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T E C H N O L O G Y F O R T H E W E L D E R ’ S W O R L D .

Follow me!TH6 / FH6 – Wegweiser zur perfekten Schweißnaht.Die prozessbegleitende optische Nahtführung mit TH6-Sensoren ebnet den Weg zur perfekten Schweißnaht: Bauteile und Fügestöße werden durch die Kombination aus Laserlinien und Kamera erfasst, um den Schweißnahtverlauf in Echtzeit zu korrigieren. Berührungs-los, system- und verfahrensunabhängig sowie für alle gängigen Nahtformen und Materialarten geeignet. Für weniger komplexe Aufgaben kann auch der FH6D offline Naht-suchsensor zum Einsatz kommen.

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Nur mit modernsten Produktionsanlagen ist es mög-lich, steigenden Produktanforderungen gerecht zu werden, weiter wirtschaftlich zu arbeiten und auch konkurrenzfähig zu bleiben!

Neuentwicklungen und genau aufeinander abge-stimmte Systemlösungen – wie die optischen Naht-führungssensoren der TH6-Reihe sowie die optischen Nahtsuchsensoren der FH6-Reihe und die umfassen-de Produktpalette von ABICOR BINZEL – tragen dazu bei, automatisierte Verfahren zu verbessern.

Universal, präzise & unempfindlich ...Die optischen TH6-Nahtführungssensoren und FH6-Nahtsuchsensoren stellen eine innovative Systemlö-sung für vielseitige Anwendungen im Bereich des automatisierten Schweißens dar. Sie sind sehr robust aufgebaut und dank der integrierten Störlichtfilterung ist ein reibungsloser Betrieb auch bei sehr geringer Distanz zum Prozess gewährleistet. Die leistungsfähi-ge Signalauswertung sorgt für eine zuverlässige Naht- führung bzw. Suche des Start- und Endpunktes der Naht. Insbeson dere auch auf spiegelnden Oberflächen.

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TH6 / FH6 – Wegweiser zur perfekten Schweißnaht.Universal, präzise und unempfindlich ...

Fügetechnik auf höchstem Niveau.

Projektion von drei Laser- linien auf das Bauteil

Leistungsfähige Signal-auswertung in Echtzeit!

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Präzise ■ Genaue Lokalisierung der Naht und Bestimmung der Ausrichtung

des Sensorkopfes zur Naht durch den Einsatz des Drei-Linien-Lasers ■ Überdurchschnittliche Prozesssicherheit auch bei anspruchsvoller

Nahtführung und Korrektur in Echtzeit ■ Hohe Stabilität bei der Messdatenerfassung ■ Der TH6D / FH6D kann jeden Spalt ab einer Spaltbreite von 0,3 mm sicher

detektieren ■ Der TH6i kann Stumpfstöße ab einer Spaltbreite von 0,02 mm sicher erkennen

Argumente, die für sich sprechen:

Universal ■ Bei allen üblichen Nahtformen einsetzbar ■ Ideal für Dünnblech- und Dickblechanwen-

dungen sowie Stumpfstoß-Erkennung ■ Für alle gängigen und besonders auch reflek-

tierenden und glänzenden Oberflächen geeignet, wie z. B. Aluminium oder Edelstahl

■ Schnittstellen zu den bekannten Roboter- steuerungen verfügbar

Unempfindlich ■ Spritzschutz mit integrierter Luftspülung des

Schutzglases und Luftkühlung des Sensors ■ Spritzwassergeschütztes Gehäuse ■ Optische Filter zur Verhinderung von verfälschten

Messergebnissen ■ Resistent gegen Störungen durch elektrische Felder

Besonders auch für spiegelnde Ober-flächen geeignet, wie z. B. Aluminium oder Edelstahl

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Externe Zusatzbeleuchtung für die Graubildkamera am Nahtführungs- sensor TH6i.

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Legende:1. Messlinien 2. Messobjekt (Bauteil) 3. Grünes Licht4. Kameraobjektiv der Graubildkamera u. sichtbare Kontrastlinie

Follow me!Die Funktionsprinzipien der TH6-Reihe / FH6-Reihe

Anwendung: Die optischen TH6-Nahtführungssensoren dienen dem berüh-rungslosen Erfassen und Vermessen von Fügestoßkonturen mit Höhenversatz, Spalt, Winkel und Stumpfstoßerkennung (nur mit TH6i) sowie der präzisen Positio-nierung und Führung des Werkzeugs – in Echtzeit. Bei weniger komplexen Aufga-ben können auch die FH6D offline-Nahtsuchsensoren zum Einsatz kommen.

