Kattava opas hitsausrobotin käyttöön
Hitsausrobotti koostuu kahdesta osasta: robotista itsestään ja hitsauslaitteistosta. Hitsausrobottien käyttö ei ainoastaan vakauta ja paranna hitsausten laatua sekä lisää tuotantotehokkuutta, vaan myös alentaa hitsaajien taitovaatimuksia, mikä lyhentää tuoteuudistusten valmistelukytkentäaikaa ja vähentää vastaavia laiteinvestointeja.
Hitsausrobotin vaatimukset hitsauslangalle
Robotit voivat käyttää tarpeen mukaan joko rullatyypistä tai kelatyypistä hitsauslangaa. Langansiirron vaihtojen taajuuden vähentämiseksi tulisi käyttää rullatyypistä hitsauslangaa. Kuitenkin pitkän langansiirtoletkun vuoksi vastus on korkea, mikä edellyttää korkealaatuisempaa langan jäykkyyttä ja muita ominaisuuksia. Kun käytetään hieman heikomman kuparipinnoituksen omaavaa hitsauslangaa, kuparipinnoite voi kulua pois langan pinnalta kitkan vaikutuksesta, mikä pienentää ohjausputken sisäistä tilavuutta. Tämä lisää vastusta korkean nopeuden langansiirrossa, mikä aiheuttaa epätasaisen langansiirron, värähtelyä, epävakauden kaarissa ja vaikuttaa hitsaustulokseen. Pahimmassa tapauksessa voi esiintyä tukos, mikä saa robotin pysähtymään. Siksi hitsauslangan ohjausputken tulee puhdistaa säännöllisesti.
Hitsausvirheiden analyysi ja käsittelymenetelmät hitsausrobotteihin
Robotinhitsaus käyttää argonilla rikastettua seoskaasua suojaavana kaasuna. Tyypillisiä hitsausvirheitä ovat hitsausviivan poikkeama, alakupu ja huokosuus. Tarkemmat analyysit ovat seuraavat:
(1) Hitsausvirhe voi johtua virheellisestä hitsausasennosta tai hitsaustulpan sijoittelun ongelmista. Tässä tapauksessa tarkista TCP:n (hitsaustulpan keskipisteen sijainti) tarkkuus ja säädä sitä tarvittaessa. Jos tämä ilmenee usein, tarkista jokaisen robotin akselin nollasijainti ja suorita uudelleen kalibrointi.
(2) Alakarvaus ilmenee uramaisina painaumina perusaineen hitsausreunalla, usein kummallakin puolella päähitsausta. Sen pääasialliset syyt ovat liian suuri hitsausnopeus, liian suuri heilahdusamplitudi, riittämätön lepäysaika molemmin puolin tai liian suuri hitsausvirta. Korjaustoimet sisältävät hitsausnopeuden sopivan alentamisen, heilahdusamplitudin pienentämisen, lepäysajan molemmin puolin lisäämisen sekä työntävän hitsausmenetelmän käytön eteenpäin kallistettuna 5–10° kulmassa. Sulautumaton kohta ja epätäydellinen läpikuivuminen ovat vakavia sisäisiä virheitä, jotka johtuvat yleensä liian pienestä hitsausvirrasta, liian suuresta hitsausnopeudesta, liian suuresta viistokulmasta, hitsauspolttimeen keskittämisvirheestä tai riittämättömästä kerrosten välisestä puhdistuksesta. Näiden virheiden korjaamiseksi hitsausvirtaa tulisi kasvattaa, hitsausnopeutta vähentää ja heilahdusamplitudia suurentaa varmistaakseen viistokulman molempien sivujen kattavuuden. Kerrosten välistä puhdistusta tulisi myös tehostaa. Paksujen levyjen monikerroksisessa ja monikierroksisessa hitsauksessa on kiinnitettävä erityistä huomiota viistokulman molempien sivujen sekä kerrosten välisten liitosten sulautumiseen.
