Tecnoloxía Laser

Un robot de soldadura consta de dúas partes: o propio robot e o equipo de soldadura. O uso de robots de soldadura non só estabiliza e mellora a calidade da soldadura e incrementa a eficiencia produtiva, senón que tamén reduce os requisitos de cualificación dos soldadores, reducindo así o ciclo de preparación para as actualizacións de produtos e a inversión correspondente en equipos.

Requisitos dos robots de soldadura para o fío de soldadura

Os robots poden usar fío de soldadura de tipo tambor ou de tipo carrete, segundo se precise. Para reducir a frecuencia das substitucións de fío, debe empregarse o fío de soldadura de tipo tambor. Non obstante, debido á lonxitude do tubo de alimentación do fío, a resistencia é elevada, polo que se require unha maior rigidez do fío e outras propiedades de maior calidade. Cando se emprega fío de soldadura cun recubrimento de cobre de calidade lixeiramente inferior, este recubrimento pode desgastarse na superficie do fío por fricción, reducindo o volume interno do tubo guía. Isto incrementa a resistencia durante a alimentación de fío a alta velocidade, provocando que o fío non se alimente de maneira uniforme, o que orixina vibracións, arco inestable e afecta á calidade da soldadura. Nos casos máis graves, pode producirse un atascamento, facendo que o robot deixe de funcionar. Polo tanto, o tubo guía do fío de soldadura debe limparse periodicamente.

Análise e métodos de tratamento dos defectos de soldadura nos robots soldadores

A soldadura por robots úsase con gas protector rico en arxón. Os defectos de soldadura máis comúns inclúen desalineación da soldadura, mordedura e porosidade. As análises específicas son as seguintes:

(1) O desalinhamento da soldadura pode deberse a unha posición incorrecta da soldadura ou a problemas coa colocación da pistola de soldadura. Neste caso, comprobe a precisión do TCP (punto central da pistola de soldadura) e axústeo en consecuencia. Se isto ocorre con frecuencia, comprobe a posición de cero de cada eixe do robot e recaleíbreo.

(2) O undercut caracterízase por depresións en forma de ranura na beira da soldadura do material base, aparecendo frecuentemente en ambos os lados da soldadura de revestimento. As causas principais inclúen unha velocidade de soldadura excesiva, unha amplitude de oscilación excesiva, un tempo de permanencia insuficiente en ambos os lados ou unha corrente de soldadura excesiva. Os métodos de corrección inclúen reducir adecuadamente a velocidade de soldadura, diminuír a amplitude de oscilación, aumentar o tempo de permanencia en ambos os lados e empregar un método de soldadura por empuje cun ángulo de inclinación cara adiante de 5-10°. A falta de fusión e a penetración incompleta son defectos internos graves, xeralmente causados por unha corrente de soldadura insuficiente, unha velocidade de soldadura excesiva, un ángulo de bisel excesivo, un desvío no centrado da pistola de soldadura ou unha limpeza incompleta entre capas. Para abordar estes defectos, debe aumentarse a corrente de soldadura, reducirse a velocidade de soldadura e incrementarse a amplitude de oscilación para garantir a cobertura de ambos os lados do bisel. Tamén debe reforzarse a limpeza entre capas. Na soldadura multicamada e multipase de chapas grosas, débese prestar especial atención á fusión tanto nos bordos do bisel como nas zonas de unión entre capas.

(3) Prodúcese porosidade. A porosidade está principalmente relacionada co gas de protección, incluíndo un caudal de gas inadecuado, pureza insuficiente do gas, obstrución da boquilla, fuga na liña de gas e aceite ou ferruxa na superficie da peza de traballo ou humidade no arame de soldadura. Para solucionar isto, os parámetros do gas deben optimizarse a 15-25 L/min, debe comprobarse o sistema de gas, limparse as boquillas e mellorar o ambiente de traballo para controlar a velocidade do vento por debaixo de 2 m/s. A superficie da peza de traballo debe limparse minuciosamente antes da soldadura. O salpicado excesivo xeralmente orixínase por parámetros de soldadura non adecuados, unha lonxitude de extensión excesivamente longa ou unha mala calidade do arame de soldadura. Isto pode mellorarse axustando a correspondencia entre tensión e corrente, controlando a lonxitude de extensión entre 10 e 15 mm, empregando arame de soldadura sen cobre ou de alta calidade con revestimento de cobre, e utilizando unha mestura de Ar+CO₂.

(4) Unha salpicadura excesiva pode deberse a unha selección inadecuada dos parámetros de soldadura, problemas na composición do gas ou a unha extensión excesivamente longa do fío de soldadura. Axustar a potencia de saída pode cambiar os parámetros de soldadura, axustar a proporción da mestura de gases pode corrixir as proporcións dos gases mesturados, e axustar a posición relativa da pistola de soldadura e a peça de traballo tamén pode axudar.

(5) Formase un cráter de arco no final da soldadura despois do arrefriamento. Engadir unha función de recheo de cráter durante a programación pode rechear este cráter.

