Τεχνολογία Λέιζερ

Ένα ρομπότ συγκόλλησης αποτελείται από δύο μέρη: το ίδιο το ρομπότ και τον εξοπλισμό συγκόλλησης. Η χρήση ρομπότ συγκόλλησης δεν σταθεροποιεί και βελτιώνει μόνο την ποιότητα της συγκόλλησης και αυξάνει την απόδοση παραγωγής, αλλά μειώνει επίσης τις απαιτήσεις σε ειδικεύσεις για τους συγκολλητές, με αποτέλεσμα να συντομεύεται ο κύκλος προετοιμασίας για την αναβάθμιση προϊόντων και να μειώνονται οι αντίστοιχες επενδύσεις σε εξοπλισμό.

Απαιτήσεις Ρομπότ Συγκόλλησης για Σύρμα Συγκόλλησης

Οι ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιούν είτε σύρμα ηλεκτροσυγκόλλησης τύπου τυμπάνου είτε τύπου καρουσέλ, ανάλογα με τις ανάγκες. Για να μειωθεί η συχνότητα αλλαγής του σύρματος, πρέπει να χρησιμοποιείται σύρμα ηλεκτροσυγκόλλησης τύπου τυμπάνου. Ωστόσο, λόγω του μεγάλου μήκους του σωλήνα τροφοδοσίας σύρματος, η αντίσταση είναι υψηλή, γεγονός που απαιτεί σύρμα με υψηλότερη σκληρότητα και άλλες βελτιωμένες ιδιότητες. Όταν χρησιμοποιείται σύρμα με ελαφρώς χειρότερη ποιότητα χαλκοπλάκωσης, η επικάλυψη χαλκού στην επιφάνεια του σύρματος μπορεί να τριβεί και να αποκολληθεί λόγω της τριβής, με αποτέλεσμα να μειωθεί ο εσωτερικός όγκος του οδηγού σωλήνα. Αυτό αυξάνει την αντίσταση κατά την τροφοδοσία σύρματος με υψηλή ταχύτητα, προκαλώντας ανομαλίες στην τροφοδοσία του σύρματος, καθώς και δονήσεις, αστάθεια του τόξου και επιδράσεις στην ποιότητα της συγκόλλησης. Σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να προκύψει φράξιμο, με αποτέλεσμα τη διακοπή λειτουργίας του ρομπότ. Ως εκ τούτου, ο οδηγός σωλήνας του σύρματος ηλεκτροσυγκόλλησης πρέπει να καθαρίζεται τακτικά.

Ανάλυση και μέθοδοι αντιμετώπισης ελαττωμάτων συγκόλλησης σε ρομπότ συγκόλλησης

Η συγκόλληση με ρομπότ χρησιμοποιεί συγκόλληση με προστατευτικό αέριο με πλούσιο μείγμα αργόν. Τα συνηθισμένα ελαττώματα συγκόλλησης περιλαμβάνουν εκτροπή της συγκόλλησης, υποκοπή και πορώδες. Οι συγκεκριμένες αναλύσεις παρουσιάζονται παρακάτω:

(1) Η εσφαλμένη συγκόλληση μπορεί να οφείλεται σε λανθασμένη θέση συγκόλλησης ή σε προβλήματα με την τοποθέτηση της συγκολλητικής κανούλας. Σε αυτήν την περίπτωση, ελέγξτε την ακρίβεια του TCP (σημείο κέντρου της συγκολλητικής κανούλας) και προσαρμόστε το ανάλογα. Εάν αυτό συμβαίνει συχνά, ελέγξτε τη θέση μηδενικού κάθε άξονα του ρομπότ και επαναβαθμονομήστε το.

