Изчерпателно ръководство за работа с роботи за заваряване
Роботът за заваряване се състои от две части: самият робот и заваръчното оборудване. Използването на роботи за заваряване не само стабилизира и подобрява качеството на заварката и повишава производствената ефективност, но също така намалява изискванията към квалификацията на заварчиците, което води до съкращаване на цикъла за подготовка при модернизация на продуктите и намаляване на съответните инвестиции в оборудване.
Изисквания към роботите за заваряване относно заваръчната жица
Роботите могат да използват барабанен или ролков тип заваръчна жица според нуждите. За намаляване на честотата на смяната на жицата трябва да се използва барабанна заваръчна жица. Обаче поради дългия маркуч за подаване на жицата съпротивлението е високо, което изисква по-висока стойност на твърдостта на жицата и други свойства. При използване на заваръчна жица с леко по-ниско качество на медното покритие медното покритие по повърхността на жицата може да се изтрие поради триене, което намалява вътрешния обем на водача за жица. Това увеличава съпротивлението при високоскоростно подаване на жицата, водейки до неравномерно подаване на жицата, вибрации, нестабилен лък и влошаване на качеството на заварката. В тежки случаи може да възникне заклещване, което кара робота да спре. Следователно водачът за заваръчна жица трябва да се почиства редовно.
Анализ и методи за отстраняване на дефекти при заварка с роботи
Заварката с роботи използва защитна заварка с аргоново-богата смесена газова среда. Често срещаните дефекти при заварката включват неточности в положението на заварката, подрязване и пори. Конкретният анализ е следният:
(1) Неправилното съвпадане при заваряването може да се дължи на неправилна позиция за заваряване или на проблеми с позиционирането на заваръчната горелка. В този случай проверете точността на TCP (позицията на центъра на заваръчната горелка) и я коригирайте съответно. Ако това се случва често, проверете нулевата позиция на всяка роботизирана ос и извършете повторна калибрация.
(2) Подрязването се характеризира с жлебовидни вдлъбнатини по ръба на заварения шев в основния материал, които често се появяват и от двете страни на покривния шев. Основните причини включват прекалено висока скорост на заваряване, прекалено голяма амплитуда на осцилиране, недостатъчно време за задържане от двете страни или прекалено висок заваръчен ток. Методите за отстраняване включват подходящо намаляване на скоростта на заваряване, намаляване на амплитудата на осцилиране, увеличаване на времето за задържане от двете страни и използване на метода за заваряване с напредващ ъгъл напред („push“), при който ъгълът на наклон напред е 5–10°. Липсата на спояване и непълното проникване са сериозни вътрешни дефекти, които обикновено се дължат на недостатъчен заваръчен ток, прекалено висока скорост на заваряване, прекалено голям ъгъл на скоса, отклонение на центъра на заваръчната горелка или непълно почистване между слоевете. За отстраняване на тези дефекти трябва да се увеличи заваръчният ток, да се намали скоростта на заваряване и да се увеличи амплитудата на осцилиране, за да се осигури покритие и на двете страни на скоса. Също така трябва да се подсили почистването между слоевете. При многослойното и многопасово заваряване на дебели плочи трябва да се обърне специално внимание на спояването както по двете страни на скоса, така и в зоните на съединяване между отделните слоеве.
(3) Възниква порестост. Порестостта е предимно свързана с защитния газ, включително неправилна скорост на подаване на газа, недостатъчна чистота на газа, запушване на дюзата, течове в газовата тръбна система и наличие на мазнина или ръжда по повърхността на обработваната част или влага по заваръчната жица. За отстраняване на този дефект параметрите на газа трябва да бъдат оптимизирани до 15–25 л/мин, да се провери газовата система, да се почистят дюзите и да се подобри работната среда, като се контролира скоростта на вятъра под 2 м/с. Повърхността на обработваната част трябва да се почисти внимателно преди заваряване. Излишното разпръскване обикновено се дължи на несъответствие между заваръчните параметри, прекалено дълга извадена дължина или лошо качество на заваръчната жица. Това може да се подобри чрез коригиране на съотношението между напрежение и ток, контролиране на извадената дължина в диапазона 10–15 мм, използване на медосъдържаща или висококачествена меднопокрита заваръчна жица и използване на смес от Ar+CO₂.
(4) Излишното разпръскване може да се дължи на неправилен подбор на параметрите за заваряване, проблеми със състава на защитния газ или прекалено дълго изнасяне на заваръчната жица. Регулирането на изходната мощност може да промени параметрите за заваряване, регулирането на съотношението на газовата смес може да коригира пропорциите на смесения газ, а регулирането на относителното положение на заваръчната горелка и заготовката също може да помогне.
(5) След охлаждане в края на заваръчната линия се образува дъгова кратерна яма. Добавянето на функция за запълване на кратера по време на програмирането може да запълни тази яма.
