Komplet guide til betjening af svejserobotter
En svejserobot består af to dele: selve robotten og svejseudstyret. Brug af svejserobotter stabiliserer og forbedrer ikke kun svejsekvaliteten og øger produktionseffektiviteten, men reducerer også de faglige krav til svejsere, hvilket dermed forkorter forberedelsescyklussen for produktopgraderinger og reducerer den tilsvarende udstyrsinvestering.
Krav til svejserobotter for svejsetråd
Robotter kan bruge enten tromle- eller spole-type svejsetråd efter behov. For at reducere hyppigheden af trådskift bør tromle-type svejsetråd anvendes. På grund af den lange trådførselsslange er modstanden dog høj, hvilket kræver en svejsetråd med højere stivhed og andre forbedrede egenskaber. Når der bruges svejsetråd med lidt lavere kopperbelægningskvalitet, kan kopperbelægningen på trådens overflade blive slidt af pga. friktion, hvilket reducerer den indre volumen i vejlederrøret. Dette øger modstanden under hurtig trådførsel, hvilket fører til uregelmæssig trådførsel, vibrationer, ustabil lysbue og påvirker svejsekvaliteten. I alvorlige tilfælde kan der opstå blokering, hvilket får robotten til at standse. Derfor skal vejlederrøret rengøres regelmæssigt.
Analyse og håndteringsmetoder for svejdefejl ved svejserobotter
Robot-svejsning anvender argonrig blandet gasbeskyttet svejsning. Almindelige svejdefejl omfatter svejsefejl (forkert positionering), underskæring og porøsitet. Specifikke analyser er som følger:
(1) Svejsefejl som forkert justering kan skyldes forkert svejseposition eller problemer med svejsetænders positionering. I så fald skal nøjagtigheden af TCP (centrumspunktet for svejsetænderen) kontrolleres og justeres tilsvarende. Hvis dette sker hyppigt, skal nulpunkterne for hver robotakse kontrolleres, og roboten skal genkalibreres.
(2) Undercut er karakteriseret ved rillelignende fordybninger ved svejsningens kant i grundmaterialet, ofte synlige på begge sider af dæksvejsningen. De primære årsager inkluderer for høj svejshastighed, for stor svingningsamplitude, utilstrækkelig opholdstid på begge sider eller for høj svejsstrøm. Forholdsreglerne omfatter en passende reduktion af svejshastigheden, en mindskelse af svingningsamplituden, en øgning af opholdstiden på begge sider samt anvendelse af en fremadrettet svejsemåde med en foroverkantede vinkel på 5–10°. Manglende sammenflydning og ufuldstændig gennemsværing er alvorlige indre fejl, der normalt skyldes utilstrækkelig svejsstrøm, for høj svejshastighed, for stor skråvinkel, afvigelse af svejsebrænderens centrum eller utilstrækkelig mellemlagrensning. For at afhjælpe disse fejl bør svejsstrømmen øges, svejshastigheden nedsættes og svingningsamplituden øges for at sikre dækning af begge sider af skråvinklen. Mellemlagrensningen bør også forstærkes. Ved flerlags- og flerpas-svejsning af tykke plader skal særlig opmærksomhed rettes mod sammenflydningen ved begge sider af skråvinklen samt ved mellemlagssammenføjningerne.
(3) Porøsitet opstår. Porøsitet er hovedsageligt relateret til beskyttelsesgassen, herunder forkert gasstrømningshastighed, utilstrækkelig gasrenhed, dysen blokeret, gasledning med utætheder samt olie eller rust på arbejdsemnets overflade eller fugt på svejsetråden. For at afhjælpe dette bør gasparametrene optimeres til 15–25 L/min, gassystemet kontrolleres, dyserne rengøres og arbejdsmiljøet forbedres for at holde vindhastigheden under 2 m/s. Arbejdsemnets overflade bør grundigt rengøres før svejsning. Overmådelig sprøjt stammer normalt fra ukorrekte svejseparametre, for lang udvidelseslængde eller dårlig svejsetrådkvalitet. Dette kan forbedres ved at justere spænding og strøm til passende samspil, ved at holde udvidelseslængden på 10–15 mm, ved at anvende svejsetråd uden kobberbelægning eller højkvalitets kobberbelagt svejsetråd samt ved at anvende en Ar+CO₂-blanding.
(4) Overmæssig sprøjt kan skyldes forkert valg af svejseparametre, problemer med gasblandings sammensætning eller for lang udvidelse af svejsetråden. Justering af effektafgivelsen kan ændre svejseparametrene, justering af gasblandingsforholdet kan rette forholdet mellem de blandede gasser, og justering af den relative position mellem svejsebrænderen og arbejdsemnet kan også hjælpe.
(5) En lysbuekrater dannes ved svejsens ende efter afkøling. Tilføjelse af en kraterfyldningsfunktion under programmeringen kan udfylde dette krater.