(2) Η υποτομή χαρακτηρίζεται από αυλακωτές κοιλότητες στο άκρο της συγκόλλησης του βασικού υλικού, οι οποίες εμφανίζονται συχνά και στις δύο πλευρές της επιφανειακής συγκόλλησης. Οι κύριες αιτίες περιλαμβάνουν υπερβολική ταχύτητα συγκόλλησης, υπερβολικό πλάτος ταλάντωσης, ανεπαρκή χρόνο παραμονής στις δύο πλευρές ή υπερβολικό ρεύμα συγκόλλησης. Οι μέθοδοι αντιμετώπισης περιλαμβάνουν την κατάλληλη μείωση της ταχύτητας συγκόλλησης, τη μείωση του πλάτους ταλάντωσης, την αύξηση του χρόνου παραμονής στις δύο πλευρές και τη χρήση μεθόδου συγκόλλησης με ώθηση και γωνία προσανατολισμού προς τα εμπρός 5–10°. Η έλλειψη συγκόλλησης και η μη πλήρης διείσδυση αποτελούν σοβαρά εσωτερικά ελαττώματα, τα οποία οφείλονται συνήθως σε ανεπαρκές ρεύμα συγκόλλησης, υπερβολική ταχύτητα συγκόλλησης, υπερβολική γωνία κοπής, απόκλιση του κέντρου του καυστήρα συγκόλλησης ή ανεπαρκή καθαρισμό των ενδιάμεσων στρωμάτων. Για την αντιμετώπιση αυτών των ελαττωμάτων, το ρεύμα συγκόλλησης πρέπει να αυξηθεί, η ταχύτητα συγκόλλησης να μειωθεί και το πλάτος ταλάντωσης να αυξηθεί, προκειμένου να διασφαλιστεί η κάλυψη και των δύο πλευρών της γωνίας κοπής. Επιπλέον, πρέπει να ενισχυθεί ο καθαρισμός των ενδιάμεσων στρωμάτων. Στην περίπτωση πολυστρωματικής και πολυπερασματικής συγκόλλησης παχιών πλακών, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη συγκόλληση και στις δύο πλευρές της γωνίας κοπής, καθώς και στις ενώσεις μεταξύ των στρωμάτων.

(3) Παρουσιάζεται πορώδες. Το πορώδες σχετίζεται κυρίως με το προστατευτικό αέριο, συμπεριλαμβανομένης της ακατάλληλης ροής αερίου, της ανεπαρκούς καθαρότητας του αερίου, της φρακτικής ακροφυσίου, της διαρροής στη γραμμή αερίου και της παρουσίας λίπους ή σκουριάς στην επιφάνεια του εξαρτήματος ή υγρασίας στο σύρμα συγκόλλησης. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι παράμετροι του αερίου πρέπει να βελτιστοποιηθούν σε 15–25 L/min, να ελεγχθεί το σύστημα αερίου, να καθαριστούν οι ακροφύσιοι και να βελτιωθεί το εργασιακό περιβάλλον, ώστε να διατηρηθεί η ταχύτητα του ανέμου κάτω των 2 m/s. Η επιφάνεια του εξαρτήματος πρέπει να καθαριστεί πλήρως πριν από τη συγκόλληση. Η υπερβολική εκτόξευση σπινθήρων οφείλεται συνήθως σε αντιστοιχία παραμέτρων συγκόλλησης, υπερβολικό μήκος εξωτερικής προέκτασης ή κακής ποιότητας σύρμα συγκόλλησης. Αυτό μπορεί να βελτιωθεί με τη ρύθμιση της αντιστοιχίας τάσης και ρεύματος, τον έλεγχο του μήκους εξωτερικής προέκτασης σε 10–15 mm, τη χρήση σύρματος συγκόλλησης χωρίς χαλκό ή υψηλής ποιότητας χαλκοπλατινωμένου σύρματος και τη χρήση μείγματος Ar+CO₂.

(4) Υπερβολικός σπινθηρισμός μπορεί να οφείλεται σε ακατάλληλη επιλογή παραμέτρων συγκόλλησης, προβλήματα στη σύνθεση του προστατευτικού αερίου ή υπερβολικά μεγάλη εξέχουσα μήκος του σύρματος συγκόλλησης. Η ρύθμιση της ισχύος εξόδου μπορεί να μεταβάλλει τις παραμέτρους συγκόλλησης, η ρύθμιση της αναλογίας μείγματος αερίου μπορεί να διορθώσει τις αναλογίες του μεικτού αερίου και η ρύθμιση της σχετικής θέσης της λαβής συγκόλλησης και του τεμαχίου εργασίας μπορεί επίσης να βοηθήσει.

(5) Ένα κρατέρ τόξου δημιουργείται στο τέλος της συγκόλλησης μετά την ψύξη. Η προσθήκη λειτουργίας πλήρωσης κρατέρ κατά τον προγραμματισμό μπορεί να γεμίσει αυτό το κρατέρ.

