Tehnologia Laser

Un robot de sudură este compus din două părți: robotul propriu-zis și echipamentul de sudură. Utilizarea roboților de sudură nu doar stabilizează și îmbunătățește calitatea sudurii și crește eficiența producției, ci reduce și cerințele de calificare pentru sudori, scurtând astfel ciclul de pregătire pentru actualizările produselor și reducând investițiile corespunzătoare în echipamente.

Cerințe ale roboților de sudură privind sârma de sudură

Roboții pot utiliza fie sârmă de sudură de tip tambur, fie sârmă de sudură de tip bobină, în funcție de necesități. Pentru a reduce frecvența schimbărilor de sârmă, se recomandă utilizarea sârmei de sudură de tip tambur. Totuși, datorită lungimii mari a furtunului de alimentare cu sârmă, rezistența este ridicată, ceea ce necesită o rigiditate superioară a sârmei, precum și alte proprietăți îmbunătățite. Atunci când se utilizează sârmă de sudură cu o calitate ușor inferioară a placării cu cupru, stratul de cupru de pe suprafața sârmei poate fi îndepărtat prin frecare, reducând volumul interior al tubului ghid. Aceasta crește rezistența în timpul alimentării rapide a sârmei, determinând o alimentare nesigură a acesteia, ceea ce duce la vibrații, arc instabil și afectează calitatea sudurii. În cazuri severe, poate apărea blocarea, provocând oprirea robotului. Prin urmare, tubul ghid pentru sârma de sudură trebuie curățat periodic.

Analiza și metodele de remediere a defectelor de sudură la roboții de sudură

Sudura cu roboți utilizează sudura cu gaze de protecție bogate în argon. Defectele de sudură frecvente includ nealinierea sudurii, subtăierea marginilor și porozitatea. Analizele specifice sunt prezentate mai jos:

(1) Dezalinierea sudurii poate fi cauzată de poziționarea incorectă a sudurii sau de probleme legate de poziționarea pistolului de sudură. În acest caz, verificați acuratețea TCP (punctul central al pistolului de sudură) și ajustați-l corespunzător. Dacă acest fenomen apare frecvent, verificați poziția zero a fiecărei axe a robotului și efectuați recalibrarea.

(2) Subtăierea se caracterizează prin depresiuni de tip canelură la marginea sudurii pe materialul de bază, apărând adesea pe ambele părți ale cordoanelor de acoperire. Principalele cauze includ viteza de sudare excesivă, amplitudinea excesivă a oscilației, timpul insuficient de staționare pe ambele părți sau curentul de sudare prea mare. Metodele de remediere includ reducerea corespunzătoare a vitezei de sudare, micșorarea amplitudinii oscilației, creșterea timpului de staționare pe ambele părți și utilizarea unei metode de sudare cu împingere, cu un unghi de înclinare înainte de 5–10°. Lipsa de fuziune și penetrarea incompletă sunt defecte interne grave, provocate, de obicei, de curentul de sudare insuficient, viteza de sudare excesivă, unghiul de calibrare prea mare, devierea centrului torței de sudare sau curățarea incompletă a straturilor intermediare. Pentru remedierea acestor defecte, trebuie mărit curentul de sudare, redusă viteza de sudare și crescută amplitudinea oscilației, pentru a asigura acoperirea ambelor părți ale calibrării. De asemenea, trebuie intensificată curățarea straturilor intermediare. În cazul sudării în mai multe straturi și mai multe treceri la plăcile groase, trebuie acordată o atenție deosebită fuziunii la ambele părți ale calibrării și la joncțiunile dintre straturi.

(3) Apare porozitatea. Porozitatea este legată în principal de gazul de protecție, inclusiv de debitul incorect al gazului, puritatea insuficientă a gazului, înfundarea duzei, scurgerea din conducta de gaz și prezența uleiului sau ruginii pe suprafața piesei de lucru sau a umidității pe sârma de sudură. Pentru a remedia această problemă, parametrii gazului trebuie optimizați la 15–25 L/min, sistemul de gaz trebuie verificat, duzele curățate, iar mediul de lucru îmbunătățit pentru a controla viteza vântului sub 2 m/s. Suprafața piesei de lucru trebuie curățată temeinic înainte de sudare. Splințurile excesive provin, de obicei, din parametri incorecți de sudură, dintr-o lungime prea mare a porțiunii neizolate a sârmei sau din calitatea scăzută a sârmei de sudură. Acestea pot fi reduse prin ajustarea corespondenței dintre tensiune și curent, prin menținerea lungimii porțiunii neizolate la 10–15 mm, prin utilizarea unei sârme de sudură fără cupru sau a unei sârme de sudură cu placare de cupru de înaltă calitate și prin utilizarea unui amestec de Ar+CO₂.

(4) Splăpâirea excesivă poate fi cauzată de o selecție incorectă a parametrilor de sudare, probleme legate de compoziția gazului sau de o lungime prea mare a extensiei sârmei de sudură. Reglarea puterii de ieșire poate modifica parametrii de sudare, reglarea raportului de amestec al gazelor poate corecta proporțiile gazelor amestecate, iar reglarea poziției relative dintre torța de sudură și piesa de prelucrat poate, de asemenea, ajuta.

(5) O crateră de arc se formează la capătul cusăturii după răcire. Adăugarea unei funcții de umplere a craterei în timpul programării poate umple această crateră.

