Komplexný sprievodca prevádzkou zváracích robotov
Zvárací robot sa skladá z dvoch častí: samotného robota a zváracích zariadení. Používanie zváracích robotov nielen stabilizuje a zvyšuje kvalitu zvárania a zvyšuje výrobnú efektivitu, ale tiež zníži nároky na odborné znalosti zváračov, čím sa skráti prípravná doba pre modernizáciu výrobkov a znížia sa príslušné investície do zariadení.
Požiadavky na zvárací robot pre zvárací drôt
Roboty môžu podľa potreby používať buď závitový alebo kotúčový zvárací drôt. Aby sa znížila frekvencia výmeny drôtu, odporúča sa používať kotúčový zvárací drôt. Vzhľadom na dlhý hadičkový vedenie drôtu je však odpor vyšší, čo vyžaduje vyššiu tuhosť drôtu a iné vlastnosti. Pri použití zváracieho drôtu s mierne nižšou kvalitou medeného povlaku sa môže v dôsledku trenia medený povlak na povrchu drôtu odrieť, čím sa zníži vnútorný objem vodiacej trubice. To zvyšuje odpor pri rýchlej podávke drôtu, čo spôsobuje nerovnomerné podávanie drôtu, vibrácie, nestabilný oblúk a negatívne ovplyvňuje kvalitu zvaru. V závažných prípadoch môže dôjsť k zablokovaniu, čo spôsobí zastavenie robota. Preto je potrebné vodiacu trubicu zváracieho drôtu pravidelne čistiť.
Analýza a metódy odstraňovania zváracích chýb pri robotickom zváraní
Pri robotickom zváraní sa používa chránené zváranie argónovo-bohatou zmesou plynov. Medzi bežné zváracie chyby patria nesúlad zvaru, podrezanie a pórovitosť. Konkrétne analýzy sú uvedené nižšie:
(1) Nesprávne zváranie môže byť spôsobené nesprávnou polohou zvárania alebo problémami s umiestnením zváracieho horáka. V tomto prípade skontrolujte presnosť TCP (polohy stredového bodu zváracieho horáka) a prípadne ju upravte. Ak sa to deje často, skontrolujte nulovú polohu každej osi robota a znovu kalibrujte.
(2) Podrez je charakterizovaný drážkovitými stlačeninami na okraji zváraného spoja základného materiálu, často sa vyskytujúce na oboch stranách vrchného zvaru. Hlavné príčiny zahŕňajú príliš vysokú rýchlosť zvárania, príliš veľkú amplitúdu kmitania, nedostatočný čas zdržania na oboch stranách alebo príliš veľký zvárací prúd. Postupy nápravy zahŕňajú primerané zníženie rýchlosti zvárania, zníženie amplitúdy kmitania, predĺženie času zdržania na oboch stranách a použitie tlačivej metódy zvárania s predným sklonom horáka 5–10°. Nedostatok zvarenia a neúplné prepenetrování sú vážne vnútorné chyby, ktoré sa zvyčajne vyskytujú pri nedostatočnom zváracom prúde, príliš vysokom zváracom rýchlosti, príliš veľkom uhlom prípravy zvarového spoja, odchýlke stredovej osi zváracieho horáka alebo nedostatočnej čistote medzi vrstvami. Na odstránenie týchto chýb je potrebné zvýšiť zvárací prúd, znížiť rýchlosť zvárania a zväčšiť amplitúdu kmitania, aby sa zabezpečilo pokrytie oboch strán zvarového spoja. Okrem toho je potrebné posilniť čistenie medzi vrstvami. Pri viacvrstvovom a viacprechodovom zváraní hrubých dosiek je potrebné venovať osobitnú pozornosť zvareniu na oboch stranách zvarového spoja a v miestach prechodu medzi jednotlivými vrstvami.
(3) Vznikajú póry. Póry sú predovšetkým spôsobené ochranným plynom, vrátane nesprávneho prietoku plynu, nedostatočnej čistoty plynu, upchatia trysky, úniku plynu z potrubia a prítomnosti oleja alebo hrdzy na povrchu obrobku alebo vlhkosti na zváracom drôte. Na odstránenie tohto javu je potrebné optimalizovať parametre plynu na rozsah 15–25 l/min, skontrolovať plynový systém, vyčistiť trysky a zlepšiť pracovné prostredie tak, aby sa rýchlosť vetra udržala pod 2 m/s. Pred zváraním je potrebné dôkladne vyčistiť povrch obrobku. Nadmerný rozstrek sa zvyčajne vyskytuje v dôsledku nesprávne nastavených zváracích parametrov, príliš dlhej výživovej dĺžky alebo nízkej kvality zváracieho drôtu. Tento jav možno zmierniť úpravou zhody napätia a prúdu, kontrolou výživovej dĺžky (10–15 mm), použitím bezmeďového alebo vysokokvalitného meďovo pozinkovaného zváracieho drôtu a použitím zmesi Ar+CO₂.
(4) Nadmerné rozstrekovanie môže byť spôsobené nesprávnym výberom zváracích parametrov, problémami so zložením ochranného plynu alebo príliš dlhým vysunutím zváracieho drôtu. Úpravou výstupného výkonu je možné zmeniť zváracie parametre, úpravou pomeru zmesi plynov je možné opraviť pomery zmiešaných plynov a úpravou relatívnej polohy zváracieho horáka voči obrobku sa tiež dá dosiahnuť zlepšenie.
(5) Po ochladení sa na konci zvaru vytvorí oblúkový kráter. Pridaním funkcie vyplnenia krátera pri programovaní je možné tento kráter vyplniť.
