लेज़र तकनीक

एक वेल्डिंग रोबोट दो भागों से मिलकर बना होता है: स्वयं रोबोट और वेल्डिंग उपकरण। वेल्डिंग रोबोट का उपयोग करने से न केवल वेल्डिंग की गुणवत्ता स्थिर और उन्नत होती है तथा उत्पादन दक्षता में वृद्धि होती है, बल्कि वेल्डर्स के लिए कौशल की आवश्यकताएँ भी कम हो जाती हैं, जिससे उत्पाद अपग्रेड के लिए तैयारी का चक्र छोटा हो जाता है और संबंधित उपकरण निवेश में कमी आती है।

वेल्डिंग तार के लिए वेल्डिंग रोबोट की आवश्यकताएँ

रोबोट्स आवश्यकतानुसार ड्रम-प्रकार या रील-प्रकार के वेल्डिंग तार का उपयोग कर सकते हैं। तार परिवर्तन की आवृत्ति को कम करने के लिए, ड्रम-प्रकार के वेल्डिंग तार का उपयोग करना चाहिए। हालाँकि, लंबी तार फीडिंग होज़ के कारण प्रतिरोध अधिक होता है, जिसके लिए उच्च गुणवत्ता वाली तार कठोरता और अन्य गुणों की आवश्यकता होती है। जब थोड़ी कम गुणवत्ता वाली तांबे की प्लेटिंग वाले वेल्डिंग तार का उपयोग किया जाता है, तो घर्षण के कारण तार की सतह पर तांबे की प्लेटिंग रगड़ से उतर सकती है, जिससे गाइड ट्यूब के आंतरिक आयतन में कमी आ जाती है। इससे उच्च गति वाली तार फीडिंग के दौरान प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिसके कारण तार सहजता से नहीं फीड हो पाती है, और कंपन, अस्थिर आर्क तथा वेल्ड की गुणवत्ता पर प्रभाव पड़ता है। गंभीर मामलों में, अटकाव हो सकता है, जिससे रोबोट रुक जाता है। अतः वेल्डिंग तार गाइड ट्यूब की नियमित रूप से सफाई करनी आवश्यक है।

वेल्डिंग रोबोट्स में वेल्डिंग दोषों का विश्लेषण और निपटान विधियाँ

रोबोट वेल्डिंग में आर्गन-समृद्ध मिश्रित गैस शील्डेड वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है। सामान्य वेल्डिंग दोषों में वेल्ड विस्थापन, अंडरकट और छिद्रता शामिल हैं। विशिष्ट विश्लेषण निम्नलिखित हैं:

(1) वेल्डिंग का गलत संरेखण गलत वेल्डिंग स्थिति या वेल्डिंग टॉर्च की स्थिति में समस्याओं के कारण हो सकता है। इस स्थिति में, टीसीपी (वेल्डिंग टॉर्च के केंद्र बिंदु की स्थिति) की सटीकता की जाँच करें और उसके अनुसार समायोजित करें। यदि यह समस्या बार-बार उत्पन्न होती है, तो प्रत्येक रोबोट अक्ष की शून्य स्थिति की जाँच करें और पुनः कैलिब्रेट करें।

(2) अंडरकट को आधार सामग्री के वेल्ड किनारे पर ग्रूव के समान गड़नों के रूप में चिह्नित किया जाता है, जो अक्सर कैप वेल्ड के दोनों ओर प्रकट होती हैं। इसके प्रमुख कारणों में अत्यधिक वेल्डिंग गति, अत्यधिक दोलन आयाम, दोनों ओर पर्याप्त प्रतीक्षा समय का अभाव, या अत्यधिक वेल्डिंग धारा शामिल हैं। इनके निपटान के तरीकों में वेल्डिंग गति को उचित रूप से कम करना, दोलन आयाम को कम करना, दोनों ओर प्रतीक्षा समय को बढ़ाना और 5-10° के अग्र-झुकाव कोण के साथ धक्का देने वाली वेल्डिंग विधि का उपयोग करना शामिल है। संलयन का अभाव और अपूर्ण प्रवेश गंभीर आंतरिक दोष हैं, जो आमतौर पर पर्याप्त नहीं वेल्डिंग धारा, अत्यधिक वेल्डिंग गति, अत्यधिक बेवल कोण, वेल्डिंग टॉर्च के केंद्र से विचलन, या अंतर-परत सफाई के अपूर्ण होने के कारण होते हैं। इन दोषों के समाधान के लिए वेल्डिंग धारा को बढ़ाना, वेल्डिंग गति को कम करना और दोनों ओर के बेवल को सुनिश्चित करने के लिए दोलन आयाम को बढ़ाना आवश्यक है। अंतर-परत सफाई को भी मजबूत किया जाना चाहिए। मोटी प्लेटों की बहु-परत, बहु-पास वेल्डिंग में, बेवल के दोनों किनारों और अंतर-परत जंक्शनों पर संलयन पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है।