Συνηθισμένα Προβλήματα και Λύσεις για Ρομπότ Συγκόλλησης

(1) Σύγκρουση λαβής. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε απόκλιση στη συναρμολόγηση του τεμαχίου εργασίας ή σε ανακριβή TCP (Tool Center Point) της λαβής συγκόλλησης. Ελέγξτε τη συναρμολόγηση ή διορθώστε το TCP της λαβής συγκόλλησης.

(2) Αποτυχία τόξου, αδυναμία ανάφλεξης του τόξου. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι ο σύρμας συγκόλλησης δεν έρχεται σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας ή στο ότι οι παράμετροι διαδικασίας είναι υπερβολικά χαμηλές. Τροφοδοτήστε χειροκίνητα τον σύρμα, ρυθμίστε την απόσταση μεταξύ της λαβής συγκόλλησης και της συγκόλλησης ή ρυθμίστε κατάλληλα τις παραμέτρους διαδικασίας.

(3) Συναγερμός παρακολούθησης του προστατευτικού αερίου. Αυτό υποδεικνύει βλάβη στην παροχή νερού ψύξης ή προστατευτικού αερίου. Ελέγξτε τους αγωγούς νερού ψύξης ή προστατευτικού αερίου.

Πώς να διασφαλίσετε την ποιότητα του εξαρτήματος

Ως ρομπότ διδασκαλίας και επανάληψης, η ποιότητα και η ακρίβεια συναρμολόγησης του εξαρτήματος πρέπει να είναι συνεπείς.

Η εφαρμογή ρομπότ συγκόλλησης απαιτεί αυστηρό έλεγχο της ποιότητας προετοιμασίας των εξαρτημάτων και βελτίωση της ακρίβειας συναρμολόγησης. Η ποιότητα της επιφάνειας των εξαρτημάτων, οι διαστάσεις της κεκλιμένης επιφάνειας (bevel) και η ακρίβεια συναρμολόγησης επηρεάζουν την απόδοση ακολούθησης της συγκόλλησης. Τα παρακάτω σημεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ποιότητας προετοιμασίας των εξαρτημάτων και της ακρίβειας συναρμολόγησης της συγκόλλησης:

(1) Ανάπτυξη διαδικασιών συγκόλλησης ειδικά για ρομπότ συγκόλλησης, με αυστηρές προδιαγραφές διαδικασίας όσον αφορά τις διαστάσεις των εξαρτημάτων, τις κοπές συγκόλλησης (bevels) και τις διαστάσεις συναρμολόγησης. Γενικά, οι ανοχές διαστάσεων εξαρτημάτων και κοπών πρέπει να ελέγχονται εντός ±0,8 mm, ενώ οι ανοχές διαστάσεων συναρμολόγησης εντός ±1,5 mm. Αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά την πιθανότητα εμφάνισης ελαττωμάτων συγκόλλησης, όπως πόρων και υποβύθισης.

(2) Χρήση ακριβών εξαρτημάτων συναρμολόγησης για τη βελτίωση της ακρίβειας συναρμολόγησης των συγκολλημένων εξαρτημάτων.

(3) Οι συγκολλήσεις πρέπει να καθαρίζονται πλήρως, χωρίς λάδι, σκουριά, σκωρία συγκόλλησης, σκωρία κοπής και άλλα υπολείμματα. Επιτρέπεται η χρήση προεπεξεργασμένης βαφής κατάλληλης για συγκόλληση. Διαφορετικά, θα επηρεαστεί ο ρυθμός επιτυχούς ανάφλεξης του τόξου. Η προσωρινή συγκόλληση (tack welding) πρέπει να αντικατασταθεί από συγκόλληση με προστατευτικό αέριο αντί για συγκόλληση με ηλεκτρόδιο. Ταυτόχρονα, η περιοχή προσωρινής συγκόλλησης πρέπει να τριβεί για να αποφευχθεί η παραμονή υπολειμμάτων σκωρίας ή πόρων από την προσωρινή συγκόλληση, προκειμένου να αποτραπεί η αστάθεια του τόξου και ακόμη και η πρόσκρουση (spatter).

