Follow me! TH6 / FH6 Wegweiser zur perfekten Schweißnaht.

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1 TECHNOLOGY FOR THE WELDER S WORLD Follow me! TH6 / FH6 Wegweiser zur perfekten Schweißnaht Die prozessbegleitende optische Nahtführung mit TH6-Sensoren ebnet den Weg zur perfekten Schweißnaht: Bauteile und Fügestöße werden durch die Kombination aus Laserlinien und Kamera erfasst, um den Schweißnahtverlauf in Echtzeit zu korrigieren Berührungslos, system- und verfahrensunabhängig sowie für alle gängigen Nahtformen und Materialarten geeignet Für weniger komplexe Aufgaben kann auch der FH6D offline Nahtsuchsensor zum Einsatz kommen wwwbinzel-abicorcom

2 TH6 / FH6 Wegweiser zur perfekten Schweißnaht Universal, präzise und unempfindlich Follow me! Leistungsfähige Signalauswertung in Echtzeit! Projektion von drei Laserlinien auf das Bauteil Fügetechnik auf höchstem Niveau Nur mit modernsten Produktionsanlagen ist es möglich, steigenden Produktanforderungen gerecht zu werden, weiter wirtschaftlich zu arbeiten und auch konkurrenzfähig zu bleiben! Neuentwicklungen und genau aufeinander abgestimmte Systemlösungen wie die optischen Nahtführungssensoren der TH6-Reihe sowie die optischen Nahtsuchsensoren der FH6-Reihe und die umfassende Produktpalette von ABICOR BINZEL tragen dazu bei, automatisierte Verfahren zu verbessern Universal, präzise & unempfindlich Die optischen TH6-Nahtführungssensoren und FH6- Nahtsuchsensoren stellen eine innovative Systemlösung für vielseitige Anwendungen im Bereich des automatisierten Schweißens dar Sie sind sehr robust aufgebaut und dank der integrierten Störlichtfilterung ist ein reibungsloser Betrieb auch bei sehr geringer Distanz zum Prozess gewährleistet Die leistungsfähige Signalauswertung sorgt für eine zuverlässige Nahtführung bzw Suche des Start- und Endpunktes der Naht Insbeson dere auch auf spiegelnden Oberflächen 2

3 Besonders auch für spiegelnde Oberflächen geeignet, wie z B Aluminium oder Edelstahl Argumente, die für sich sprechen: Universal Bei allen üblichen Nahtformen einsetzbar Ideal für Dünnblech- und Dickblechanwendungen sowie Stumpfstoß-Erkennung Für alle gängigen und besonders auch reflektierenden und glänzenden Oberflächen geeignet, wie z B Aluminium oder Edelstahl Schnittstellen zu den bekannten Robotersteuerungen verfügbar Präzise Genaue Lokalisierung der Naht und Bestimmung der Ausrichtung des Sensorkopfes zur Naht durch den Einsatz des Drei-Linien-Lasers Überdurchschnittliche Prozesssicherheit auch bei anspruchsvoller Nahtführung und Korrektur in Echtzeit Hohe Stabilität bei der Messdatenerfassung Der TH6D / FH6D kann jeden Spalt ab einer Spaltbreite von 0,3 mm sicher detektieren Der TH6i kann Stumpfstöße ab einer Spaltbreite von 0,02 mm sicher erkennen Unempfindlich Spritzschutz mit integrierter Luftspülung des Schutzglases und Luftkühlung des Sensors Spritzwassergeschütztes Gehäuse Optische Filter zur Verhinderung von verfälschten Messergebnissen Resistent gegen Störungen durch elektrische Felder 3