(3) छिद्रता होती है। छिद्रता मुख्य रूप से शील्डिंग गैस से संबंधित है, जिसमें अनुचित गैस प्रवाह दर, अपर्याप्त गैस शुद्धता, नोज़ल का अवरोध, गैस लाइन में रिसाव, कार्य-टुकड़े की सतह पर तेल या जंग या वेल्डिंग तार पर नमी शामिल है। इसके समाधान के लिए, गैस पैरामीटर को 15–25 लीटर/मिनट पर अनुकूलित किया जाना चाहिए, गैस प्रणाली की जाँच की जानी चाहिए, नोज़ल को साफ़ किया जाना चाहिए और कार्य पर्यावरण को बेहतर बनाया जाना चाहिए ताकि वायु वेग 2 मीटर/सेकंड से कम रहे। वेल्डिंग से पहले कार्य-टुकड़े की सतह को पूरी तरह साफ़ किया जाना चाहिए। अत्यधिक छींटे आमतौर पर गलत वेल्डिंग पैरामीटर, अत्यधिक लंबी एक्सटेंशन लंबाई या निम्न-गुणवत्ता वाले वेल्डिंग तार के कारण होते हैं। इसे वोल्टेज और करंट के उचित मिलान को समायोजित करके, एक्सटेंशन लंबाई को 10–15 मिमी तक नियंत्रित करके, तांबे-मुक्त या उच्च-गुणवत्ता वाले तांबे-लेपित वेल्डिंग तार का उपयोग करके, और Ar+CO₂ मिश्रण का उपयोग करके सुधारा जा सकता है।

(4) अत्यधिक छींटे गलन के गलत पैरामीटर चयन, गैस संरचना की समस्याओं या वेल्डिंग तार के अत्यधिक लंबे बाहर निकलने के कारण हो सकते हैं। शक्ति आउटपुट को समायोजित करने से वेल्डिंग पैरामीटर बदल जाते हैं, गैस मिश्रण अनुपात को समायोजित करने से मिश्रित गैस के अनुपात सही हो जाते हैं, और वेल्डिंग टॉर्च तथा कार्य-टुकड़े की सापेक्ष स्थिति को समायोजित करने से भी सहायता मिल सकती है।

(5) वेल्ड के अंत में ठंडा होने के बाद एक आर्क क्रेटर बनता है। प्रोग्रामिंग के दौरान क्रेटर भरने का कार्य जोड़ने से इस क्रेटर को भरा जा सकता है।

सामान्य वेल्डिंग रोबोट दोष और उनके समाधान

(1) टॉर्च संघट्ट। यह कार्य-टुकड़े की असेंबली में विचलन या वेल्डिंग टॉर्च के TCP में अशुद्धि के कारण हो सकता है। असेंबली की जाँच करें या वेल्डिंग टॉर्च के TCP को सही करें।

(2) आर्क विफलता, आर्क को प्रज्वलित नहीं किया जा सकता। यह वेल्डिंग तार के कार्य-टुकड़े के संपर्क में न होने या प्रक्रिया पैरामीटर के बहुत कम होने के कारण हो सकता है। तार को हाथ से फीड करें, वेल्डिंग टॉर्च और वेल्ड के बीच की दूरी को समायोजित करें, या प्रक्रिया पैरामीटर को उचित रूप से समायोजित करें।

(3) शील्डिंग गैस निगरानी अलार्म। यह शीतलन जल या शील्डिंग गैस आपूर्ति में दोष को दर्शाता है। कृपया शीतलन जल या शील्डिंग गैस पाइपलाइनों की जाँच करें।

कार्य-टुकड़े की गुणवत्ता सुनिश्चित करने का तरीका

एक टीच-एंड-रिप्रोड्यूस रोबोट के रूप में, कार्य-टुकड़े के असेंबली गुणवत्ता और परिशुद्धता स्थिर होनी चाहिए।

वेल्डिंग रोबोट के अनुप्रयोग के लिए भागों की तैयारी की गुणवत्ता पर कड़ा नियंत्रण और असेंबली की परिशुद्धता में सुधार आवश्यक है। भागों की सतह की गुणवत्ता, बेवल आयाम और असेंबली की परिशुद्धता वेल्ड ट्रैकिंग प्रदर्शन को प्रभावित करेंगे। निम्नलिखित पहलुओं का उपयोग भागों की तैयारी की गुणवत्ता और वेल्ड असेंबली की परिशुद्धता में सुधार के लिए किया जा सकता है:

(1) वेल्डिंग रोबोट्स के लिए विशिष्ट वेल्डिंग प्रक्रियाओं का विकास करें, जिसमें भागों के आयामों, वेल्ड बेवल्स और असेंबली आयामों के लिए कड़े प्रक्रिया विनिर्देश शामिल हों। आमतौर पर, भागों और बेवल के आकार की सहनशीलता को ±0.8 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए, और असेंबली के आकार की त्रुटियाँ ±1.5 मिमी के भीतर होनी चाहिए। इससे छिद्रता और अंडरकट जैसी वेल्डिंग त्रुटियों की संभावना काफी कम हो जाती है।

(2) वेल्डमेंट्स की असेंबली की शुद्धता को बढ़ाने के लिए उच्च-परिशुद्धता वाले असेंबली फिक्सचर्स का उपयोग करें।

