Преимущества сварщика над роботом: встроенный адаптивный контроль
Скорость
Сварщик меняет линейную скорость сварки в случае если необходимо увеличить или уменьшить объем переносимого металла
Вылет
Увеличивает или уменьшает вылет горелки для изменения длины дуги и размера сварочной ванны
Углы
Изменяет поперечные и продольные углы наклона горелки для качественного формирования сварочной ванны
Ток
Корректирует значения напряжения и тока при возникновении необходимости
Преимущество робота: эффективность сварки (среднее время горения дуги за смену)
Сварщик расходует время на смену положения сварки, кантование детали, перерывы (отдых)
Робот расходует время на холостые перемещения (робота и позиционеров), обслуживание горелки
Эффективность сварки
Сварщик, в среднем 20%
Робот, до 80%
Виды роботизированной сварки (по траекториям)
Ручная корректировка
Для каждой детали оператор выполняет проверку и в случае необходимости корректировку каждой траектории сварного шва. Для прямолинейных швов достаточно скорректировать две точки (начало и конец). Для дугообразных траекторий — минимум три точки на дугу с постоянным радиусом кривизны. Исключением может являться большая группа точек имеющих однозначное/неизменное взаимное расположение (например при обварке детали вырезанной на лазере). В этом случае можно один раз задать все точки с использованием пользовательской системы координат, а затем смещать всю группу путем корректировки всего лишь трех точек.
Степень автоматизации 10%
Эффективность сварки 30%
Надежность РТК 100%
Увеличение стоимости РТК 10%
Без корректировки
Сварка на роботе без корректировки траекторий возможна когда уровень заготовительного производства, качество сборки, конструктивные особенности изделия позволяют обеспечить однозначное базирование в сварочной оснастке таким образом чтобы пространственные координаты сварных швов и величина зазоров укладывались в определенный допуск. Величина этого допуска зависит от толщины стенок, величины зазоров и требований к качеству сварных соединений.
Степень автоматизации 100%
Эффективность сварки 80%
Надежность РТК 100%
Увеличение стоимости РТК 40%
Автоматическая
Для автоматической корректировки траекторий одного или нескольких сварных швов на изделии могут применяться специальные системы обеспечивающие предварительный поиск сварного шва и/или онлайн корректировку траектории непосредственно во время сварки. Однако в большинстве случаев кроме смещения траектории нет возможности адаптивного изменения скорости сварки и параметров источника сварки (в отличие от человека который следит за состоянием сварочной ванны).
Степень автоматизации 100%
Эффективность сварки 50%
Надежность РТК 40%
Увеличение стоимости РТК 80%
Виды оснастки для сварочного робота
Без оснастки
В случае когда корректировка траекторий осуществляется вручную, есть досягаемость до нужных швов, свариваемое изделие может быть размещено перед роботом на полу или столе с применением минимального базирования по меткам или упорам.
Сварочная оснастка
Для обеспечения высокой повторяемости базирования изделия перед роботом применяется сварочная оснастка которая может иметь статичное расположение или закрепляться на одно или несколько осевые позиционеры. При проектировании сварочной оснастки должна учитываться досягаемость горелки до основных сварных швов
Сборочно-сварочная
В случае если есть возможность на сварочной оснастке производить сборку изделия (с или без прихваток) используется сварочно-сборочный кондуктор. В качестве зажимов могут использоваться как ручные так и пневматические механизмы.
Сварочные позиционеры (по назначению)
Дополнительная рабочая зона
Позиционер (или первая ось многоосевого позиционера) может использоваться для реализации двух рабочих зон РТК. При такой планировке оператор осуществляет загрузку и выгрузку изделий в одном месте (нет необходимости бегать вокруг робота). При соблюдении однозначного базирования может быть реализован дискретным позиционером с двумя положениями на электрическом или пневматическом приводе.
Доступ к сварным швам
Одно или многоосевой позиционер с горизонтальными и/или вертикальными осями вращения используется для того чтобы обеспечить комфортное положение и увеличить досягаемость до сварных швов на изделии.
Рабочая зона робота и РТК
Радиус робота
У каждой модели робота основной технической характеристикой является радиус рабочей зоны — пространственная фигура, описываемая рабочим органом при прохождении им предельно достижимых положений. Радиус рабочей зоны робота неоднозначно связан с размером изделия которое на нём можно сваривать. Грамотный подбор модели робота под изделие выполняется в CAM-системе (например Yaskawa MotoSim) с учетом той или иной горелки (гусака) и необходимости её подвода под комфортным для сварки углом. У отдельно стоящего робота возможность осуществлять сварку швов на дальней стороне изделия существенно ограничена.
+ кантование детали
Для того чтобы обеспечить досягаемость до сварных швов, располагаемых на дальней от робота стороне изделия, применяются одно или много осевые позиционеры. Однако существует предел увеличения рабочей зоны только за счет использования позиционеров
+ перемещения робота
Для значительного увеличения рабочей зоны РТК применяются дополнительные оси перемещающие самого робота. К ним относятся: напольные треки простые и с Г-образной консолью, порталы с различным ходом и конфигурацией осей (y, yx, yz, yxz) с одной или несколькими тележками под роботов.