Σύνοψη Τεχνικών Προγραμματισμού

(1) Επιλέξτε μια λογική σειρά συγκόλλησης. Η σειρά συγκόλλησης πρέπει να καθοριστεί έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί η παραμόρφωση λόγω συγκόλλησης και το μήκος της διαδρομής που διανύει η συγκολλητική λάμπα.

(2) Η χωρική μετάβαση της συγκολλητικής λάμπας απαιτεί μια σύντομη, ομαλή και ασφαλή τροχιά κίνησης.

(3) Βελτιστοποιήστε τις παραμέτρους συγκόλλησης. Για να επιτευχθούν οι καλύτερες δυνατές παράμετροι συγκόλλησης, προετοιμάστε αντικείμενα για δοκιμαστική συγκόλληση και αξιολόγηση διαδικασίας.

(4) Λογική θέση του προσδιοριστή θέσης, στάση της συγκολλητικής κανούλας και θέση της συγκολλητικής κανούλας σε σχέση με τη συγκόλληση. Μετά τη στερέωση του εξαρτήματος στον προσδιοριστή θέσης, εάν η ραφή συγκόλλησης δεν βρίσκεται στην ιδανική θέση και γωνία, ο προσδιοριστής θέσης πρέπει να ρυθμίζεται συνεχώς κατά τον προγραμματισμό, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η ραφή συγκόλλησης φτάνει διαδοχικά σε οριζόντια θέση. Ταυτόχρονα, πρέπει να ρυθμίζονται συνεχώς οι θέσεις κάθε άξονα του ρομπότ, προκειμένου να καθοριστούν λογικά η θέση, η γωνία και το μήκος εξέχουσας σύρματος της συγκολλητικής κανούλας σε σχέση με τη συγκόλληση. Μετά τον καθορισμό της θέσης του εξαρτήματος, η θέση της συγκολλητικής κανούλας σε σχέση με τη συγκόλληση είναι δύσκολο να καθοριστεί οπτικά από τον προγραμματιστή. Αυτό απαιτεί από τους προγραμματιστές να είναι εξοικειωμένοι με τη σύνοψη και τη συσσώρευση εμπειρίας.

(5) Εισαγάγετε εγκαίρως το πρόγραμμα καθαρισμού της συσκευής συγκόλλησης. Μετά τη δημιουργία ενός προγράμματος συγκόλλησης συγκεκριμένου μήκους, πρέπει να εισαχθεί αμέσως ένα πρόγραμμα καθαρισμού της συσκευής συγκόλλησης. Αυτό εμποδίζει τη συσσώρευση σπινθήρων συγκόλλησης στην ακροφύσιο και στην ακροφύσιο επαφής, διασφαλίζοντας τον καθαρισμό της συσκευής συγκόλλησης, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής της ακροφύσιου, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη ανάφλεξη του τόξου και μειώνοντας τους σπινθήρες συγκόλλησης.

(6) Η προγραμματισμός δεν πρέπει γενικά να πραγματοποιείται σε ένα βήμα. Απαιτεί συνεχή δοκιμή και τροποποίηση κατά τη διάρκεια της ρομποτικής συγκόλλησης, προσαρμόζοντας τις παραμέτρους συγκόλλησης και τη θέση της συσκευής συγκόλλησης, κ.λπ., προκειμένου να δημιουργηθεί ένα αποτελεσματικό πρόγραμμα.

Κόστος Λειτουργίας και Ανάλυση Διαχείρισης

Τα λιπαντικά με παρόμοια χαρακτηριστικά και αποτελεσματικότητα μπορούν να αντικατασταθούν με φθηνότερα εναλλακτικά. Η ενίσχυση της συντήρησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης παρατείνει τη διάρκεια ζωής των αναλώσιμων εξαρτημάτων, όπως οι ακροφύσιοι και οι ακροφύσιοι επαφής. Επιπλέον, η προληπτική συντήρηση του ρομποτικού συστήματος μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.

Οι εξαιρετικά εξειδικευμένοι διευθυντές, τεχνικοί και χειριστές είναι απαραίτητοι για να επιτύχουν τα ρομπότ τη μέγιστη απόδοση. Η επιτυχία της λειτουργίας των ρομπότ συγκόλλησης μιας εταιρείας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το προσωπικό της· συνεπώς, η σταθερότητα του προσωπικού είναι καθοριστική.