Funktionsprinzip: Über einen Liniengenerator werden drei Messlinien erzeugt und auf das Bauteil projiziert. Die entstehende diffuse Reflexion, die im Sichtfeld des Kameraobjektives liegt, wird vom CMOS-Sensor erfasst. Per Lasertriangulati-on können somit Arbeitsabstand, Lage und Neigung der zu fügenden Bleche er-mittelt werden.

Zur Stumpfstoßerkennung ist der TH6i mit einer zusätzlichen Kamera (Graubild-kamera) ausgestattet. Dazu wird das Bauteil mit grünem Licht beleuchtet, wodurch an der Stoßkante ein Helligkeitseinbruch entsteht. Die Graubildkamera nimmt die beleuchtete Fläche mit der sichtbaren Kontrastlinie wahr und erkennt so den Ver-lauf des Stumpfstoßes.

Wie funktioniert die optische Nahtführung / Nahtfindung?

Legende:1. Laserdiode 2. Kollimatoroptik3. Projektionsoptik4. Lichtdetektor5. Linse (Empfängeroptik)6. Messobjekt (Bauteil)7. Messung 1 und Messung 2

LasertriangulationSchematische Darstellung der Lasertriangu-lation (= optische Abstandsmessung), bei der ein Lichtmuster aus drei parallelen Laserlinien in einem Winkel von ca. 20° auf die Bauteil-oberfläche projiziert wird:

Graubildkamera (nur bei TH6i)Schematische Darstellung der Graubild-kamera, die in Verbindung mit dem grünen Lichtstrahl zur Stumpfstoßerkennung dient, indem sie an der Stoßkante einen Hellig-keitseinbruch (Kontrast) wahrnimmt.

Auswertung: Die aktuelle Nahtposition, Informationen über Spaltmaß und Kantenversatz am Fügestoß werden als Messwerte erfasst und an den Sensor-Prozessrechner gesendet. Dieser gibt die Werte an die Robotersteuerung weiter und beeinflusst damit die Positionierung des Werkzeugs.

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Wegweisend:Systemübersicht TH6D

Der optische Nahtführungssensor TH6D ist in drei verschiedenen Versionen erhältlich. Sie unterschei-den sich jeweils in der Auflösung und im Mess-bereich und können damit sowohl im Dünnblech- als auch im Dickblechbereich Verwendung finden. Der TH6D kann jeden Spalt ab einer Spaltbreite von 0,3 mm sicher detektieren.

Abbildung 1:Anschlüsse1.1 Anschluss Spannungsversorgung1.2 Anschluss Daten Prozessrechner1.3 Anschluss Cross-Jet1.4 Anschluss Luftkühlung

Abbildung 2:TH6D Detailansicht2.1 CMOS-Sensor (Kamera)2.2 Drei-Linien-Laser

Schlauchpaket

Brennerhals(hier : ABIROB® A500)

Roboterhalterung(hier: iCAT)

TH6D-Sensor- halterung

Einstellmöglichkeiten

Optischer Nahtführungssensor TH6D

Schutzblech mit Cross-Jet-Funktion

Drei-Linien-Laser

CMOS-Sensor (Kamera)

Roboter

Abbildung 1:Anschlüsse

Abbildung 2:TH6D Detailansicht

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Systemübersicht TH6i

Schlauchpaket

Brennerhals(hier : ABIROB® A500)

Roboterhalterung(hier: iCAT)

TH6i-Sensor- halterung

Einstellmöglichkeiten

Optischer Nahtführungssensor TH6i

Schutzblech mit Cross-Jet-Funktion

Drei-Linien-Laser

Graubildkamera

CMOS-Sensor (Kamera)

Roboter

Abbildung 1:Anschlüsse

Abbildung 2:TH6i Detailansicht

Der optische Nahtführungssensor TH6i verfügt im Ver-gleich zum TH6D über ein zusätzlich verbautes Grau-bildkamerasystem und ist somit neben den bewährten Funktionseigenschaften in der Lage, Stumpfstöße ab einer Spaltbreite von 0,02 mm sicher zu erkennen. Der TH6i wird hauptsächlich im Dünnblechbereich eingesetzt.