Технология роботизированной сварки
Технология ручной сварки
В технологию ручной сварки в основном входят базовые режимы источника такие как ток, напряжение, диаметр и скорость подачи присадочного материала. Сварщик наблюдая через защитное стекло следит за состоянием сварочной ванны, ускоряется и замедляется в случае если необходимо обеспечить требуемые тепловложения на разных участках траектории. Для него не представляет особых проблем непостоянство траекторий и зазоров, которые возникают в том или ином изделии в рамках серии.
Особенности технологии сварки на роботе
В отличие от сварщика, робот (даже с использованием адаптивных систем) не видит состояние сварной ванны и не видит (в большинстве случаев) величину зазора. Робот с педантичной точностью повторяет ту программу которая была написана на этапе наладки под эталонное изделие(или одно из изделий в рамках серии). В рамках написанной программы робот может проходит разные участки с разной скоростью, разными сварочными режимами, с нужными углами горелки, выполнять различные колебания (как по форме так и по амплитуде). Робот не меняет эти параметры в рамках серии изделий в зависимости от величины и формы притуплений, наличия зазоров, случайного расположения и величины прихваток, наличия окалины и т.д. Использование адаптивных систем позволяет корректировать только базовую траекторию сварки. Подход к подбору и отработке технологии роботизированной сварки а также требования к качеству сварки на роботе должны учитывать эти особенности.
Повышенные тепловложения в деталь, а также непродуманная последовательность сварки швов может приводить к напряжениям в детали, смещению пространственных координат сварных швов (особенно критично при сварке по абсолютным координатам) а также препятствовать выниманию детали из кондуктора. Размеру, качеству и местам расположения прихваток должно быть уделено особое внимание. Большая прихватка с порами внутри может снизить эстетику шва или привести к браку. Хаотичное расположение прихваток в зоне поиска при использовании средств адаптивности может привести к неточностям в определении координат соединения деталей. Помогает решать проблемы наличие/использование импульсного режима сварки в источнике (для MIG/MAG), который неплохо их переплавляет, а также составление/использование карты прихваток, определяющей места установки и нормативные размеры.
При сварке тонкостенных деталей наличие и непостоянство зазора может приводить к прожогам при сварке. Более дорогой сварочный источник с технологией холодного переноса металла и специальным механизмом подачи проволоки (например, Fronius CMT) может существенно повысить стабильность серийной сварки на роботе.
Промышленный робот Yaskawa Motoman SDA20F. Грузоподъёмность робота MOTOMAN SDA20F составляет 20 кг, а радиус действия — 1323 мм. Контролируемые оси 15...
Промышленный робот Yaskawa Motoman SDA10F. Грузоподъёмность робота MOTOMAN SDA10F составляет 10 кг, а радиус действия — 985 мм. Контролируемые оси 15...
Промышленный робот Yaskawa Motoman CSDA10F. Грузоподъёмность робота MOTOMAN CSDA10F составляет 10 кг (на один манипулятор), а радиус действия — 895 мм; робот предназначен...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH280 II. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH280II составляет 280 кг, а радиус действия — 2446 мм. Контролируемые оси...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH225. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH225 составляет 225 кг, а радиус действия — 2702 мм. Благодаря высокому моменту инерции эта...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH110. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH110 составляет 110 кг, а радиус действия — 2236 мм. Контролируемые оси 6...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH80 II. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH80II составляет 80 кг, а радиус действия — 2061 мм. Контролируемые оси...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH6SF/MH6SF-10. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH6SF/MH6SF-10 составляет 6/10 кг, а радиус действия — 997 мм. Контролируемые оси 6...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH6F/MH6F-CR7. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH6F составляет 6 кг, а радиус действия — 1422 мм. Робот MOTOMAN MH6F-CR7 особенно подходит...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH5SII/MH5F/MH5F-CR7. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH5SII/MH5F составляет 5 кг, а радиус действия — 706 мм. Робот MOTOMAN MH5F-CR7 особенно подходит...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH5LSII/MH5LF/MH5LF-CR7. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH5LSII/MH5F составляет 5 кг, а радиус действия — 895 мм. Робот MOTOMAN MH5LF-CR7 особенно подходит...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH3BM. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH3BM составляет 3 кг, а радиус действия — 532 мм; робот предназначен для применения в...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH600. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH600 составляет 600 кг, а радиус действия — 2942 мм, благодаря чему он способен перемещать...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH50-20 II. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH50-20 II составляет 20 кг, радиус действия — 3106 мм. Он предназначен специально для...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH400 II. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH400 II составляет 400 кг, а радиус действия — 2942 мм. Контролируемые...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH12/MH12F. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH12/MH12F составляет 12 кг, а радиус действия — 1440 мм. Контролируемые оси 6...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH50-35 II. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH50-35 II составляет 35 кг, а радиус действия — 2538 мм. Контролируемые...
Промышленный робот Yaskawa Motoman MH180. Грузоподъёмность робота MOTOMAN MH180 составляет 180 кг, а радиус действия — 2702 мм. Контролируемые оси 6...