Fallos comúns nos robots de soldadura e solucións

(1) Colisión da pistola. Isto pode deberse a unha desviación no montaxe da peça de traballo ou a un TCP incorrecto da pistola de soldadura. Comprobe o montaxe ou corrixa o TCP da pistola de soldadura.

(2) Fallo do arco, incapaz de encender o arco. Isto pode deberse a que o fío de soldadura non está en contacto coa peça de traballo ou a que os parámetros do proceso son demasiado baixos. Alimente manualmente o fío, axuste a distancia entre a pistola de soldadura e a soldadura ou axuste adequadamente os parámetros do proceso.

(3) Alarma de monitorización do gas de proteción. Isto indica un fallo no suministro de auga de refrigeración ou de gas de proteción. Comprobe as tuberías de auga de refrigeración ou de gas de proteción.

Como Garantir a Calidade da Peza de Traballo

Como robot de ensino e reprodución, a calidade e a precisión da montaxe da peza de traballo deben ser consistentes.

A aplicación de robots de soldadura require un control rigoroso da calidade da preparación das pezas e a mellora da precisión de montaxe. A calidade superficial das pezas, as dimensións do bisel e a precisión de montaxe afectarán o rendemento do seguimento da soldadura. Os seguintes aspectos poden empregarse para mellorar a calidade da preparación das pezas e a precisión da montaxe da soldadura:

(1) Desenvolver procesos de soldadura especificamente para robots soldadores, con especificacións de proceso estritas para as dimensións das pezas, os biselados de soldadura e as dimensións de montaxe. Xeralmente, as tolerancias das dimensións das pezas e dos biselados deben controlarse dentro de ±0,8 mm, e os erros nas dimensións de montaxe dentro de ±1,5 mm. Isto pode reducir significativamente a probabilidade de defectos de soldadura como porosidade e socavación.

(2) Empregar dispositivos de montaxe de alta precisión para mellorar a precisión de montaxe das pezas soldadas.

(3) As soldaduras deben limparse minuciosamente, sen aceite, ferruxa, escoria de soldadura, escoria de corte nin outros residuos. Está permitido o uso dun imprimación soldable. De outro modo, afectarase a taxa de éxito na ignición do arco. A soldadura de fixación debe substituírse pola soldadura con electrodo pola soldadura protexida con gas. Ao mesmo tempo, a zona de soldadura de fixación debe lixarse para evitar a escoria residual ou a porosidade derivada da soldadura de fixación, evitando así a inestabilidade do arco e incluso as salpicaduras.

Resumo das técnicas de programación

(1) Escolla unha secuencia de soldadura razoable. A secuencia de soldadura debe determinarse para minimizar a deformación da soldadura e a lonxitude do percorrido da pistola de soldadura.

(2) A transición espacial da pistola de soldadura require unha traxectoria de movemento curta, suave e segura.

(3) Optimice os parámetros de soldadura. Para obter os mellores parámetros de soldadura, prepare as pezas para ensaios de soldadura e avaliación do proceso.

(4) Posición axeitada do posicionador, postura da tocha de soldadura e posición da tocha de soldadura respecto á xunta. Despois de fixar a peça de traballo no posicionador, se a corda de soldadura non está na posición e ángulo ideais, é necesario axustar continuamente o posicionador durante a programación para asegurar que a corda de soldadura alcance sucesivamente unha posición horizontal. Ao mesmo tempo, deben axustarse continuamente as posicións de cada eixe do robot para determinar de forma axeitada a posición, o ángulo e a lonxitude de extensión do arame da tocha de soldadura respecto á xunta. Unha vez determinada a posición da pieza de traballo, resulta difícil para o programador determinar visualmente a posición da tocha de soldadura respecto á xunta. Isto require que os programadores sexan hábiles resumindo e acumulando experiencia.

(5) Inserir o programa de limpeza da tocha de forma oportuna. Despois de escribir un programa de soldadura dunha certa lonxitude, debe inserirse prontamente un programa de limpeza da tocha. Isto evita que as salpicaduras de soldadura obstrúan a boquilla e a punta de contacto da tocha, garantindo a limpeza desta, alargando a vida útil da boquilla, asegurando un encendido fiable do arco e reducindo as salpicaduras de soldadura.

(6) A programación xeralmente non se debe facer nun só paso. Requírese unha proba e modificación continuas durante a soldadura robótica, axustando os parámetros de soldadura e a postura da tocha, entre outros aspectos, para elaborar un bo programa.

Análise dos custos operativos e da xestión

Os aceites de aprendizaxe con rendemento e eficacia similares poden substituírse por outros máis económicos. O reforzo da mantenza durante o proceso de soldadura alarga a vida útil das pezas de consumo, como as boquillas e as puntas de contacto. Ademais, a mantenza preventiva do sistema robótico pode mellorar efectivamente a vida útil dos compoñentes.

Xestores, técnicos e operarios moi cualificados son esenciais para que os robots alcancen a máxima eficiencia. O éxito da operación dun robot de soldadura dunha empresa depende en gran medida da súa forza laboral; polo tanto, unha forza laboral estable é fundamental.