerst kompakt und dank Linux-Betriebssystem frei programmierbar; das hat ihre Integration deutlich vereinfacht.“
Dipl.-Ing. Michael Mokrickyigm Entwickler
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igm Robotersysteme AG

Als Mitglied von Global Welding Technologies blickt igm Robotersysteme AG auf eine mehr als 50-jährige Geschichte als führendes Unternehmen auf dem Gebiet der Schweißautomatisierung zurück. Schon seit den 80er Jahren besitzt igm tiefgehende Erfahrung in der Anwendung komplexer, sensorgeführter Schweiß- und Schneidrobotersysteme. Neben wirtschaftlichen Gesamtlösungen werden auch für individuelle Kundenanforderungen entwickelte Robotersysteme angeboten. Mehr als 4000 dieser Systeme hat igm bisher weltweit in allen Branchen des Maschinenbaus erfolgreich installiert.
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