Popoln vodnik za obratovanje varilnega robota
Varilni robot sestavljata dva dela: sam robot in varilna oprema. Uporaba varilnih robotov ne le stabilizira in izboljša kakovost varjenja ter poveča proizvodno učinkovitost, temveč tudi zmanjša zahteve glede strokovnosti varilcev, s čimer skrajša pripravljalni cikel za nadgradnjo izdelkov in zmanjša ustrezna naložbe v opremo.
Zahteve za varilne robote glede varilnega žice
Roboti lahko po potrebi uporabljajo varilni žični material v bobnu ali na tuljavi. Za zmanjšanje pogostosti menjave žice je priporočljiva uporaba žice v bobnu. Zaradi dolge cevi za dovajanje žice je upornost visoka, zato je potrebna žica višje kakovosti s posebno trdnostjo in drugimi lastnostmi. Če se uporablja žica z nekoliko nižjo kakovostjo bakrene prevleke, se lahko zaradi trenja bakrena prevleka na površini žice iztrga, kar zmanjša notranji premer vodilne cevi. To poveča upornost pri hitrem dovajanju žice, kar povzroči neravnomerno dovajanje žice, vibracije, nestabilen lok in vpliva na kakovost zvara. V hudih primerih lahko pride do zamašitve, kar povzroči zaustavitev robota. Zato je treba vodilno cev za varilni žični material redno čistiti.
Analiza in načini odpravljanja napak pri varjenju z roboti
Pri varjenju z roboti se uporablja varjenje z zaščitnim plinom, ki vsebuje bogat mešanico argona. Pogoste napake pri varjenju vključujejo napačno poravnavo zvara, podrezovanje in poroznost. Posebne analize so naslednje:
(1) Napačno poravnava zvarov se lahko pojavi zaradi napačnega položaja pri varjenju ali težav z namestitvijo varilnega gorila. V tem primeru preverite natančnost TCP (središčna točka varilnega gorila) in jo ustrezno prilagodite. Če se to pojavlja pogosto, preverite ničelni položaj vsake osi robota in izvedite ponovno kalibracijo.
(2) Podrez je značilen po žlebovih podobnih depresijah na robu varjenega spoja osnovnega materiala, ki se pogosto pojavljajo na obeh straneh zaključnega varilnega šiva. Glavni vzroki vključujejo preveliko hitrost varjenja, preveliko amplitudo nihanja, premalo časa zadrževanja na obeh straneh ali prevelik varilni tok. Načini odprave vključujejo ustrezno zmanjšanje hitrosti varjenja, zmanjšanje amplitude nihanja, povečanje časa zadrževanja na obeh straneh ter uporabo potiskalne metode varjenja z naprej usmerjenim kotom 5–10°. Pomanjkanje spajanja in nepopolno prepenjanje sta resna notranja napaki, ki ju običajno povzročijo premajhen varilni tok, prevelika hitrost varjenja, prevelik kot priprave, odmik središča varilnega gorila ali nepopolno čiščenje med plasti. Za odpravo teh napak je treba povečati varilni tok, zmanjšati hitrost varjenja in povečati amplitudo nihanja, da se zagotovi pokritost obeh strani priprave. Prav tako je treba izboljšati čiščenje med plasti. Pri večplastnem in večprehodnem varjenju debelih plošč je treba posebno pozornost nameniti spajanju na obeh straneh priprave ter na stičnih mestih med posameznimi plastmi.
(3) Pojavijo se pori. Poroznost je predvsem povezana z zaščitnim plinom, kar vključuje neustrezno pretok plina, nedostatno čistost plina, zamašitev šobke, uhajanje plina iz cevi ter olje ali rjo na površini obdelovanega dela ali vlago na varilni žici. Za odpravo te napake je treba optimizirati plinske parametre na 15–25 L/min, preveriti plinski sistem, očistiti šobke in izboljšati delovno okolje tako, da se hitrost vetra omeji na manj kot 2 m/s. Površino obdelovanega dela je treba pred varjenjem temeljito očistiti. Prekomerno razprševanje se običajno pojavlja zaradi neustreznih varilnih parametrov, prevelike dolžine izvirne žice ali nizke kakovosti varilne žice. To se lahko izboljša z nastavitvijo ustrezne kombinacije napetosti in toka, nadzorom dolžine izvirne žice (10–15 mm), uporabo brezbakrene ali visokokakovostne bakrenih prevlečene varilne žice ter uporabo mešanice Ar+CO₂.
(4) Prekomerna razpršitev lahko nastane zaradi neustreznega izbora varilnih parametrov, težav s sestavo plina ali preveč dolgega izvleka varilnega žičnega elektroda. Sprememba izhodne moči omogoča prilagoditev varilnih parametrov, prilagoditev razmerja mešanice plinov popravi razmerje mešanih plinov, prilagoditev relativnega položaja varilnega gorila in delovnega predmeta pa prav tako pomaga.
(5) Po ohladitvi se na koncu zvara oblikuje lokov krater. Dodajanje funkcije za polnjenje kraterja med programiranjem omogoča izpolnitev tega kraterja.