Almindelige fejl og løsninger for svejserobotter
(1) Kollision med brænderen. Dette kan skyldes afvigelse i montering af arbejdsemnet eller unøjagtig TCP (Tool Center Point) for svejsebrænderen. Kontroller monteringen eller ret TCP for svejsebrænderen.
(2) Lysbuefejl – lysbuen tænder ikke. Dette kan skyldes, at svejsetråden ikke rører arbejdsemnet, eller at procesparametrene er for lave. Fød svejsetråden manuelt, juster afstanden mellem svejsebrænderen og svejsen, eller juster procesparametrene passende.
(3) Overvågningsalarm for beskyttelsesgas. Dette indikerer en fejl i kølevands- eller beskyttelsesgastilførslen. Kontroller kølevands- eller beskyttelsesgasrørledningerne.
Sådan sikres arbejdstykkets kvalitet
Som en robot til undervisning og gentagelse skal monteringskvaliteten og -præcisionen af arbejdstykket være konsekvent.
Anvendelsen af svejserobotter kræver streng kontrol med kvaliteten af reservedeleforberedelse samt forbedring af monteringsnøjagtigheden. Overfladekvaliteten af dele, skråsnitsdimensioner og monteringsnøjagtighed påvirker svejsefølgeydelsen. Følgende aspekter kan anvendes til at forbedre kvaliteten af reservedeleforberedelse og svejsemonteringsnøjagtigheden:
(1) Udvikle svejseprocesser specifikt til svejserobotter med strenge proceskrav til reservedelsdimensioner, svejsefald og monteringsdimensioner. Generelt bør tolerance for reservedels- og faldstørrelser holdes inden for ±0,8 mm, og monteringsdimensionfejl inden for ±1,5 mm. Dette kan betydeligt reducere sandsynligheden for svejsefejl såsom porøsitet og understregning.
(2) Brug højpræcise monteringsfastspændinger for at forbedre monteringsnøjagtigheden af svejsede dele.
(3) Svejsninger skal rengøres grundigt og være fri for olie, rust, svejseslag, skæreslag og andet snavs. En svejsebar grundfarve er tilladt. Ellers påvirkes tændningsfrekvensen for lysbuen negativt. Fastsværsvejsning skal ændres fra elektrodesvejsning til gasbeskyttet svejsning. Samtidig skal området for fastsværsvejsning slibes for at undgå rester af slag eller porøsitet fra fastsværsvejsning, hvilket forhindrer lysbueustabilitet og endda sprøjt.
Opsummering af programmeringsteknikker
(1) Vælg en rimelig svejsefølge. Svejsefølgen skal fastlægges for at minimere svejseforvridning og længden af svejsebrænders bevægelsesbane.
(2) Den rumlige overgang af svejsebrænderen kræver en kort, jævn og sikker bevægelsesbane.
(3) Optimer svejseparametre. For at opnå de bedste svejseparametre skal der fremstilles arbejdsemner til svejsetests og procesvurdering.
(4) Rimelig position af positioner, svejsebrænderens holdning og svejsebrænderens position i forhold til sømmen. Når arbejdsemnet er fastgjort på positioneren, skal positioneren justeres løbende under programmeringen, hvis svejsesømmen ikke befinder sig i den ideelle position og vinkel, således at svejsesømmen successivt opnår en vandret position. Samtidig skal positionerne af hver robotakse justeres løbende for at fastlægge en rimelig position, vinkel og trådudvidelseslængde for svejsebrænderen i forhold til sømmen. Når arbejdsemnets position er fastlagt, er det svært for programmøren at fastslå svejsebrænderens position i forhold til sømmen ud fra synlig inspektion. Dette kræver, at programmører er dygtige til at opsummere og akkumulere erfaring.
(5) Indsæt programmet til rengøring af svejsebrænderen i god tid. Efter at have indtastet et svejseprogram af en bestemt længde, skal programmet til rengøring af svejsebrænderen indsættes straks. Dette forhindrer svejsesprøjt i at tilstoppe svejsebrænderens dyse og kontaktspids, sikrer rengøring af svejsebrænderen, forlænger levetiden for dysen, sikrer pålidelig buestart og reducerer svejsesprøjt.
(6) Programmering bør som regel ikke udføres i ét trin. Den kræver kontinuerlig testning og justering under robot-svejsning, herunder justering af svejseparametre og svejsebrænderens stilling osv., for at oprette et godt program.
Driftsomkostninger og administrationsanalyse
Smøremidler med lignende ydeevne og effektivitet kan erstattes til en lavere pris. Forstærket vedligeholdelse under svejsningsprocessen forlænger levetiden for forbrugsdele såsom dyser og kontaktspidser. Desuden kan forebyggende vedligeholdelse af robotsystemet effektivt forlænge levetiden for komponenter.
Højt kvalificerede ledere, teknikere og operatører er afgørende for, at robotter opnår maksimal effektivitet. En virksomheds succes med svejserobotter afhænger i høj grad af dens arbejdsstyrke; derfor er en stabil arbejdsstyrke afgørende.