Abbildung 1:Anschlüsse1.1 Anschluss Spannungsversorgung1.2 Anschluss Daten Prozessrechner1.3 Anschluss Cross-Jet1.4 Anschluss Luftkühlung1.5 Anschluss externe Zusatzbeleuchtung

Abbildung 2:TH6i Detailansicht2.1 CMOS-Sensor (Kamera) und Graubildkamera2.2 Grüne LED (Beleuchtung für Graubildkamera)2.3 Drei-Linien-Laser(o. Abb. Externe Zusatzbeleuchtung, siehe Seite 4)

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Wegsuchend:Systemübersicht FH6D

Der optische Nahtsuchsensor FH6D ist in zwei ver-schiedenen Versionen erhältlich. Sie unterscheiden sich jeweils in der Auflösung und im Mess bereich und können damit sowohl im Dünnblech- als auch im Dickblechbereich Verwendung finden. Der FH6D kann jeden Spalt ab einer Spaltbreite von 0,3 mm sicher detektieren.

Abbildung 1:Anschlüsse1.1 Anschluss Spannungsversorgung1.2 Anschluss Daten Prozessrechner1.3 Anschluss Cross-Jet1.4 Anschluss Luftkühlung

Abbildung 2:FH6D Detailansicht2.1 CMOS-Sensor (Kamera)2.2 Drei-Linien-Laser

Schlauchpaket

Brennerhals(hier: ABIROB® A500)

Roboterhalterung(hier: iCAT)

FH6D-Sensorhalterung

Einstellmöglichkeiten

Optischer Nahtsuchsensor FH6D

Schutzblech mit Cross-Jet-Funktion

Drei-Linien-Laser

CMOS-Sensor (Kamera)

Roboter

Abbildung 1:Anschlüsse

Abbildung 2:FH6D Detailansicht

TH6D/FH6D-KF – für Dickblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 40 mm, 80 mmAuflösung (W x H): 0,08 x 0,12 mm

TH6i – für Dünnblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 16 mm, 24 mmAuflösung (W x H): 0,03 x 0,07 mmGraubildkamera: Erkennung Stumpfstöße ab 0,02 mm Spalt

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Technisches:Verbindungs-Skizze und technische Daten

Schematische Darstellung des Datenflusses

TH6D/FH6D-CF – für Dünnblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 16 mm, 24 mmAuflösung (W x H): 0,03 x 0,07 mm

TH6D GF – für Dünn-u. Dickblech-Anwendungen Messbereich (W, H): 35 mm, 60 mmAuflösung (W x H): 0,06 x 0,10 mm

Technische Daten AllgemeinMesslinien: 3Arbeitsabstand: 150 mmMessrate: 60 HzBetriebstemperatur: 10 °C bis 45 °C

Abmessungen TH6D/FH6D (B x H x T): 70 x 40 x 100 mmTH6i (B x H x T): 70 x 40 x 140 mm

Die Messbereiche

X-Achse(Führungs-

richtung)

Z-AchseY-Achse

Lateraler Messbereich „W“

Messbereich Höhe „H“

Koordinatenursprung

TH6/FH6- Prozessrechner

Optische Naht- führungssensoren TH6D/FH6D und

TH6i

Initialisierung und Parametrierung des Systems und Visualisierung der aktuellen Messdaten

Nachreglung des TCP bei Ab- weichung der Soll- zur Ist-Position

TH6/FH6 mit Halterung für iSTM TH6/FH6 mit Halterung für iCAT TH6/FH6 mit Halterung für CAT3 (externes Schlauchpaket)

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Haltgebend:Beispiele für Sensorhalterungen

Alles aus einer Hand!

Als Systemanbieter hat ABICOR BINZEL neben Naht- führungssensoren und Nahtsuchsensoren natürlich auch die zur jeweiligen Aufgabe und Anlage pas-senden Schweiß- und Schneidbrenner, Flansche und Sensorhalterungen im Programm.

