لماذا نحتاج إلى معايرة مستشعرات TRA للقطع بالليزر؟

في أنظمة القص بالليزر، يُعد تجميع تنظيم التتبع (TRA) مكونًا حيويًا يمكنه التتبع الديناميكي وضبط رأس القص. وعادةً ما يحتوي على مستشعرات توصيلية أو ليزرية لمراقبة المسافة بين الفوهة وسطح القطعة الشغلية في الوقت الفعلي، وبالتالي تعديل ارتفاع رأس القص. وتتمثل الوظيفة الأساسية لـ TRA في الحفاظ على موقع بؤري ثابت أثناء القص، وهي أمر بالغ الأهمية خاصة عند معالجة الأسطح المنحنية ثلاثية الأبعاد أو المواد الصفيحية غير المستوية. ‌

دور مستشعرات TRA في قص الليزر

H التحكم الثماني المتبِع :عندما يتغير شكل القطعة أو تحدث تشوهات على السطح، فإن مستشعر TRA يكتشف تلقائيًا هذه التغيرات ويقوم بتعديل ارتفاع رأس القص وفقًا لذلك، مع الحفاظ على المسافة المثلى من سطح القطعة لضمان جودة قص متسقة.

كشف الاصطدام والحماية: أثناء التموضع السريع لرأس القص، يعمل مستشعر TRA كمستشعر اصطدام. وعند اصطدام رأس القص بالقطعة أو أي عوائق أخرى، فإنه يكتشف التأثير فورًا ويشغل وظيفة الإيقاف التلقائي. وهذا يمنع الأضرار الميكانيكية الباهظة لرأس القص وأدوات الآلة، وبالتالي يقلل من تكاليف الصيانة وفترات التوقف.

مراقبة درجة الحرارة: يمكن لبعض مستشعرات TRA اكتشاف درجة حرارة الفوهات والأجزاء الأخرى في الوقت الفعلي لضمان عمل الأجزاء ذات الصلة ضمن النطاق الحراري المناسب ولضمان استقرار قيمة السعة، مما يحقق اتباعًا دقيقًا للارتفاع واستقرارًا في عملية القص.

مراقبة جودة القص: من خلال تتبع معايير مثل قوة الليزر وسرعة القطع أثناء العملية، توفر أجهزة استشعار TRA دعماً قائمًا على البيانات لمراقبة الجودة. ويتيح ذلك للمشغلين اكتشاف المشكلات المحتملة مثل ارتفاع درجة حرارة المادة أو توسع الشق بسرعة، مما يسمح بإدخال تعديلات في الوقت المناسب لتحسين دقة القص وثبات المنتج.

لماذا يجب معايرة مستشعر TRA

تُعد معايرة مستشعر TRA ضرورية لضمان الحصول على بيانات كشف دقيقة، ومنع تدهور الجودة أو تلف المعدات الناتج عن الانحرافات في البيانات، والحفاظ على ثبات قطع الليزر.

1. ضمان دقة التتبع العالية

تتمثل الوظيفة الأساسية لمستشعر TRA في التحكم بالمسافة بين رأس القطع وسطح القطعة العمل. إذا لم يتم معايرة المستشعر، فقد تختلف المسافة المُكتشفة عن المسافة الفعلية، مما قد يؤدي إلى انحراف تركيز الليزر. ويؤدي هذا الانحراف مباشرةً إلى مشاكل مثل عدم اكتمال القطع، أو أن يكون عرض القطع كبيرًا جدًا، أو حرق سطح القطعة، مما يؤثر بشكل خطير على دقة القطع وجودة المنتج النهائي.

2. الحفاظ على موثوقية كشف الاصطدام

تعتمد وظيفة اكتشاف الاصطدام على التعرف الدقيق للمستشعر على القوة أو الإزاحة. وبعد الاستخدام الطويل الأمد، قد ينحرف عتبة تشغيل المستشعر، وإذا لم يتم المعايرة فقد يؤدي ذلك إلى عدم حساسية المستشعر للتصادم أو تفعيله بشكل خاطئ. ويمكن أن يؤدي عدم الحساسية إلى اصطدام رأس القطع بقطعة الشغل دون إيقاف الجهاز، مما يتسبب في تلف المعدات؛ أما التفعيل الخاطئ فيؤدي إلى مقاطعة عملية القطع بشكل متكرر ويقلل من كفاءة الإنتاج.

3. تأكد من فعالية معايير المراقبة المساعدة.  

تتطلب بعض أجهزة استشعار TRA مراقبة معايير مساعدة مثل درجة الحرارة والسعة لضمان التشغيل المستقر. إذا انحرفت قيمة الكشف عن درجة الحرارة أو السعة بسبب عدم المعايرة، فسوف يتداخل ذلك مع حكم خوارزمية اتباع الارتفاع ويؤدي إلى عملية قطع غير مستقرة. على سبيل المثال، قد تؤدي قيمة السعة غير الدقيقة إلى تذبذب رأس القص لأعلى ولأسفل بشكل متكرر على القطعة الملتوية، ولا يمكنه الحفاظ على مسافة قطع ثابتة.

