Tecniche di programmazione dei robot saldatori
La programmazione dei robot influisce direttamente sulla ripetibilità del prodotto. Pertanto, durante il processo di programmazione e insegnamento, è fondamentale determinare passo dopo passo la traiettoria di lavoro del robot in base alle effettive condizioni di produzione per migliorare la qualità del prodotto.
Nell'industria, la saldatura è utilizzata in molti settori, in particolare nel settore della produzione automobilistica, dove i requisiti per le operazioni di saldatura sono estremamente elevati. Grazie alla continua ricerca e allo sviluppo condotti da scienziati, sono stati presentati e immessi sul mercato nuovi robot per la saldatura. L’applicazione dei robot per la saldatura è diventata un indicatore fondamentale dell’evoluzione verso l’automazione nella moderna produzione industriale. Tuttavia, l’attrezzatura stessa rappresenta soltanto la base: la qualità della tecnologia di programmazione determina direttamente la stabilità della qualità della saldatura e il livello di efficienza produttiva. Molte aziende hanno acquistato robot per la saldatura, ma, a causa di competenze insufficienti in materia di programmazione, registrano un basso tasso di utilizzo delle attrezzature e frequenti difetti di saldatura. Questo articolo fornirà una sintesi sistematica delle tecniche fondamentali per la programmazione dei robot per la saldatura, analizzandole da una prospettiva pratica, al fine di aiutare operatori e ingegneri programmatori a migliorare le proprie competenze. Di seguito sono elencate alcune tecniche per la programmazione dei robot per la saldatura. Vediamole insieme.
Tecniche di programmazione dei robot per la saldatura:
1. Scegliere una sequenza di saldatura ragionevole. La sequenza di saldatura deve essere determinata al fine di ridurre al minimo la deformazione da saldatura e la lunghezza del percorso di movimento della torcia di saldatura.
Una corretta pianificazione del percorso di saldatura può migliorare efficacemente qualità ed efficienza:
l Principio del percorso più breve: Minimizzare i percorsi di movimento non operativi per ridurre il tempo di viaggio a vuoto.
l Priorità all’evitamento degli ostacoli: Il percorso di movimento della torcia di saldatura deve evitare interferenze da parte di dispositivi di fissaggio, perni di posizionamento e altri ostacoli.
l Dall’interno verso l’esterno: Nel caso di saldature multistrato e multipassata, riempire ogni strato partendo dal punto più profondo verso l’esterno.
l Saldatura simmetrica: Per strutture simmetriche, utilizzare sequenze di saldatura alternate o simmetriche per controllare la deformazione.
2. Le transizioni spaziali della torcia di saldatura richiedono traiettorie di movimento brevi, fluide e sicure.
3. Ottimizzare i parametri di saldatura. Per ottenere i parametri di saldatura ottimali, realizzare pezzi di prova per test di saldatura e valutazione del processo.
4. Posizione ragionevole del posizionatore, postura della torcia di saldatura e posizione della torcia di saldatura rispetto al giunto. Dopo che il pezzo in lavorazione è stato fissato sul posizionatore, se la saldatura non si trova nella posizione e nell’angolo ideali, il posizionatore deve essere regolato continuamente durante la programmazione per garantire che la saldatura raggiunga progressivamente una posizione orizzontale. Contestualmente, le posizioni degli assi del robot devono essere regolate continuamente per determinare in modo appropriato la posizione, l’angolo e la lunghezza di sporgenza del filo della torcia di saldatura rispetto al giunto. Una volta stabilita la posizione del pezzo in lavorazione, la posizione della torcia di saldatura rispetto al giunto viene osservata visivamente dal programmatore, operazione piuttosto complessa. Ciò richiede che i programmatori siano esperti nel sintetizzare e accumulare esperienza.
La postura della torcia di saldatura ha un impatto significativo sulla formazione del cordone di saldatura e sulla profondità di penetrazione:
l Lunghezza di sporgenza: Di norma controllata entro 10–15 mm, mantenuta costante.
l Angolo di lavoro: 90° per saldature di testa, 45 ° per saldature a cordone d’angolo, con una deviazione non superiore a ±5°.
l Angolo di avanzamento: Saldatura in spinta (5-15 °) per lamiere sottili, saldatura in trazione (0-5 °) per lamiere spesse.
l Transizione di posizione: Le variazioni di posizione tra punti di insegnamento adiacenti devono essere fluide, evitando cambiamenti bruschi.
5. Inserire tempestivamente i programmi di pulizia della torcia. Dopo aver scritto un programma di saldatura di una certa lunghezza, è necessario inserire tempestivamente un programma di pulizia della torcia per prevenire l’ostruzione dell’ugello di saldatura e della punta di contatto da parte degli schizzi di saldatura, garantendo così la pulizia della torcia, prolungando la vita utile dell’ugello, assicurando un’accensione affidabile dell’arco e riducendo gli schizzi di saldatura.
6. La programmazione generalmente non può essere completata in un unico passaggio. Richiede test e modifiche continui durante la saldatura robotizzata, regolando parametri di saldatura, posizione della torcia, ecc., al fine di creare un programma ottimale.
La programmazione dei robot per la saldatura è una competenza tecnica che richiede un'integrazione stretta tra teoria e pratica. Una programmazione eccellente non richiede soltanto la padronanza dell'uso del teach pendant, ma anche una comprensione approfondita dell'essenza dei processi di saldatura, una buona conoscenza delle caratteristiche degli equipaggiamenti e un'esperienza pratica consolidata sul campo. Le tecniche sopra menzionate coprono l'intero processo, dalla preparazione, all'insegnamento (teaching), al collaudo (debugging) fino all'ottimizzazione, ed hanno lo scopo di ispirare e supportare i tecnici ingegneri impegnati nella programmazione dei robot per la saldatura.
Sono state illustrate queste tecniche di programmazione per robot saldatori. I robot saldatori garantiscono una qualità costante della produzione dall'inizio alla fine, migliorano l'efficienza produttiva e proteggono le persone dagli effetti nocivi della luce. Inoltre, le aziende non devono sostenere ingenti spese per la formazione del personale, un fattore cruciale per il loro sviluppo.