Pogosti napaki varilnih robotov in njihova reševanja
(1) Trk gorila. To se lahko zgodi zaradi odstopanja pri sestavljanju delovnega predmeta ali napačne točke TCP varilnega gorila. Preverite sestavo ali popravite točko TCP varilnega gorila.
(2) Napaka loka – lok se ne vžge. To se lahko zgodi zaradi tega, da varilni žični elektrod ne pride v stik z delovnim predmetom ali pa so procesni parametri prenizki. Ročno podajte žico, prilagodite razdaljo med varilnim gorilom in zvarom ali ustrezno prilagodite procesne parametre.
(3) Alarmsko opozorilo za nadzor zaščitnega plina. To kaže napako v oskrbi z hlajenjem z vodo ali zaščitnim plinom. Preverite cevi za hladilno vodo ali zaščitni plin.
Kako zagotoviti kakovost izdelka
Kot robot za učenje in ponavljanje mora biti kakovost sestave in natančnost izdelka dosledna.
Uporaba varilnih robotov zahteva strogo nadzorovanje kakovosti priprave delovnih kosov ter izboljšanje natančnosti sestave. Kakovost površine delovnih kosov, dimenzije prereza in natančnost sestave vplivajo na zmogljivost sledenja varilnemu švu. Naslednji vidiki se lahko uporabijo za izboljšanje kakovosti priprave delovnih kosov in natančnosti sestave varilnih spojev:
(1) Razviti postopke varjenja posebej za varilne robote z natančnimi specifikacijami postopka za dimenzije delov, varilne kose in sestavne dimenzije. Splošno velja, da naj bodo dopustni odstopki pri dimenzijah delov in kosov omejeni na ±0,8 mm, napake pri sestavi pa na ±1,5 mm. S tem se znatno zmanjša verjetnost pojavljanja varilnih napak, kot so poroznost in podrezovanje.
(2) Uporabiti visoko natančne sestavne pripravke za izboljšanje natančnosti sestave varjenih konstrukcij.
(3) Varilne šve je treba temeljito očistiti od olja, rje, varilnega šljaka, rezalnega šljaka in drugih onesnažil. Dovoljen je uporabni varilni predložek. V nasprotnem primeru bo vplival na uspešnost vžiga električnega loka. Začetno varjenje je treba spremeniti iz elektrodno varjenja na varjenje z zaščitnim plinom. Hkrati je treba območje začetnega varjenja izbrusiti, da se prepreči ostanek šljaka ali poroznosti iz začetnega varjenja, kar bi povzročilo nestabilnost loka in celo razprševanje.
Povzetek programskih tehnik
(1) Izberite primerno zaporedje varjenja. Zaporedje varjenja je treba določiti tako, da se zmanjša deformacija pri varjenju in dolžina poti, ki jo opravi varilni gorjak.
(2) Prostorski prehod varilnega gorjaka zahteva kratek, gladak in varnega gibanja trajektorijo.
(3) Optimizirajte varilne parametre. Za pridobitev najboljših varilnih parametrov pripravite delovne predmete za preskusno varjenje in oceno procesa.
(4) Razumno postavitev pozicionirnika, položaj varilnega gorila in položaj varilnega gorila glede na varilni šiv. Ko je delovni kos pritrjen na pozicionirnik, če varilni šiv ni v idealnem položaju in pod optimalnim kotom, je med programiranjem potrebno pozicionirnik neprestano prilagajati, da se zagotovi, da varilni šiv zaporedoma doseže vodoraven položaj. Hkrati je treba neprestano prilagajati položaje posameznih osi robota, da se razumno določi položaj, kot in dolžina iztegnjene žice varilnega gorila glede na varilni šiv. Ko je položaj delovnega kosa določen, je položaj varilnega gorila glede na varilni šiv težko določiti z vizualnim pregledom s strani programerja. To zahteva, da so programerji spretni pri sintetiziranju in nakopavanju izkušenj.
(5) Vstavite program za čiščenje gorilnika pravočasno. Po zapisu varilnega programa določene dolžine je treba takoj vstaviti program za čiščenje gorilnika. To preprečuje zamašitev varilnega šobka in stiknega končka z razprški pri varjenju, kar zagotavlja čistost gorilnika, podaljšuje življenjsko dobo šobka, zagotavlja zanesljivo vžiganje loka in zmanjšuje razprške pri varjenju.
(6) Programiranje na splošno ne bi smelo potekati v enem koraku. Zahteva neprekinjano testiranje in spreminjanje med robotskim varjenjem, prilagajanje varilnih parametrov in položaja gorilnika itd., da se ustvari dober program.
Obratovalni stroški in analiza upravljanja
Učne olja z podobnimi lastnostmi in učinkovitostjo lahko nadomestimo po nižji ceni. Izboljšana vzdrževalna dejavnost med varjenjem podaljša življenjsko dobo porabnih delov, kot so šobki in stikni konci. Poleg tega preventivno vzdrževanje robotskega sistema učinkovito izboljša življenjsko dobo komponent.
Za dosego najvišje učinkovitosti robotov so nujni visoko kvalificirani managerji, tehniki in operaterji. Uspeh delovanja varilnih robotov v podjetju je v veliki meri odvisen od njegovega osebja; zato je stabilno osebje ključnega pomena.
