Do nabídky HBT WELD jsme zařadili komplexní portfolio značky Xiris, která se specializuje na průmyslové kamerové systémy pro sledování, analýzu a automatickou kontrolu svařovacích procesů.

Kanadská společnost Xiris působí v oblasti strojového vidění od roku 1989 a její systémy jsou určeny zejména pro automatizované a robotizované svařování, výzkum a vývoj, kontrolu kvality, výrobu trubek a potrubí nebo kovovou aditivní výrobu. Základem řešení Xiris jsou speciální svařovací kamery schopné zobrazit extrémně jasný elektrický oblouk současně s výrazně tmavší svarovou lázní, drátem, svarovou spárou a okolním materiálem.

Proč běžná průmyslová kamera při svařování nestačí?

Svařovací proces představuje pro kamerovou techniku mimořádně náročné prostředí. Elektrický oblouk může být extrémně jasný, zatímco okolní materiál, svarová spára nebo části hořáku zůstávají ve stejném okamžiku výrazně tmavší.

U běžné kamery tak často vzniká kompromis: buď je dobře vidět oblouk a okolí je téměř černé, nebo kamera zobrazí základní materiál, ale oblast elektrického oblouku je přeexponovaná.

Právě zde se uplatňuje HDR – High Dynamic Range technologie kamer Xiris. Například XVC-1000 a XVC-1000e dosahují dynamického rozsahu přes 140 dB, což umožňuje zobrazit v jednom obrazu elektrický oblouk, tavnou lázeň i výrazně tmavší okolí svaru.

Výsledkem není pouze „video svařování“. Operátor může skutečně sledovat polohu drátu, chování tavné lázně, svarovou spáru, přenos kovu a další části procesu, které jsou důležité pro jeho nastavení a kontrolu.

XVC-1000 – kompaktní HDR kamera pro integraci

Jedním ze základních modelů nabídky je Xiris XVC-1000. Jde o digitální monochromatickou HDR kameru určenou zejména pro integrátory, výrobce svařovacích zařízení, automatizovaná pracoviště a výzkumné aplikace.

Dynamický rozsah přes 140 dB umožňuje současně sledovat velmi jasné i tmavé části svařovacího procesu. Kamera je vhodná tam, kde má být optika, osvětlení, chlazení nebo způsob montáže přizpůsoben konkrétnímu stroji.

XVC-1000e – připravena do průmyslového provozu

Pro aplikace, kde je požadováno robustnější kompletní provedení, je určena Xiris XVC-1000e.

Stejný princip HDR zobrazení doplňuje průmyslové pouzdro IP65, integrovaná optika s motorickým ostřením, trojice LED zdrojů, ochranné sklo a možnost vzduchového nebo kapalinového chlazení.

XVC-1000e je proto vhodná například pro svařovací automaty, sloupové manipulátory, výrobní linky a další mechanizovaná pracoviště, kde kamera pracuje dlouhodobě v blízkosti svařovacího procesu.

XVC-700 – když je kolem svařování minimum prostoru

Ne vždy lze ke svaru umístit klasickou průmyslovou kameru. Pro kompaktní robotické a automatizované systémy proto Xiris nabízí XVC-700.

Tělo kamery má průřez pouze přibližně 22 × 22 mm a hmotnost kolem 89 g. Díky malým rozměrům a různým možnostem orientace optiky ji lze umístit velmi blízko ke svařovacímu procesu nebo integrovat přímo do zařízení s omezeným montážním prostorem.

To je výhodné například u robotizovaného svařování, speciálních svařovacích automatů nebo vícekamerových sestav.

XVC-310 Lipstick – kamera o průměru pouhých 17 mm

Ještě dál jde Xiris XVC-310 Lipstick.

Jak napovídá označení Lipstick, kamera využívá úzké válcové provedení o průměru pouhých 17 mm. Je určena především pro TIG a plazmové svařování v aplikacích, kde je kolem svaru velmi málo prostoru.

Typickým použitím může být Narrow Gap svařování, orbitální svařování, cladding nebo mikrosvařování. Kamera se může dostat výrazně blíže k procesu než klasické průmyslové provedení.

NIR kamerový systém – vidět svarovou spáru i přes intenzivní oblouk

Pro pokročilé sledování svařování nabízí Xiris také NIR Weld Camera System.

Systém kombinuje kameru XVC-750T s pulzním NIR osvětlením XLP-850. Výsledkem je možnost současně zobrazit elektrický oblouk, tavnou lázeň, drát nebo elektrodu, svarovou spáru a okolní základní materiál.