4. تعويض تأثيرات الشيخوخة والبيئة

ستتفاقم أداء أجهزة الاستشعار مع مرور الوقت والتغيرات البيئية. سيؤدي الاهتزاز الطويل الأمد أو التصاق الغبار أو تغير درجة الحرارة والرطوبة إلى انخفاض دقة جهاز الاستشعار. يمكن للمعايرة المنتظمة أن تقوم بتصحيح هذه العوامل الخارجية وأخطاء الشيخوخة، بحيث يظل جهاز الاستشعار دائمًا في أفضل حالة تشغيل.

كيفية تحديد ما إذا كانت أداة استشعار TRA تحتاج إلى معايرة

لتحديد ما إذا كان مستشعر TRA يحتاج إلى معايرة، يحدد النظام ثلاثة مؤشرات رئيسية: أداء قطع غير طبيعي، إشعارات إنذار الجهاز، ودورات الصيانة المجدولة. إذا حدث أي من هذه الشروط، فيجب إعطاء الأولوية للمعايرة عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

1. جودة القطع غير الطبيعية

جودة القطع هي التغذية الراجعة الأكثر مباشرة لحالة المستشعر. وعند حدوث المشاكل التالية، يجب أولاً التفكير في المعايرة: عدم اكتمال القطع أو أن فتحة القطع واسعة جداً: المسافة بين رأس القطع والقطعة العاملة تختلف عن القيمة المثالية، مما يؤدي إلى موقع تركيز الليزر الخاطئ، وغالباً ما يحدث هذا عندما تكون كشف ارتفاع المستشعر غير دقيق. سطح القطعة العاملة محروقًا أو محتويًا على شوائب: يكون رأس القطع منخفضًا جدًا، وبالتالي تكون طاقة الليزر مركزّة بشكل مفرط، أو ينتج الانحراف عن الموقع بسبب تأخر في كشف الارتفاع. دقة قطع ضعيفة للأجزاء المنحنية أو غير المنتظمة: استجابة المستشعر لملامح القطعة العاملة غير دقيقة، ولا يمكن تعديل الارتفاع الصحيح في الوقت الفعلي.

2. تشير تنبيهات النظام والتوجيهات إلى إشارات واضحة.

تحقق وعاير فورًا في حالة حدوث أي من الظروف التالية: يتم تشغيل إنذار "عدم انتظام تتبع الارتفاع" عندما يكتشف المستشعر انحرافًا بين بيانات الارتفاع والقيمة الفعلية تجاوز العتبة المحددة، مما يؤدي إلى إبلاغ النظام بوجود خطأ.

كشف اصطدام خاطئ أو عدم الكشف عن اصطدام: يقوم النظام بتشغيل إنذار وإيقاف التشغيل دون ملامسة قطعة العمل (تفعيل كاذب)، أو يتوقف دون اكتشاف اصطدام (عدم تفعيل كاذب)، مما يشير إلى انحراف في عتبة الاصطدام.

إنذار درجة الحرارة / معامل السعة: تم اكتشاف بعض المستشعرات لقيم غير طبيعية لدرجة الحرارة والسعة. وبعد استكشاف مشكلات الأجهزة وإصلاحها، كان السبب على الأرجح هو بيانات معايرة غير صالحة.

3. يتم تحديد ذلك بناءً على سيناريوهات الصيانة الدورية واستخدام الجهاز

حتى لو لم تكن هناك أي شذوذ واضح، فإن السيناريوهات التالية تتطلب معايرة إلزامية بناءً على سيناريوهات الصيانة الدورية واستخدام الجهاز:

عند الوصول إلى دورة المعايرة: وفقًا لمتطلبات دليل المعدات، عادةً ما تكون المعايرة الإلزامية مطلوبة كل 3 إلى 6 أشهر أو بعد عدد معين من ساعات العمل (مثل 1000 ساعة).

بعد استبدال المكونات الرئيسية : بعد استبدال رأس القص، ومستشعر المجس، وفوهة الجسم الخزفي، وغيرها من المكونات، تصبح بيانات المعايرة الأصلية غير صالحة ويجب إعادة المعايرة.

تغيرات بيئية أو في المواد كبيرة الحد: أعد المعايرة للسيناريوهات الجديدة عند العمل في بيئة ذات غبار ورطوبة عالية لفترة طويلة، أو عند التبديل بين قطع عمل مختلفة السماكة أو المادة.

ماذا يمكننا فعله بعد اكتشاف عطل في مستشعر TRA؟

بعد اكتشاف عطل في مستشعر TRA، هناك حلين:

1. إرسال المستشعر إلى مركز الخدمة لإصلاحه؛

2. شراء مستشعر جديد TRA

توفر شركة Raysoar خدمة إصلاح أعطال المستشعرات، بما في ذلك استبدال الهيكل، وإصلاح تلف الخيوط، وكسر الدبوس، وتلف مقعد العزل، واستبدال لوحة الدوائر للماركات الرئيسية لمستشعرات TRA مثل Amada وTrumpf وPrecitec.

إذا كان الإصلاح غير ممكن، أو كانت تكلفة الإصلاح أعلى من شراء واحد جديد، فإن الشيء الصحيح الذي يمكنك فعله هو استبداله، والتحقق من نوع المستشعر وإيجاد المنتجات المطابقة. توفر Raysoar معظم مستشعرات TRA  وتغطي الماركات الرئيسية لأجهزة قطع الليزر الموجودة في السوق.