Παρακολούθηση της κατεργασίας Additive Manufacturing

Παρακολούθηση της κατεργασίας Additive Manufacturing

Το HybridR αναπτύσσει ένα σύστημα παρακολούθησης της κατεργασίας DED/LB-W με συνδυασμό πολλαπλών αισθητηρίων.

Στη σύγχρονη μεταποίηση, η βελτιστοποίηση των κατεργασιών με χρήση μεγάλου όγκου δεδομένων αποτελεί μία από τις βασικές προτεραιότητες. Τα συστήματα παρακολούθησης που είναι σε θέση να αντιλαμβάνονται την κατάσταση της διεργασίας και να παρέχουν δεδομένα για έλεγχο και βελτιστοποίηση σε πραγματικό χρόνο αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των νέων εργαλειομηχανών. Ειδικά λαμβάνοντας υπόψη την Προσθετική Κατασκευή, η οποία είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία που ενσωματώνει ταυτόχρονα διαφορετικά φυσικά φαινόμενα, η δυνατότητα παρακολούθησης της διαδικασίας είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίησή της.

Το ρομποτικό κελί του HybridR δεν υπολείπεται σε αυτή την ουσία. Έχει αναπτυχθεί ένα πολυτροπικό σύστημα παρακολούθησης, το οποίο χρησιμοποιεί συνδυασμό πηγών δεδομένων:

Παρακολούθηση με βάση την όραση: Στην κεφαλή ΑΜ έχει ενσωματωθεί μια κάμερα όρασης υψηλής ταχύτητας της Basler. Χρησιμοποιώντας ένα σύνολο κατάλληλων οπτικών (φακός, οπτικά φίλτρα), αυτή η κάμερα επιτρέπει την ακριβή απεικόνιση της περιοχής τηγμένου υλικού (melt pool) σε ένα μικρό οπτικό πεδίο (10x10mm), με πολύ υψηλό ρυθμό καρέ (πάνω από 200 fps). Η κάμερα επιτρέπει την ακριβή ανίχνευση ελαττωμάτων, όπως σφάλμα απόστασης της κεφαλής από το επίπεδο εναπόθεσης, υποχώρηση του υλικού λόγω μεγάλης παροχής θερμότητας (keyholing), υπερβολική εναπόθεση υλικού, κ.λπ. Ως επόμενο βήμα, η ανάπτυξη αλγορίθμων για τον αυτοματοποιημένο χαρακτηρισμό των εικόνων και την ανίχνευση ελαττωμάτων, με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης, επιδιώκεται από τους εταίρους του HybridR.

  1. Παρακολούθηση σταθερότητας τροφοδοσίας σύρματος: Η δεύτερη πηγή δεδομένων για το σύστημα παρακολούθησης του HybridR για τη διαδικασία DED/LB-W προέρχεται από τους εσωτερικούς αισθητήρες της κεφαλής Meltio AM. Ένας αισθητήρας δύναμης (load cell) που είναι ενσωματωμένος στην κεφαλή ΑΜ μετρά το φορτίο που ασκείται στην κεφαλή από το σύρμα που αγγίζει την επιφάνεια του τεμαχίου. Αυτή η ιδιαιτερότητα της διαδικασίας DED/LB-W, σε σύγκριση με την εναλλακτική λύση της σκόνης, παρέχει μια καινοτόμο λύση παρακολούθησης της κατεργασίας. Οι αστάθειες της διαδικασίας, λόγω κακής επιλογής παραμέτρων, όπως η υπερβολική ή η ελλιπής εναπόθεση του σύρματος, καταδεικνύονται ως υπερβολικές διακυμάνσεις στο σήμα του αισθητήρα δύναμης.

Η συγχώνευση αυτών των δύο πηγών δεδομένων με τη σύγχρονη, χρονοσημασμένη (timestamped) λήψη των δεδομένων που καταγράφονται επίσης στο σύστημα συντεταγμένων του τεμαχίου, με την ταυτόχρονη καταγραφή της θέσης του ρομπότ, παρέχει μια πλήρη εικόνα του τι συμβαίνει στη διαδικασία και επιτρέπει τη βελτιστοποίησή της