4 4 Externe Zusatzbeleuchtung für die Graubildkamera am Nahtführungssensor TH6i

5 Follow me! Die Funktionsprinzipien der TH6-Reihe / FH6-Reihe Wie funktioniert die optische Nahtführung / Nahtfindung? Anwendung: Die optischen TH6-Nahtführungssensoren dienen dem berührungslosen Erfassen und Vermessen von Fügestoßkonturen mit Höhenversatz, Spalt, Winkel und Stumpfstoßerkennung (nur mit TH6i) sowie der präzisen Positionierung und Führung des Werkzeugs in Echtzeit Bei weniger komplexen Aufgaben können auch die FH6D offline-nahtsuchsensoren zum Einsatz kommen Funktionsprinzip: Über einen Liniengenerator werden drei Messlinien erzeugt und auf das Bauteil projiziert Die entstehende diffuse Reflexion, die im Sichtfeld des Kameraobjektives liegt, wird vom CMOS-Sensor erfasst Per Lasertriangulation können somit Arbeitsabstand, Lage und Neigung der zu fügenden Bleche ermittelt werden Zur Stumpfstoßerkennung ist der TH6i mit einer zusätzlichen Kamera (Graubildkamera) ausgestattet Dazu wird das Bauteil mit grünem Licht beleuchtet, wodurch an der Stoßkante ein Helligkeitseinbruch entsteht Die Graubildkamera nimmt die beleuchtete Fläche mit der sichtbaren Kontrastlinie wahr und erkennt so den Verlauf des Stumpfstoßes Lasertriangulation Schematische Darstellung der Lasertriangulation (= optische Abstandsmessung), bei der ein Lichtmuster aus drei parallelen Laserlinien in einem Winkel von ca 20 auf die Bauteiloberfläche projiziert wird: Graubildkamera (nur bei TH6i) Schematische Darstellung der Graubildkamera, die in Verbindung mit dem grünen Lichtstrahl zur Stumpfstoßerkennung dient, indem sie an der Stoßkante einen Helligkeitseinbruch (Kontrast) wahrnimmt 1 Auswertung: Die aktuelle Nahtposition, Informationen über Spaltmaß und Kantenversatz am Fügestoß werden als Messwerte erfasst und an den Sensor- Prozessrechner gesendet Dieser gibt die Werte an die Robotersteuerung weiter und beeinflusst damit die Positionierung des Werkzeugs 6 Legende: 1 Laserdiode 2 Kollimatoroptik 3 Projektionsoptik 4 Lichtdetektor 5 Linse (Empfängeroptik) 6 Messobjekt (Bauteil) 7 Messung 1 und Messung Legende: 1 Messlinien 2 Messobjekt (Bauteil) 3 Grünes Licht 4 Kameraobjektiv der Graubildkamera u sichtbare Kontrastlinie 3 5

6 Wegweisend: Systemübersicht TH6D Optischer Nahtführungssensor TH6D Roboter Schlauchpaket Einstellmöglichkeiten Schutzblech mit Cross-Jet-Funktion Drei-Linien-Laser CMOS-Sensor (Kamera) Abbildung 1: Anschlüsse Roboterhalterung (hier: icat) Brennerhals (hier : ABIROB A500) TH6D-Sensorhalterung Abbildung 2: TH6D Detailansicht Der optische Nahtführungssensor TH6D ist in drei verschiedenen Versionen erhältlich Sie unterscheiden sich jeweils in der Auflösung und im Messbereich und können damit sowohl im Dünnblechals auch im Dickblechbereich Verwendung finden Der TH6D kann jeden Spalt ab einer Spaltbreite von 0,3 mm sicher detektieren Abbildung 1: Anschlüsse 11 Anschluss Spannungsversorgung 12 Anschluss Daten Prozessrechner 13 Anschluss Cross-Jet 14 Anschluss Luftkühlung Abbildung 2: TH6D Detailansicht 21 CMOS-Sensor (Kamera) 22 Drei-Linien-Laser