Чести неизправности на заваръчни роботи и техните решения
(1) Сблъсък на горелката. Това може да се дължи на отклонение при сглобяването на заготовката или на неточен TCP (точка на инструмента) на заваръчната горелка. Проверете сглобяването или коригирайте TCP на заваръчната горелка.
(2) Отказ на дъгата – дъгата не се запалва. Това може да се дължи на липса на контакт между заваръчната жица и заготовката или на твърде ниски технологични параметри. Ръчно подавайте жицата, регулирайте разстоянието между заваръчната горелка и заваръчната линия или адекватно регулирайте технологичните параметри.
(3) Аларма за мониторинг на защитния газ. Това показва неизправност в подаването на охлаждаща вода или защитен газ. Проверете тръбопроводите за охлаждаща вода или защитен газ.
Как да се осигури качеството на обработваната детайл
Като робот за обучение и възпроизвеждане, качеството и прецизността на сглобяването на обработваната детайл трябва да са последователни.
Прилагането на заваръчни роботи изисква строг контрол върху качеството на подготовката на детайлите и подобряване на точността на сглобяването. Качеството на повърхността на детайлите, размерите на скоса и точността на сглобяването влияят върху производителността на проследяването на заварката. Следните аспекти могат да се използват за подобряване на качеството на подготовката на детайлите и точността на заваръчното сглобяване:
(1) Разработване на заваръчни процеси специално за заваръчни роботи със строги технологични спецификации за размерите на детайлите, заваръчните скосове и сборните размери. Обикновено допуските за размерите на детайлите и скосовете трябва да се контролират в рамките на ±0,8 мм, а грешките в сборните размери – в рамките на ±1,5 мм. Това значително намалява вероятността от заваръчни дефекти като пори и подрязване.
(2) Използване на високоточни сборни приспособления за подобряване на точността на сборката на заваръчните конструкции.
(3) Заварките трябва да се почистят внимателно, без масло, ръжда, заваръчен шлак, резачен шлак и други замърсявания. Допустимо е използването на заваряем грунд. В противен случай ще бъде засегната вероятността за успешно запалване на дъгата. Прихващането трябва да се извършва не чрез електродна, а чрез газозащитна заварка. Едновременно с това областта на прихващането трябва да се зашлифова, за да се избегне остатъчен шлак или пори от прихващането, което предотвратява нестабилност на дъгата и дори разпръскване.
Резюме на техниките за програмиране
(1) Изберете разумна последователност на заваряване. Последователността на заваряване трябва да се определи така, че да се минимизира деформацията при заваряване и дължината на пътя, изминаван от заваръчната горелка.
(2) Пространственото преминаване на заваръчната горелка изисква кратка, плавна и безопасна траектория на движение.
(3) Оптимизирайте параметрите на заваряването. За да се получат най-добрите параметри на заваряване, подгответе заготовки за изпитания на заваряване и оценка на процеса.
(4) Разумно положение на позиционера, положение на заваръчната горелка и положение на заваръчната горелка спрямо шева. След като детайлът е фиксиран върху позиционера, ако заваръчният шев не е в идеалното положение и под необходимия ъгъл, по време на програмирането позиционерът трябва да се регулира непрекъснато, за да се осигури последователно постигане на хоризонтално положение на заваръчния шев. Едновременно с това положенията на всяка ос на робота трябва да се коригират непрекъснато, за да се определи разумно положението, ъгълът и дължината на изпълнението на телта на заваръчната горелка спрямо шева. След като положението на детайла е определено, визуалното определяне на положението на заваръчната горелка спрямо шева е трудно за програмиста. Това изисква програмистите да притежават добри умения за обобщаване и натрупване на опит.
(5) Вмъкнете програмата за почистване на горелката навреме. След съставяне на заваръчна програма с определена дължина трябва незабавно да се вмъкне програма за почистване на горелката. Това предотвратява запушването на заваръчното сопло и контактния връх от разпръснати заваръчни капки, осигурявайки чистотата на горелката, удължавайки живота на соплото, гарантирайки надеждно запалване на дъгата и намалявайки образуването на заваръчни капки.
(6) Програмирането обикновено не се извършва наведнъж. То изисква непрекъснато тестване и корекции по време на роботизирана заварка, като се настройват заваръчните параметри, положението на горелката и др., за да се създаде качествена програма.
Оперативни разходи и управленски анализ
Маслата за обучение с подобни експлоатационни характеристики и ефективност могат да бъдат заменени с по-евтини алтернативи. Подсилването на поддръжката по време на заваръчния процес удължава срока на служба на разходните части, като например соплата и контактните върхове. Освен това профилактичната поддръжка на роботизираната система може ефективно да подобри срока на служба на компонентите.
Висококвалифицираните мениджъри, техници и оператори са от решаващо значение за постигане на максимална ефективност от роботите. Успехът на работата със заваръчни роботи в една компания зависи в голяма степен от нейния персонал; следователно стабилният персонал е от изключителна важност.