Aktivní osvětlení v blízké infračervené oblasti je důležité zejména tehdy, když má obraz sloužit nejen člověku, ale také algoritmům Machine Vision. Stabilní a dobře definovaný obraz lze následně využívat pro měření geometrie, detekci polohy nebo automatizované řízení procesu.

WeldStudio Tracker – kamera už proces nejen sleduje

Jedním z nejzajímavějších systémů nabídky je Xiris WeldStudio Tracker.

Zde už kamera není pouze „očima“ operátora. Systém kombinuje NIR HDR kameru, aktivní NIR osvětlení a Machine Vision software s AI modely přizpůsobenými konkrétnímu svařovacímu procesu.

Tracker v reálném čase vyhodnocuje polohu svarové spáry a může automatizovanému systému poskytovat informace potřebné pro korekci dráhy svařovacího hořáku.

To otevírá možnost využívat kamerový systém nejen pro kontrolu procesu, ale také jako součást aktivního řízení automatizovaného nebo robotického svařovacího pracoviště.

XIR-1800 – termokamera přímo pro svařovací proces

Obraz svaru ale nemusí být jedinou důležitou informací. U výzkumu, vývoje, navařování nebo kovové aditivní výroby může být zásadní také skutečná teplota procesu.

K tomu slouží Xiris XIR-1800, průmyslová SWIR HDR termokamera.

Na rozdíl od standardní vizuální kamery poskytuje XIR-1800 teplotní data v reálném čase přímo z oblasti tavné lázně a jejího okolí. Kamera pracuje v krátkovlnném infračerveném spektru SWIR a nabízí dynamický rozsah přes 120 dB.

Systém lze využít například při vývoji svařovacích parametrů, analýze tepelného cyklu, WAAM a dalších metodách kovové aditivní výroby nebo při výzkumu chování tavné lázně.

Od předehřevu až po chladnutí svaru

XIR-1800 lze rozšířit také o Low-Temperature Pyrometer Kit.

Pyrometr se instaluje před svařovací hořák a průběžně sleduje nižší procesní teploty, zejména teplotu předehřevu a mezivrstvovou teplotu. XIR-1800 následně sleduje vysokoteplotní oblast tavné lázně a chladnoucí svar za hořákem.

Obě skupiny dat lze ukládat do jednoho synchronizovaného záznamu v WeldStudio Pro. Vzniká tak výrazně komplexnější pohled na skutečný tepelný cyklus svařování.

To může být zajímavé například při vývoji WPS, vícevrstvém svařování, výzkumu materiálů nebo procesech, kde má předehřev a mezivrstvová teplota zásadní vliv na výsledné vlastnosti svaru.

Kamery Xiris také pro svařování pod tavidlem SAW

Specifickou oblastí je svařování pod tavidlem, při kterém není elektrický oblouk přímo viditelný.

Pro tyto aplikace nabízí Xiris kameru XVC-S100 a kompletní kamerový systém XVC-S.

XVC-S100 umožňuje z bezpečného místa sledovat například polohu svařovacího drátu vůči spáře, podávání drátu nebo správné pokrytí oblasti tavidlem.

Kompletní XVC-S k tomu přidává průmyslový monitor, LED osvětlení, ochranu optiky, chlazení a elektronický zaměřovací kříž. Operátor tak může před zahájením svařování přesně nastavit polohu svařovací hlavy a následně proces vzdáleně kontrolovat.

CellView – detail svaru doplněný pohledem na celé pracoviště

Detailní svařovací kamera ukazuje několik centimetrů kolem samotného procesu. Někdy je ale současně potřeba vidět, co se děje v celé robotické buňce nebo na automatizovaném pracovišti.

K tomu je určena širokoúhlá kamera Xiris CellView.

CellView poskytuje celkový pohled na pracoviště, zatímco například XVC kamera současně zobrazuje detail elektrického oblouku a tavné lázně. Obsluha tak může na jednom systému sledovat jak samotný svar, tak pohyb stroje a situaci v celé výrobní buňce.

Taková kombinace je vhodná také pro vzdálený dohled, dokumentaci procesu nebo školení.

WeldMic – svařování lze nejen vidět, ale také slyšet

Zkušený svářeč často pozná změnu procesu také podle zvuku elektrického oblouku. Xiris WeldMic převádí tuto schopnost i do vzdáleného kamerového monitoringu.

Průmyslový mikrofon umožňuje zvuk svařování poslouchat, nahrávat a synchronizovat s obrazem ze svařovací kamery. Při zpětném přehrávání tak lze současně sledovat konkrétní okamžik procesu a poslouchat změny zvuku oblouku.