(3) Syntyy huokoisuutta. Huokoisuus liittyy pääasiassa suojakaasuun, mukaan lukien epäasianmukainen kaasuvirtausnopeus, riittämätön kaasun puhtaus, suuttimen tukos, kaasuputken vuoto sekä työkappaleen pinnalla oleva öljy tai ruoste tai hitsauslangassa oleva kosteus. Tätä ongelmaa voidaan korjata optimoimalla kaasuparametrit 15–25 l/min:ksi, tarkistamalla kaasujärjestelmä, puhdistamalla suuttimet ja parantamalla työympäristöä siten, että tuulen nopeus pysyy alle 2 m/s:n. Työkappaleen pinta on puhdistettava huolellisesti ennen hitsausta. Liiallinen sulkaprosessi johtuu yleensä epäsoveltuvista hitsausparametreista, liian pitkästä ulottuvuudesta tai huonolaatuisesta hitsauslangasta. Tätä voidaan parantaa säätämällä jännitteen ja virran yhteensopivuutta, hallitsemalla ulottuvuutta 10–15 mm:ksi, käyttämällä kupariton tai korkealaatuista kuparipinnoitettua hitsauslankaa sekä käyttämällä Ar+CO₂-seosta.
(4) Liiallinen sulkuprosessin roiskuminen voi johtua virheellisestä hitsausparametrien valinnasta, kaasuseoksen ongelmista tai liian pitkästä hitsauslangan ulottumasta. Tehdon säätö muuttaa hitsausparametrejä, kaasuseoksen suhteiden säätö korjaa sekoitettujen kaasujen osuudet ja hitsauspuikkojen ja työkappaleen suhteellisen asennon säätö voi myös auttaa.
(5) Kaarikraatteri muodostuu hitsauksen päätyessä jäähtymisen jälkeen. Kraatterin täyttötoiminnon lisääminen ohjelmointivaiheessa voi täyttää tämän kraatterin.
Yleisimmät hitsausrobotin viat ja niiden ratkaisut
(1) Puikko törmää. Tämä voi johtua työkappaleen kokoonpanovirheestä tai epätarkasta hitsauspuikon TCP:stä. Tarkista kokoonpano tai korjaa hitsauspuikon TCP.
(2) Kaaren epäonnistuminen, kaarta ei saada syttytettyä. Tämä voi johtua siitä, että hitsauslanka ei kosketa työkappaletta tai prosessiparametrit ovat liian alhaiset. Syötä lankaa manuaalisesti, säädä hitsauspuikon ja hitsausliitoksen välistä etäisyyttä tai säädä prosessiparametrejä asianmukaisesti.
(3) Suojakaasun valvontahälytys. Tämä viittaa jäähdytysveden tai suojakaasun toimituksen vikaan. Tarkista jäähdytysvesi- tai suojakaasuputket.
Miten varmistetaan työkappaleen laatu
Koska kyseessä on opetus- ja toistorobotti, työkappaleen kokoonpanolaatu ja tarkkuus on oltava yhtenäisiä.
Hitsausrobottien käyttö edellyttää tiukkaa osien valmistuksen laadun valvontaa ja kokoonpanotarkkuuden parantamista. Osien pinnanlaatu, viisteiden mitat ja kokoonpanotarkkuus vaikuttavat hitsausten seurantasuoritukseen. Seuraavilla aspekteilla voidaan parantaa osien valmistuksen laatua ja hitsauskokoonpanon tarkkuutta:
(1) Kehitä hitsausrobotteja varten erityisiä hitsausprosesseja, joissa on tiukat prosessimäärittelyt osien mitoille, hitsauspyrstöille ja kokoonpanomitoille. Yleensä osien ja pyrstöjen kokoalueiden toleranssit tulisi pitää ±0,8 mm:n sisällä ja kokoonpanomitta-erot ±1,5 mm:n sisällä. Tämä voi merkittävästi vähentää hitsausvirheiden, kuten huokosuuden ja alahitsauksen, todennäköisyyttä.