Defecțiuni frecvente ale roboților de sudură și soluții

(1) Coliziunea torței. Aceasta poate fi cauzată de o abatere în asamblarea piesei de prelucrat sau de o poziționare incorectă a punctului de control al torței (TCP). Verificați asamblarea sau corectați TCP-ul torței de sudură.

(2) Defecțiunea arcului electric, care nu se aprinde. Aceasta poate fi cauzată de faptul că sârma de sudură nu atinge piesa de prelucrat sau de parametrii tehnologici prea mici. Alimentați manual sârma, ajustați distanța dintre torța de sudură și cusătură sau reglați corespunzător parametrii tehnologici.

(3) Alarmă de monitorizare a gazului de protecție. Aceasta indică o defecțiune în alimentarea cu apă de răcire sau cu gaz de protecție. Verificați conductele de apă de răcire sau cele de gaz de protecție.

Cum să asigurați calitatea piesei de prelucrat

Ca robot de tip „învățare și reproducere”, calitatea și precizia asamblării piesei de prelucrat trebuie să fie constante.

Aplicarea roboților de sudură necesită un control strict al calității pregătirii pieselor și îmbunătățirea preciziei asamblării. Calitatea suprafeței pieselor, dimensiunile bisectoarelor și precizia asamblării vor influența performanța urmăririi sudurii. Următoarele aspecte pot fi utilizate pentru a îmbunătăți calitatea pregătirii pieselor și precizia asamblării sudurii:

(1) Dezvoltarea proceselor de sudură special concepute pentru roboții de sudură, cu specificații tehnologice stricte privind dimensiunile pieselor, bisectoarele de sudură și dimensiunile de asamblare. În general, toleranțele dimensiunilor pieselor și ale bisectoarelor trebuie controlate în limitele ±0,8 mm, iar erorile dimensiunilor de asamblare în limitele ±1,5 mm. Aceasta poate reduce semnificativ probabilitatea apariției defectelor de sudură, cum ar fi porozitatea și subtăierea.

(2) Utilizarea dispozitivelor de asamblare de înaltă precizie pentru îmbunătățirea acurateței de asamblare a sudurilor.

(3) Sudurile trebuie curățate complet, fără ulei, rugină, zgură de sudură, zgură de tăiere și alte impurități. Este admisă aplicarea unui grund sudabil. În caz contrar, rata de succes a aprinderii arcului va fi afectată. Sudarea de fixare trebuie modificată de la sudarea cu electrozi la sudarea cu protecție gazosă. În același timp, zona de sudură de fixare trebuie rectificată pentru a evita zgura sau porozitatea reziduală provenită din sudarea de fixare, astfel împiedicându-se instabilitatea arcului și chiar proiecția de particule metalice.

Rezumatul tehnicilor de programare

(1) Alegeți o succesiune rațională de sudare. Succesiunea de sudare trebuie stabilită astfel încât să se minimizeze deformarea prin sudare și lungimea traseului de deplasare al pistolului de sudură.

(2) Trecerea spațială a pistolului de sudură necesită o traiectorie de mișcare scurtă, lină și sigură.

(3) Optimizați parametrii de sudare. Pentru a obține cei mai buni parametri de sudare, pregătiți piesele pentru teste de sudare și evaluare procesuală.

(4) Poziția rezonabilă a poziționatorului, poziția torței de sudură și poziția torței de sudură relativ la îmbinare. După fixarea piesei de prelucrat pe poziționator, dacă cordoanele de sudură nu se află în poziția și unghiul ideale, poziționatorul trebuie ajustat în mod continuu în timpul programării, pentru a asigura atingerea succesivă a unei poziții orizontale a cordoanelor de sudură. În același timp, pozițiile fiecărei axe a robotului trebuie ajustate în mod continuu pentru a determina în mod rezonabil poziția, unghiul și lungimea de extensie a electrodului torței de sudură relativ la îmbinare. După stabilirea poziției piesei de prelucrat, poziția torței de sudură relativ la îmbinare este dificil de determinat vizual de către programator. Aceasta necesită ca programatorii să fie pricepuți în sintetizarea și acumularea experienței.

(5) Introduceți în mod oportun programul de curățare a torței. După scrierea unui program de sudură de o anumită lungime, programul de curățare a torței trebuie inserat imediat. Aceasta previne blocarea duzei de sudură și a vârfului de contact prin stropirea de sudură, asigurând curățenia torței, prelungind durata de viață a duzei, garantând o aprindere fiabilă a arcului și reducând stropirea de sudură.

(6) Programarea nu se face, în general, într-o singură etapă. Aceasta necesită testări și modificări continue în timpul sudării cu robotul, ajustarea parametrilor de sudură și a poziției torței etc., pentru a elabora un program eficient.

Costuri de exploatare și analiză managerială

Uleiurile de învățare cu performanțe și eficiență similare pot fi înlocuite cu variante mai ieftine. Întreținerea riguroasă în timpul procesului de sudură prelungește durata de viață a pieselor consumabile, cum ar fi duzele și vârfurile de contact. În plus, întreținerea preventivă a sistemului robotic poate îmbunătăți eficient durata de viață a componentelor.

Managerii, tehnicienii și operatorii foarte calificați sunt esențiali pentru ca roboții să atingă eficiența maximă. Succesul operațiunii de sudură cu roboți ale unei companii depinde în mare măsură de forța de muncă; prin urmare, o forță de muncă stabilă este esențială.