多亏了创新的工业机器人，自动化焊接过程在生产链中早已践行。但是当涉及到焊缝的质量保证时，情况就完全不同了。手工检测方法如卡尺和测量带仍被经常使用。然而，这些检测方法很难实现自动化和标准化。这就是为什么Stahlotec公司和来自我们#HandsOnMetrology 3D扫描渠道的专家开发了新的“焊缝检查”软件功能包。这使得焊接的自动检测符合DIN EN ISO 5817标准。这是依靠3D扫描和GOM Inspect Pro检测软件来实现的。
有缺陷的焊缝会导致部件损坏，或者在最坏的情况下会使得整个焊接结构失效。因此出于安全考虑，一些行业有必要对焊缝进行定期安全检测。动态负载的焊接结构，比如在轨道车辆建设、钢结构、压力罐建设、公路和铁路桥梁建设以及管道建设中发现的焊接结构必须按照DIN EN ISO 5817进行强制性检测。该标准确定了可能出现的不寻常的情况，并将其分配到对应不同安全要求的评级类别中。
焊缝外部质量控制的首要和最重要的方法之一是焊缝检查员的目视检测（VT）。这样做的目的是识别形状、尺寸精度和表面结构的明显偏差。这些焊缝异常使得产品与所需的质量等级存在偏差。它们的形成受基础材料、焊接工艺和焊缝准备的影响。常见的异常包括裂缝或孔隙、咬边、拱曲或过多的焊缝余高。
以前的焊缝目视检测程序及其缺点
当看到现代制造工艺和焊接机器人时，焊缝的检测成为部分行业的瓶颈，因为这还没有实现自动化。这仍然是由工作人员完成的，或者更准确地说：焊缝检测员。目视检测描述的是焊缝的外部质量保障。根据DIN EN 13018，它是基于对中光和试样之间相互作用的评估。因此，正确的照明条件是至关重要的。建议使用500Lx，这相当于标准的室内照明。然而，测试现场并不总是有明亮的光线，而且焊缝往往位于零件上难以触及的地方。因此，手电筒是一种常见的工具。此外，还有一系列手动测量设备，如卡尺、三坐标测量仪、钢规和缝隙测量仪。通过这些工具，许多尺寸可以被测量，然后与规定的标准进行比较。此外，目视检测还检查所有焊点在位置和完整性方面是否符合先前的图纸规范。然后，焊接监督员决定是否可以修复任何探测到的缺陷，或者在最坏的情况下，是否必须报废该部件。
目视检测是非常耗费时间且强度很大的。特别是对于大型工艺品和不易接近的焊缝来说，只有花费大量的时间才能确保仔细彻底的检测。缺少数字化记录的目视检测，会使以后发生缺陷时的后续工作复杂化。由于准确的材料测试与确保所需的质量有关，建议工作中采用能够防止错误的自动化解决方案。这家钢结构公司正是带着这个挑战找到了#HandsOnMetrology团队。
焊缝的自动检测的工作原理
扫描零件并在GOM Inspect Pro中进行检测，长期以来一直是Stahlotec公司工艺链的一个组成部分。他们使用手持式T-SCAN取3D数据（想要了解更多关于T-SCAN ? 点击这里）。因此，保留通常的扫描过程并扩大软件中的检测选项来包括焊缝的自动检测是一个明智的选择。这就利用了整个零件和这些零件的个别部分，包括它们的焊缝，都可以在几秒钟内被扫描。这样，它们就被数字化，并准备好在GOM Inspect Pro检测软件中作为三维模型来进行评估。
摩托车车架的目视检测：软件的详细介绍
结合3D扫描系统和GOM Inspect Pro中的焊接检查功能，任何零件，无论大小和形状，都可以进行自动目视检测。在这个例子中，一个摩托车车架作为一个举例说明。用手持式T-SCAN测量后，扫描数据被加载到GOM Inspect Pro软件中。接下来是对焊缝的实际检测。软件中使用一个简单的曲线来选择要检查的焊缝。然后，我们可以定义任何数量的截面，例如，每10mm的截面。摩托车车架的这些部分现在可以用新的附加功能"焊缝检查"（焊缝检测）来评估。DIN标准5817的所有特征都自动存储在那里，不仅可以通过点击鼠标进行检测，还可以根据相应的评级类别B、C或D直接进行分类。在简单的"交通灯系统"的帮助下，可以一眼看出是否符合评级类别。绿色表示满足，橙色表示刚好在公差范围内，红色不符合标准。
在我们所举的例子中，所选的焊缝只有一个部分不符合焊缝加固规范。在单个特征检测的过程中，我们已经可以创建单独的报告。当然，也可以对目视检测的所有特征进行整体报告。这样就可以对所有完成的目视检测进行数字化记录。如果软件中存储了参考资料，也可以检查焊缝的位置和完整性。这个参考可以是CAD模型或3D扫描。因此，对于一系列的摩托车框架，样品的扫描数据可以被保存为一个模板，并作为系列检测的标准。