Bežné poruchy zváracích robotov a ich riešenia
(1) Zrážka horáka. Toto môže byť spôsobené odchýlkou pri montáži obrobku alebo nepresným TCP (Tool Center Point) zváracieho horáka. Skontrolujte montáž alebo upravte TCP zváracieho horáka.
(2) Zlyhanie oblúku – oblúk sa nedá zapáliť. Toto môže byť spôsobené tým, že zvárací drôt neprichádza do kontaktu s obrobkom, alebo že procesné parametre sú nastavené príliš nízko. Manuálne podajte drôt, upravte vzdialenosť medzi zváracím horákom a zvarom alebo vhodne upravte procesné parametre.
(3) Upozornenie na monitorovanie ochranného plynu. Toto indikuje poruchu prívodu chladiacej vody alebo ochranného plynu. Skontrolujte potrubia pre chladiacu vodu alebo ochranný plyn.
Ako zabezpečiť kvalitu polotovaru
Ako učiaci a reprodukujúci robot musí byť kvalita a presnosť montáže polotovaru konzistentné.
Použitie zváracích robotov vyžaduje prísne kontrolu kvality prípravy súčiastok a zlepšenie presnosti montáže. Kvalita povrchu súčiastok, rozmery výbežku a presnosť montáže ovplyvnia výkon sledovania zvaru. Nasledujúce aspekty možno využiť na zlepšenie kvality prípravy súčiastok a presnosti montáže zvarov:
(1) Vyvinúť zváracie procesy špecificky pre zváracie roboty s prísne definovanými technologickými špecifikáciami pre rozmery dielov, zváracie kĺby a montážne rozmery. Všeobecne by sa tolerancie rozmerov dielov a kĺbov mali udržiavať v rozmedzí ±0,8 mm a chyby montážnych rozmerov v rozmedzí ±1,5 mm. Tým sa výrazne zníži pravdepodobnosť výskytu zváracích chýb, ako napríklad pórovitosť a podrez.
(2) Použiť vysokej presnosti montážne prípravky na zvýšenie presnosti montáže zváraných konštrukcií.
(3) Zvárací šev sa musí dôkladne vyčistiť od oleja, hrdzy, zváracieho škvrnu, rezného škvrnu a iného odpadu. Je povolené použitie zváracieho základného náteru. Inak sa zníži úspešnosť zapálenia oblúka. Príložné zváranie sa má zmeniť z elektródového zvárania na zváranie chráneným plynom. Súčasne sa oblasť príložného zvárania má odbrúsiť, aby sa predišlo zvyškom škvrnu alebo pórovitosti po príložnom zváraní, čím sa zabráni nestabilitě oblúka a dokonca aj rozstrekovaniu.
Zhrnutie programovacích techník
(1) Vyberte primeranú postupnosť zvárania. Postupnosť zvárania sa musí určiť tak, aby sa minimalizovala deformácia pri zváraní a dĺžka dráhy pohybu zváracieho horáka.
(2) Priestorový prechod zváracieho horáka vyžaduje krátku, hladkú a bezpečnú trajektóriu pohybu.
(3) Optimalizujte zváracie parametre. Na získanie najvhodnejších zváracích parametrov pripravte polotovary na skúšobné zváranie a hodnotenie procesu.
(4) Primeraná poloha pozícionéra, poloha zváracieho horáka a poloha zváracieho horáka vzhľadom na zvarový šev. Po upevnení obrobku na pozícionér, ak sa zvarový šev nenachádza v ideálnej polohe a uhle, je počas programovania potrebné pozícionér neustále upravovať, aby sa zvarový šev postupne dostal do vodorovnej polohy. Súčasne je potrebné neustále upravovať polohy jednotlivých osí robota, aby sa primerane určili poloha, uhol a dĺžka výstupu drôtu zváracieho horáka vzhľadom na zvarový šev. Po určení polohy obrobku je vizuálne ťažké programátorovi určiť polohu zváracieho horáka vzhľadom na zvarový šev. To vyžaduje, aby programátori boli zběhlí v zhrnovaní a nahromadení skúseností.
(5) Včas vložte program na čistenie horáka. Po napísaní zváracieho programu určitej dĺžky by sa mal program na čistenie horáka okamžite vložiť. Tým sa zabráni ucpaniu zváracieho tryskovača a kontaktného hrotu rozstrekovaným zváracím materiálom, čo zabezpečuje čistotu horáka, predlžuje životnosť tryskovača, zaručuje spoľahlivé zapálenie oblúka a znižuje rozstrekovanie pri zváraní.
(6) Programovanie sa zvyčajne nesmie vykonávať v jednom kroku. Vyžaduje neustále testovanie a úpravy počas robotického zvárania, prispôsobenie zváracích parametrov a polohy horáka atď., aby sa vytvoril kvalitný program.
Prevádzkové náklady a analýza riadenia
Mazivá s podobnými výkonovými a účinnostnými vlastnosťami je možné nahradiť lacnejšími alternatívami. Posilnenie údržby počas zváracieho procesu predlžuje životnosť spotrebných dielov, ako sú tryskovače a kontaktné hroty. Okrem toho preventívna údržba robotického systému efektívne predlžuje životnosť komponentov.
Vysoko kvalifikovaní manažéri, technici a operátori sú nevyhnutní na dosiahnutie maximálnej účinnosti robotov. Úspech prevádzky zváracích robotov v spoločnosti závisí do veľkej miery od jej pracovnej sily; preto je stabilná pracovná sila rozhodujúca.
