Сварщик меняет линейную скорость сварки в случае если необходимо увеличить или уменьшить объем переносимого металла
Увеличивает или уменьшает вылет горелки для изменения длины дуги и размера сварочной ванны
Изменяет поперечные и продольные углы наклона горелки для качественного формирования сварочной ванны
Корректирует значения напряжения и тока при возникновении необходимости
Сварщик расходует время на смену положения сварки, кантование детали, перерывы (отдых)
Робот расходует время на холостые перемещения (робота и позиционеров), обслуживание горелкиСварщик, в среднем 20%
Робот, до 80%
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%
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%
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%
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.
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
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
Подписаться на канал ООО МиР