V kombinaci s WeldStudio 3 Pro lze zvuk využít také pro pokročilejší analýzu a nástroje Audio AI mohou upozorňovat na akustické změny odpovídající nestandardnímu průběhu procesu.

WeldStudio 3 – jedno prostředí pro celý kamerový systém

Hardwarovou část systémů Xiris propojuje software WeldStudio 3.

Základní WeldStudio 3 umožňuje živé sledování svařování, ovládání parametrů kamer, záznam a přehrávání procesu, zpracování obrazu, práci s více kamerami a ukládání nastavení jednotlivých aplikací prostřednictvím Recipe Management.

Pokročilé WeldStudio 3 Pro přidává Machine Vision nástroje, termální analýzu XIR-1800, Audio AI, síťové streamování a možnosti průmyslové komunikace. Pro výrobce strojů a integrátory je k dispozici také WeldSDK, pomocí kterého lze ovládání kamer Xiris začlenit přímo do vlastního HMI nebo řídicího softwaru stroje.

Systém tak může začínat jednoduchým obrazem jedné kamery a postupně se rozšířit až na pokročilé pracoviště kombinující několik kamer, teplotní měření, zvuk, Machine Vision a komunikaci s automatizací.

Synchronizace obrazu s pulzním svařováním

Při pulzním MIG/MAG nebo podobných procesech se jas elektrického oblouku velmi rychle mění. Pokud kamera pořizuje jednotlivé snímky náhodně vzhledem k průběhu svařovacího proudu, může obraz výrazně blikat.

Xiris Camera Trigger Kit proto umožňuje synchronizovat okamžik expozice kamery s elektrickým průběhem svařování.

Standardní systém používá bezkontaktní Hallův snímač na zemnicím kabelu a kamera může pořizovat snímky opakovaně ve stejné části svařovacího cyklu. Výsledkem je stabilnější obraz a lepší vstup také pro automatickou Machine Vision analýzu.

Kompletní průmyslové pracoviště

Xiris nenabízí pouze samotné kamery. Součástí portfolia jsou také průmyslové Fanless PC a HMI jednotky připravené pro WeldStudio.

Podle konfigurace mohou zpracovávat jednu nebo několik kamer současně a existují jako kompaktní bezventilátorová PC, robustní průmyslové počítače, pevná dotyková HMI i přenosné tabletové ovladače.

Výkonnější konfigurace mohou pracovat až se čtyřmi kamerami, což umožňuje například současně zobrazovat pohled před a za svařovací hořák, několik svařovacích hlav nebo kombinaci detailní XVC kamery, CellView a termální kamery.

Jaké řešení Xiris zvolit?

Aktuální nabídka HBT WELD zahrnuje jak samotné kamery, tak software, termální a akustické měření, AI sledování svarové spáry, průmyslové počítače a příslušenství.

Od sledování svaru k řízení celého procesu

Hlavní výhodou systémů Xiris je jejich modularita. Kameru lze použít pouze jako vzdálené „oko“ operátora, které z bezpečného místa poskytuje detailní obraz svařování. Stejnou platformu ale lze postupně rozšířit o záznam procesu, několik kamer, zvukovou analýzu, termální měření nebo Machine Vision.

V nejpokročilejší konfiguraci už systém pouze nezobrazuje, co se při svařování děje. Dokáže získaná data vyhodnocovat a předávat je automatizaci pro korekci a kontrolu procesu.

To dává systémům Xiris využití od jednoduchého výrobního monitoringu přes školení a dokumentaci až po robotizaci, kontrolu kvality, výzkum svařovacích procesů a vývoj technologií budoucnosti.

Xiris nově v nabídce HBT WELD

Zařazením produktů Xiris rozšiřujeme nabídku HBT WELD o profesionální kamerové a monitorovací systémy pro svařování.

Nabídka zahrnuje řešení pro klasické MIG/MAG a TIG svařování, laserové procesy, SAW, Narrow Gap, robotická pracoviště, automatizaci, výzkum i kovovou aditivní výrobu.

Výběr vhodné kamery závisí především na typu svařovacího procesu, dostupném prostoru kolem svaru, požadovaném zorném poli, vzdálenosti kamery, způsobu chlazení a na tom, zda má systém sloužit pouze pro vizuální kontrolu, nebo také pro měření a automatické vyhodnocování procesu.

Potřebujete navrhnout kamerový systém pro konkrétní svařovací pracoviště? Kontaktujte nás. Pomůžeme vám vybrat vhodnou kameru, optiku, osvětlení, software a příslušenství podle konkrétní aplikace.