(2) Käytä korkean tarkkuuden kokoonpanojigsejä parantaaksesi hitsattavien osien kokoonpanotarkkuutta.
(3) Hitsaukset tulee puhdistaa perusteellisesti öljystä, ruostesta, hitsauslasista, leikkauslasista ja muista epäpuhtauksista. Hitsattava primaari on sallittu. Muuten kaarisytyksen onnistumistodennäköisyys heikkenee. Kiinnityshitsaus tulisi vaihtaa sähkökaarihitsauksesta kaasusuojaushitsaukseen. Samalla kiinnityshitsausalueen tulee hioa, jotta vältetään kiinnityshitsauksesta jäänyt lasi tai huokosuus, mikä voisi aiheuttaa kaaren epävakautta ja jopa sulkuprosessin.
Ohjelmointitekniikoiden yhteenveto
(1) Valitse kohtalainen hitsausjärjestys. Hitsausjärjestyksen tulisi minimoida hitsausvääntymä ja hitsaustulpan liikerata.
(2) Hitsaustulpan avaruudellinen siirtyminen vaatii lyhyen, sileän ja turvallisen liikeradan.
(3) Optimoi hitsausparametrit. Parhaan hitsausparametrin saamiseksi valmista työkappaleet hitsauskokeita ja prosessiarviointia varten.
(4) Kohtalaisen sijainnin varmistaminen paikallisessa sijoittimessa, hitsauspolttimeen liittyvän asennon ja hitsauspolttimeen liittyvän sijainnin varmistaminen liitoksen suhteen. Kun työkappale on kiinnitetty paikallisessa sijoittimessa, jos hitsausnahto ei ole ihanteellisessa sijainnissa ja kulmassa, sijoitinta on ohjelmoinnin aikana jatkuvasti säädettävä, jotta hitsausnahto saavuttaa vaakasuoran sijainnin vaiheittain. Samalla jokaisen robottiajan sijaintia on jatkuvasti säädettävä, jotta hitsauspolttimeen liittyvän sijainnin, kulman ja langan ulkonevan osan pituuden voidaan määrittää kohtalaisesti liitoksen suhteen. Kun työkappaleen sijainti on määritetty, hitsauspolttimeen liittyvän sijainnin määrittäminen liitoksen suhteen on vaikeaa ohjelmoijan näkökulmasta. Tämä edellyttää, että ohjelmoijat ovat taitavia yhteenvetämisessä ja kokemusten kertymisessä.
(5) Lisää torchin puhdistusohjelma ajallaan. Tietyn pituisen hitsausohjelman kirjoittamisen jälkeen torchin puhdistusohjelma on lisättävä viipymättä. Tämä estää hitsausroiskeiden tukkimaan hitsauspiippua ja kosketusnokkaa, varmistaa torchin puhtaudesta, pidentää piipun käyttöikää, takaa luotettavan kaaren syttymisen ja vähentää hitsausroiskeita.
(6) Ohjelmointia ei yleensä suoriteta yhdessä vaiheessa. Robotinhitsauksessa vaaditaan jatkuvaa testausta ja muokkausta, jolloin säädellään hitsausparametreja ja torchin asentoa jne., jotta saadaan aikaan hyvä ohjelma.
Käyttökustannukset ja hallintaan liittyvä analyysi
Oppimisöljyt, joilla on samankaltaisia suorituskyky- ja tehokkuusominaisuuksia, voidaan korvata edullisemmillä vaihtoehdoilla. Hitsausprosessin aikainen huolto pidentää kulutusosien, kuten piippujen ja kosketusnokkien, käyttöikää. Lisäksi robottijärjestelmän ennakoiva huolto voi tehokkaasti parantaa komponenttien käyttöikää.
Erittäin koulutettuja johtajia, teknikoita ja käyttäjiä tarvitaan robottien saavuttamiseen mahdollisimman korkea tehokkuus. Yrityksen hitsausrobottitoiminnan menestyminen riippuu suuresti sen työvoimasta; siksi vakaa työvoima on ratkaisevan tärkeää.
