В эпоху всеобщей автоматизации и роботизации сварку все чаще доверяют роботам. Процесс сварки — один из самых сложных для роботизации, поэтому появляются всё новые методы и дополнительное оборудование, позволяющие максимально упростить процесс интеграции робота в сварочное производство, а саму сварку сделать качественнее. Грамотно подобранная технология и оборудование, вспомогательные системы и оснастка — залог эффективной и корректной сварки.
Неискушенный человек рискует потеряться в многообразии методов сварки, дополнительных систем и оборудования, поэтому мы попытаемся сориентировать новичков сделать выбор необходимой техники в основных видах сварки.
В роботизированной сварке могут применяться следующие методы:
— сварка неплавящимся электродом;
— сварка плавящимся электродом в среде защитных газов;
— сварка под флюсом;
— точечная сварка;
— плазменная сварка;
— лазерная сварка.
Но все же основным, наиболее часто применяемым методом в роботизированных сварочных комплексах в общей промышленности является сварка плавящимся электродом в среде защитных газов. Суть метода в том, что электрод — металлическая проволока, к которой через токоподводящий наконечник подводится ток, расплавляется, и для обеспечения постоянной длины дуги проволока подается автоматически механизмом подачи проволоки. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной горелки вместе с проволокой.
Причиной наибольшей популярности данного метода стала простота его автоматизации, скорость сварки и упрощенные требования к качеству заготовок и точности их позиционирования. При сварке плавящимся электродом требования не такие высокие, как при других методах сварки. Оборудование для данного типа сварки способно работать в более свободных условиях, что очень актуально для роботизированной сварки, особенно для производства с большой серийностью.
Итак, метод сварки определен. Но вы, конечно, желаете обрести уверенность в том, что сварка будет качественной, сварочный шов ровным, а соединение надежным. Это обеспечивает вспомогательное оборудование.
Вспомогательные системы при роботизированной сварке
Сварка как технология требует определенной точности позиционирования и повторяемости свариваемых деталей. В некоторых случаях заготовительное производство и оснастка не может обеспечить данные требования. Существует три основных метода корректировки управляющей программы манипулятора: метод поиска касанием, метод корректировки траектории движения робота по напряжению дуги (arc-sensor) и лазерный триангуляционный датчик.
Система поиска методом касания основывается на замыкании контакта между электродом, соплом или специальным щупом и «массой». В момент контакта робот определяет координату положения детали и пересчитывает точки, через которые проходит сварочный шов. Основным минусом данного метода является значительное время, затрачиваемое на поиск, преимуществом — невысокая стоимость опции.
Система корректировки траектории движения робота по напряжению дуги (arc-sensor) базируется на сравнении характеристик сварочного процесса при сварке с колебаниями тавровых соединений. Во время колебаний горелка перемещается поперек сварочного шва с определенной амплитудой, и в крайних точках поперечного перемещения расстояние между кончиком электрода и поверхностью свариваемой детали (длина дуги) становится меньше, чем расстояние при положении горелки непосредственно над местом стыка. Современные сварочные источники корректируют параметры тока и напряжения в зависимости от длины дуги. Контроллер робота сравнивает параметры сварочного источника во время колебаний и корректирует траекторию движения при необходимости. Данный метод имеет ограничения — обязательна сварка с колебаниями, для слежения подходят не все типы швов, начальная точка должна быть строго спозиционирована либо найдена первым способом.
Лазерные триангуляционные датчики позволяют определять места стыков, кромки, зазор между деталями и даже угол взаимного расположения деталей. Робот, оснащенный датчиком, способен определять смещение начальной точки, поворот детали, увеличение или уменьшение зазора и т. д. Минусами систем являются высокая стоимость и снижение досягаемости из-за датчика, расположенного в непосредственной близости от сварочной горелки.
Также важную роль в успешной работе сварочного роботизированного комплекса играет оснастка.
Назначение роботизированной сварочной оснастки — фиксация заготовки и обеспечение свободного доступа для робота к местам сварки. Грамотно спроектированная сварочная оснастка составляет 90% успеха работы роботизированного комплекса. Поэтому если стоит задача изготовления нестандартной оснастки, в первую очередь необходимо найти специализированную компанию, которая имеет большой опыт в проектировании и производстве данного оборудования, так как практически всегда оснастка индивидуальна и изготавливается с учетом конкретных условий и особенностей производства, на которое устанавливается роботизированный комплекс.
Заготовительное производство закладывает основу для будущего изделия. Без качественных заготовок невозможна правильная и эффективная работа остальных этапов на пути производства готового изделия. Качество заготовительного производства напрямую влияет на сложность оснастки, скорость запуска и отладки роботизированного комплекса. Часто неудовлетворительное качество заготовки становится причиной применения дополнительных методов поиска и контроля, что ведет к увеличению времени цикла сварки и удорожанию комплекса.
Если на всех этапах интеграции роботизированного сварочного комплекса была проведена грамотная работа по подбору технологии, оснастки, основного и дополнительного оборудования с учетом всех производственных условий и нюансов, то вы можете быть уверены в качестве будущей сварки и эффективности роботизированного комплекса.
Компания «ВЕКТОР ГРУПП» осуществляет подбор оборудования, оптимально подходящий для конкретной задачи клиента, исходя из особенностей и условий производства, самостоятельно производит нестандартную оснастку для роботизированных ячеек, оказывает техническую поддержку на всех этапах интеграции их в производство. Благодаря нашим специалистам уже более ста заказчиков положительно оценили эффективность роботокомплексов на своих производствах.
Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 7-2019
Еще больше новостей |  |