Bezugnehmend auf die jeweilige Ausgangssituation steht eine große Vielfalt an Sensorhalterungen zum Anbau an unterschiedlichste ABICOR BINZEL Flansch-

Brenner-Kombinationen zur Verfügung. Sowohl Hohlwellen-Roboter als auch Roboter mit externem Schlauchpaket können ausgerüstet werden. Und auch für einige Brenner-Flansch-Kombina tionen anderer Hersteller sind Halter lieferbar.

Die speziell entwickelten Halterungen erlauben durch ihre Konstruktion ein exaktes Einstellen der Sensorposition. Sie weisen die erforderliche Steifig-

keit auf, um den Sensorkopf auch bei schnellen Roboterbewegungen punkt genau zu fixieren. Damit sind sie die perfekte Ergänzung zu den TH6-Nahtführungssensoren.

Die oben abgebildeten Zeichnungen zeigen drei Beispiel-Kombinationen. Informationen zu weiteren Halterungen sind auf Anfrage erhältlich.

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Im Detail:Schnittstellen und Voraussetzungen

Roboter Hersteller

TH6D TH6i FH6D Schnittstelle

Roboter-Voraussetzungen

Kalibrierung mit Hardware Software (jedes Modul ist erforderlich)

Daten Verbindung Sensor – Roboter

ABB .Ethernet

- Controller iRC5- Robot System-Software 5.15 (oder höher)- „Optical Tracking Arc 660-1“- Arc (633-1)

Ethernet Kalibrierplatte(514.5062.1)Seriell Seriell RS-232

Fanuc . . Ethernet- Controller R-J3iC- Controller R-30iA- Controller R-30iB- Ethernet Port #2 muss frei bleiben

- Operation System Fanuc „Arc Tool“- Universal Sensor Interface (R691)- User Socket Messaging (R648)

Ethernet10-Punkt-Messung (Optional: Kalibrierplatte (837.0882.1))

KUKA

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Seam Tech Interface

KR C2 edition 05- Netzwerkkarte 3Com 3C905CX-TX-M oder Ethernet 100Mbit PCI

KUKA System-Software (KSS) 5.4; 5.5 or 5.6- SeamTech Tracking (enthält RSI Interface)- XML Protokoll- InLine Standard Format

Ethernet Kalibrierplatte(514.5062.1)

.KUKA System-Software (KSS) 5.4; 5.5 or 5.6- SeamTech Finding (enthält RSI Interface)- XML Protokoll- InLine Standard Format

.KR C4Standard Ethernet Anschluss

KUKA System Software 8.2.22 oder höher (auch 8.3)- KUKA.RobotSensorInterface 3.3.0- KUKA.Ethernet KRL 2.2.2- KUKA.SeamTech Tracking 2.1.1

.KUKA System Software 8.2.22 oder höher (auch 8.3)- KUKA.RobotSensorInterface 3.3.0- KUKA.Ethernet KRL 2.2.2- KUKA.SeamTech Finding

Reis . Seriell IPC mit RS422 Interface refit- RoboStar V- Software-Version 20.0 oder höher (Proprietäres Protokoll) Seriell RS-422 Kalibrierplatte

(837.0882.1)Ethernet Standard Software-Version 24 oder höher Ethernet

Yaskawa .D/A Interface

- Controller DX100- General Controller mit Sensorplatine- XO102-card

Robot System-Software DS2.05.00A (- -)00 D/A Signale Golden SeamReferenzpfad

Ethernet

Controller DX100 Moto EyeLT Software DS1.60.00A-27

Ethernet Kalibrierplatte (837.0882.1)Controller DX200- Systemsoftware-Version DN.1.83.00A(--)00 und höher- Moto EyeLT Software für Scansonic-Sensor, Yaskawa Europe (Nr.: 178247)

Universell einsetzbar .

D/A Interface

Analogeingang für Messungen- Seitlich (y)- in Höhe (z) im Bereich von ±10 V/4–20 mA

SPS/PLC

D/A Interface –

Universal XMLInterface (TCP/IP)

Das Protokoll der XML-Kommunikation basiert auf den Prinzipien des ISO-OSI ReferenzmodellsDie niedrigste Ebene ist im Ethernet. Die XML-Kommunikation liegt auf den Ebenen 5–7.

Nr. Ebene Protocol7 application

XML(standard ASCII, 0-127)6 display

5 communication4 transport TCP3 operation IP2 protection

Ethernet1 Bit transfer

TH6

FH6D

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