7 Systemübersicht TH6i Optischer Nahtführungssensor TH6i Abbildung 1: Anschlüsse Schutzblech mit Cross-Jet-Funktion 15 Schlauchpaket Roboter Einstellmöglichkeiten Drei-Linien-Laser Graubildkamera CMOS-Sensor (Kamera) Abbildung 2: TH6i Detailansicht TH6i-Sensorhalterung Roboterhalterung (hier: icat) Brennerhals (hier : ABIROB A500) Der optische Nahtführungssensor TH6i verfügt im Vergleich zum TH6D über ein zusätzlich verbautes Graubildkamerasystem und ist somit neben den bewährten Funktionseigenschaften in der Lage, Stumpfstöße ab einer Spaltbreite von 0,02 mm sicher zu erkennen Der TH6i wird hauptsächlich im Dünnblechbereich eingesetzt Abbildung 1: Anschlüsse 11 Anschluss Spannungsversorgung 12 Anschluss Daten Prozessrechner 13 Anschluss Cross-Jet 14 Anschluss Luftkühlung 15 Anschluss externe Zusatzbeleuchtung Abbildung 2: TH6i Detailansicht 21 CMOS-Sensor (Kamera) und Graubildkamera 22 Grüne LED (Beleuchtung für Graubildkamera) 23 Drei-Linien-Laser (o Abb Externe Zusatzbeleuchtung, siehe Seite 4) 7

8 Wegsuchend: Systemübersicht FH6D Optischer Nahtsuchsensor FH6D Roboter Schlauchpaket Einstellmöglichkeiten Schutzblech mit Cross-Jet-Funktion Drei-Linien-Laser CMOS-Sensor (Kamera) Abbildung 1: Anschlüsse Roboterhalterung (hier: icat) Brennerhals (hier: ABIROB A500) FH6D-Sensorhalterung Abbildung 2: FH6D Detailansicht Der optische Nahtsuchsensor FH6D ist in zwei verschiedenen Versionen erhältlich Sie unterscheiden sich jeweils in der Auflösung und im Mess bereich und können damit sowohl im Dünnblech- als auch im Dickblechbereich Verwendung finden Der FH6D kann jeden Spalt ab einer Spaltbreite von 0,3 mm sicher detektieren Abbildung 1: Anschlüsse 11 Anschluss Spannungsversorgung 12 Anschluss Daten Prozessrechner 13 Anschluss Cross-Jet 14 Anschluss Luftkühlung Abbildung 2: FH6D Detailansicht 21 CMOS-Sensor (Kamera) 22 Drei-Linien-Laser

9 Technisches: Verbindungs-Skizze und technische Daten Schematische Darstellung des Datenflusses Die Messbereiche Initialisierung und Parametrierung des Systems und Visualisierung der aktuellen Messdaten Optische Nahtführungssensoren TH6D/FH6D und TH6i TH6/FH6- Prozessrechner Nachreglung des TCP bei Abweichung der Soll- zur Ist-Position Y-Achse Z-Achse X-Achse (Führungsrichtung) Technische Daten Allgemein Messlinien: 3 Arbeitsabstand: 150 mm Messrate: 60 Hz Betriebstemperatur: 10 C bis 45 C Abmessungen TH6D/FH6D (B x H x T): 70 x 40 x 100 mm TH6i (B x H x T): 70 x 40 x 140 mm TH6D/FH6D-CF für Dünnblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 16 mm, 24 mm Auflösung (W x H): 0,03 x 0,07 mm TH6D GF für Dünn-u Dickblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 35 mm, 60 mm Auflösung (W x H): 0,06 x 0,10 mm TH6D/FH6D-KF für Dickblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 40 mm, 80 mm Auflösung (W x H): 0,08 x 0,12 mm TH6i für Dünnblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 16 mm, 24 mm Auflösung (W x H): 0,03 x 0,07 mm Graubildkamera: Erkennung Stumpfstöße ab 0,02 mm Spalt Koordinatenursprung Messbereich Höhe H Lateraler Messbereich W 9

