Robotsveising av aluminiumskrog

Prosjektet har ansatt 4 ph.d.-studenter som jobber med utvikling av teknologi og metoder for robotisert sveising av store skipskonstruksjoner i aluminium. Ph.d.-student Jaime M. Rider studerer bruk av laser-skannere for å lokalisere sveisefuger for aluminiums-konstruksjoner ved bruk av polarisert laserlys. Dette gjøres ved bruk av et spesialkamera som polariserer lyset i 4 ulike vinkler. Dette er egnet til å identifisere og fjerne refleksjoner. Dette er undersøkt i omfattende eksperimenter, og resultatene er presentert i IEEE Sensors. Ph.d.-student Tuan Anh Tran har utviklet et system for sømløs bruk av CAD-data for programmering av robotens bevegelser under sveiseoperasjoner. Dette inkluderer automatisk synkronisering med sveiseapparat og justering av sveiseparametere. Dette systemet er nå under utprøving i instituttets robotlaboratorium, som er en del av Manulab. Dette har ført til 8 publikasjoner. I tillegg til dette arbeider ph.d.-student Xintong Wang med styrkeberegning av ulike løsninger for sveising av aluminium skipsskrog. Spesielt studeres styrken av konstruksjoner med sveising av ekstruderte aluminiumsprofiler. Den første publikasjonen på dette er under innsending. En fjerde ph.d.-student, Ola Alstad, bruker convolutional neural networks (CNN) for fjerning av reflekser ved laser-skanning av sveisefuger i aluminium. I dette arbeidet brukes modeller for geometri og for refleksjon av lys for å simulere refleksjon i laserskanning. CNN-nettverket kan dermed trenes ved bruk av simulatordata for et stort antall sveisegeometrier. Den førte publikasjonen på dette er innsendt. Laboratorieforsøk i det nye robotsveise-laboratoriet i Manulab vil startet for fullt sommeren 2021. Arbeidet skjer i tett kontakt med industripartnerne. Dette har skjedd gjennom flere besøk hos bedriftene, og nå videreføres dette med månedlige teams-møter.

The proposed project will develop methods and technology for digital design and production of aluminium ships. The focus will be on digital design systems and robotic welding of aluminium ship panels, which will lead to significant costs reductions for aluminium shipbuilding. Robotic welding of aluminium using TIG and MIG technology is well developed in the research community and to some degree in industry. There are certain challenges with robotic welding and sensor technologies for aluminium, and it will be investigated how robot welding solutions for aluminium can be implemented in the ship-building industry. The project will also develop methods for modular ship design and production to achieve efficient robotic welding solutions. Moreover, this will include the development of specialized ship designs that are optimized for robotic welding, which will lead to further savings in production cost and time. It is proposed to use an integrated approach where the digital design system transfer design data to the production system, so that robotic welding operations can programmed and executed efficiently. In particular, it is interesting to investigate if welding paths and welding parameters can be included in the design data, so that time consuming programming of welding paths can be eliminated in the production phase.