Sensores de soldadura por arco es un término general para dispositivos que, como parte de un equipo de soldadura completamente mecanizado, reciben información sobre la posición y la geometría de la soldadura prevista en la pieza de trabajo y proporcionan datos en la forma apropiada para el control de la instalación de soldadura .
La calidad de la soldadura depende del voltaje , la corriente , la alimentación de alambre y la velocidad de soldadura, el tipo de entrada de energía y los materiales de relleno utilizados. El posicionamiento del arco de soldadura tiene una influencia directa en el consumo de material. La entrada de calor para derretir la soldadura y el flujo de calor constante están directamente relacionados con el arco y afectan la calidad de la soldadura.
En instalaciones totalmente mecanizadas y automatizadas, los errores en la selección del gas de protección, la aspereza de la pieza de trabajo, el mecanizado, la preparación de ranuras y la distorsión térmica exacerban los cambios en la geometría y la posición del borde. En la soldadura totalmente mecanizada, la información necesaria para soldar la determina un sensor. Los sensores táctiles se utilizan para controlar la posición de cualquier componente de soldadura (detección del comienzo de la soldadura y el final de la soldadura).
Las desviaciones de la posición óptima de los dispositivos de soldadura se miden mediante sensores. Por ejemplo, los sensores electromagnéticos por cambios en los parámetros del campo magnético brindan información sobre la unión o la superficie del producto. Los sensores de chorro neumáticos funcionan cambiando la presión en la boquilla de plasma cuando el gas fluye hacia la superficie del producto: cuando la boquilla se acerca a la superficie de la pieza de trabajo, la presión del gas aumenta. Se puede obtener una gran cantidad de información sobre la soldadura mediante el uso de radiación láser monocromática para iluminar la costura, y también se puede obtener mucha información.
Los datos sobre el proceso de soldadura se pueden obtener mediante análisis espectral. En este caso, el espectro de radiación del arco y el espectro del baño de soldadura se comparan con los valores de referencia especificados. Las desviaciones en los espectros indican un cambio en la composición química o cambios de energía en la zona de soldadura.
Los principios físicos por los que operan los sensores se basan en la generación de una señal en una forma diferente por ellos cuando cambia el parámetro controlado por ellos.
Los sensores de contacto eléctrico para el seguimiento de la posición de la pieza de trabajo son un tipo de sensores táctiles. El sensor tiene contacto eléctrico con el producto a través de una parte eléctricamente conductora incluida en el circuito de medición del sensor.
Los sensores táctiles mecánicos pertenecen a la segunda categoría de sensores táctiles.
Los sensores de contacto eléctrico funcionan mediante el contacto de la pieza de trabajo con los elementos sensores.
En los sensores térmicos, el flujo de calor se mide mediante dos termopares que se encuentran en la antorcha de soldadura, el flujo de calor se utiliza para controlar la altura de la antorcha. La orientación lateral del soplete de soldadura se determina comparando las temperaturas de los sensores de ambos termopares. Si la orientación de la llama es simétrica, la diferencia en el flujo de calor radiado es cero. El desplazamiento lateral de la antorcha del termopar depende de los flujos de calor externos, las deformaciones del arco y también de los cambios en la posición del baño de soldadura.
Los sistemas de contacto mecánico traducen las desviaciones espaciales del sensor en una señal eléctrica. Estos sensores incluyen:
Los sensores ópticos pertenecen al grupo de medidas sin contacto (Fig. 1). Los sensores de imagen de semiconductores se utilizan para detectar la radiación. Se dividen en sensores con iluminación activa e inactiva. La cámara inspecciona los espacios en blanco y extrae la información necesaria de las imágenes de medios tonos 2D . La iluminación estructurada activa significa aplicar una fuente de luz para iluminar áreas específicas de una pieza.
Horario de aperturaPara realizar mediciones ópticas sin iluminación estructurada activa, la cámara se dirige al área de la costura, donde se realiza la observación. Este método se utiliza, por ejemplo, para la soldadura automática por arco sumergido con el fin de proporcionar al soldador una imagen de la soldadura en el monitor.
Hay varios tipos de diseños de sensores de medición.