10 Haltgebend: Beispiele für Sensorhalterungen TH6/FH6 mit Halterung für istm TH6/FH6 mit Halterung für icat TH6/FH6 mit Halterung für CAT3 (externes Schlauchpaket) Alles aus einer Hand! Als Systemanbieter hat ABICOR BINZEL neben Nahtführungssensoren und Nahtsuchsensoren natürlich auch die zur jeweiligen Aufgabe und Anlage passenden Schweiß- und Schneidbrenner, Flansche und Sensorhalterungen im Programm Bezugnehmend auf die jeweilige Ausgangssituation steht eine große Vielfalt an Sensorhalterungen zum Anbau an unterschiedlichste ABICOR BINZEL Flansch- Brenner-Kombinationen zur Verfügung Sowohl Hohlwellen-Roboter als auch Roboter mit externem Schlauchpaket können ausgerüstet werden Und auch für einige Brenner-Flansch-Kombina tionen anderer Hersteller sind Halter lieferbar Die speziell entwickelten Halterungen erlauben durch ihre Konstruktion ein exaktes Einstellen der Sensorposition Sie weisen die erforderliche Steifigkeit auf, um den Sensorkopf auch bei schnellen Roboterbewegungen punkt genau zu fixieren Damit sind sie die perfekte Ergänzung zu den TH6-Nahtführungssensoren Die oben abgebildeten Zeichnungen zeigen drei Beispiel-Kombinationen Informationen zu weiteren Halterungen sind auf Anfrage erhältlich 10

11 Im Detail: Schnittstellen und Voraussetzungen Roboter Hersteller ABB TH6D TH6i FH6D Schnittstelle Seriell Fanuc KUKA Reis Yaskawa Universell einsetzbar Seam Tech Interface Seriell Hardware - Controller irc5 - Controller R-J3iC - Controller R-30iA - Controller R-30iB - Port #2 muss frei bleiben KR C2 edition 05 - Netzwerkkarte 3Com 3C905CX-TX-M oder 100Mbit PCI KR C4 Standard Anschluss IPC mit RS422 Interface refit Roboter-Voraussetzungen Software (jedes Modul ist erforderlich) - Robot System-Software 515 (oder höher) - Optical Tracking Arc Arc (633-1) - Operation System Fanuc Arc Tool - Universal Sensor Interface (R691) - User Socket Messaging (R648) KUKA System-Software (KSS) 54; 55 or 56 - SeamTech Tracking (enthält RSI Interface) - XML Protokoll - InLine Standard Format KUKA System-Software (KSS) 54; 55 or 56 - SeamTech Finding (enthält RSI Interface) - XML Protokoll - InLine Standard Format KUKA System Software 8222 oder höher (auch 83) - KUKARobotSensorInterface KUKA KRL KUKASeamTech Tracking 211 KUKA System Software 8222 oder höher (auch 83) - KUKARobotSensorInterface KUKA KRL KUKASeamTech Finding - RoboStar V - Software-Version 200 oder höher (Proprietäres Protokoll) Daten Verbindung Sensor Roboter Seriell RS-232 Seriell RS-422 Standard Software-Version 24 oder höher D/A Interface D/A Interface Universal XML Interface (TCP/IP) - Controller DX100 - General Controller mit Sensorplatine - XO102-card Controller DX100 Controller DX200 Analogeingang für Messungen - Seitlich (y) - in Höhe (z) im Bereich von ±10 V/4 20 ma Das Protokoll der XML-Kommunikation basiert auf den Prinzipien des ISO-OSI Referenzmodells Die niedrigste Ebene ist im Die XML-Kommunikation liegt auf den Ebenen 5 7 TH6 FH6D TH6 FH6D Robot System-Software DS20500A (- -)00 Moto EyeLT Software DS16000A-27 - Systemsoftware-Version DN18300A(--)00 und höher - Moto EyeLT Software für Scansonic-Sensor, Yaskawa Europe (Nr: ) SPS/PLC D/A Signale D/A Interface Kalibrierung mit Kalibrierplatte ( ) 10-Punkt-Messung (Optional: Kalibrierplatte ( )) Kalibrierplatte ( ) Kalibrierplatte ( ) Golden Seam Referenzpfad Kalibrierplatte ( ) Nr Ebene Protocol 7 application XML 6 display (standard ASCII, 0-127) 5 communication 4 transport TCP 3 operation IP 2 protection 1 Bit transfer 11

12 TECHNOLOGY FOR THE WELDER S WORLD Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co KG Kiesacker Buseck GERMANY Tel: +49 (0) / 59-0 Fax: +49 (0) / info@binzel-abicorcom PROR147DE Bi Printed in Germany Copyright Alle in diesem Prospekt genannten Warenzeichen sind Eigentum der jeweiligen Firmen wwwbinzel-abicorcom