(3) वेल्ड्स को पूरी तरह से साफ करना चाहिए, जिसमें तेल, जंग, वेल्डिंग गलन, कटिंग गलन और अन्य मलबे का अभाव होना चाहिए। वेल्ड करने योग्य प्राइमर का उपयोग करना अनुमत है। अन्यथा, आर्क प्रज्वलन की सफलता दर प्रभावित होगी। टैक वेल्डिंग को इलेक्ट्रोड वेल्डिंग से गैस शील्डेड वेल्डिंग में बदल देना चाहिए। इसके साथ ही, टैक वेल्डिंग क्षेत्र को अवशेष गलन या छिद्रता से बचाने के लिए पीसा जाना चाहिए, जिससे आर्क अस्थिरता और यहां तक कि स्पैटर को रोका जा सके।

प्रोग्रामिंग तकनीकों का सारांश

(1) एक उचित वेल्डिंग क्रम का चयन करें। वेल्डिंग क्रम का निर्धारण वेल्डिंग विकृति को न्यूनतम करने और वेल्डिंग टॉर्च के यात्रा पथ की लंबाई को कम करने के लिए किया जाना चाहिए।

(2) वेल्डिंग टॉर्च का स्थानिक संक्रमण एक छोटे, चिकने और सुरक्षित गति पथ की आवश्यकता होती है।

(3) वेल्डिंग पैरामीटर का अनुकूलन करें। सर्वोत्तम वेल्डिंग पैरामीटर प्राप्त करने के लिए, वेल्डिंग परीक्षण और प्रक्रिया मूल्यांकन के लिए कार्य-टुकड़ों की तैयारी करें।

(4) उचित पोजीशनर की स्थिति, वेल्डिंग टॉर्च का अवस्थिति और जोड़ के सापेक्ष वेल्डिंग टॉर्च की स्थिति। जब कार्य-टुकड़ा पोजीशनर पर स्थिर कर दिया जाता है, तो यदि वेल्ड सीम (जोड़) आदर्श स्थिति और कोण में नहीं है, तो प्रोग्रामिंग के दौरान पोजीशनर को लगातार समायोजित करने की आवश्यकता होती है ताकि वेल्ड सीम क्रमशः क्षैतिज स्थिति में पहुँच जाए। इसी समय, प्रत्येक रोबोट अक्ष की स्थितियों को भी लगातार समायोजित करना आवश्यक होता है ताकि जोड़ के सापेक्ष वेल्डिंग टॉर्च की स्थिति, कोण और तार की बाहरी लंबाई को उचित रूप से निर्धारित किया जा सके। जब कार्य-टुकड़े की स्थिति निर्धारित कर ली जाती है, तो प्रोग्रामर द्वारा जोड़ के सापेक्ष वेल्डिंग टॉर्च की स्थिति को दृश्य रूप से निर्धारित करना कठिन हो जाता है। इसके लिए प्रोग्रामर्स को अनुभव का सारांशित करने और संचयित करने के कौशल में निपुण होना आवश्यक है।

(5) टॉर्च सफाई कार्यक्रम को समय पर डालें। किसी निश्चित लंबाई के वेल्डिंग कार्यक्रम को लिखने के बाद, तुरंत टॉर्च सफाई कार्यक्रम डालना चाहिए। इससे वेल्डिंग स्पैटर के कारण वेल्डिंग नॉज़ल और संपर्क टिप के अवरुद्ध होने की रोकथाम होती है, जिससे टॉर्च की सफाई बनी रहती है, नॉज़ल के जीवनकाल में वृद्धि होती है, विश्वसनीय आर्क प्रज्वलन सुनिश्चित होता है और वेल्डिंग स्पैटर कम होता है।

(6) प्रोग्रामिंग सामान्यतः एक ही चरण में नहीं की जानी चाहिए। रोबोट वेल्डिंग के दौरान इसमें निरंतर परीक्षण और संशोधन की आवश्यकता होती है, जिसमें वेल्डिंग पैरामीटर और टॉर्च की स्थिति आदि को समायोजित किया जाता है, ताकि एक अच्छा कार्यक्रम तैयार किया जा सके।

संचालन लागत और प्रबंधन विश्लेषण

समान प्रदर्शन और प्रभावकारिता वाले सीखने वाले तेलों को कम कीमत पर प्रतिस्थापित किया जा सकता है। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान रखरखाव को मजबूत करने से नॉज़ल और संपर्क टिप जैसे खपत योग्य भागों के जीवनकाल में वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त, रोबोट प्रणाली का निवारक रखरखाव घटकों के जीवनकाल में प्रभावी रूप से सुधार कर सकता है।

रोबोट्स को अधिकतम दक्षता प्राप्त करने के लिए उच्च योग्य प्रबंधकों, तकनीशियनों और ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है। किसी कंपनी के वेल्डिंग रोबोट संचालन की सफलता मुख्य रूप से उसके कार्यबल पर निर्भर करती है; अतः एक स्थिर कार्यबल अत्यंत महत्वपूर्ण है।