Komplett guide för drift av svetsrobot
En svetsrobot består av två delar: roboten själv och svetsutrustningen. Användning av svetsrobotar stabiliserar inte bara och förbättrar svetskvaliteten samt ökar produktionseffektiviteten, utan minskar också de färdighetskrav som ställs på svetsare, vilket därmed förkortar förberedelsecykeln för produktuppdateringar och minskar motsvarande investeringar i utrustning.
Krav på svetslåd för svetsrobot
Robotar kan använda antingen trumtyps- eller spoltyps-svetslådor efter behov. För att minska frekvensen av trådbyten bör trumtyps-svetslådor användas. På grund av den långa trådfördelningsslangen är motståndet dock högt, vilket kräver högre kvalitet på trådens styvhet och andra egenskaper. När svetslådor med något lägre kvalitet på kopparbeläggningen används kan kopparbeläggningen på trådytan slitas bort på grund av friktion, vilket minskar det inre volymen i guidröret. Detta ökar motståndet vid höghastighets-trådfördelning, vilket leder till att tråden inte förs fram smidigt, vilket orsakar vibrationer, en instabil ljusbåge och påverkar svetskvaliteten. I allvarliga fall kan blockering uppstå, vilket får roboten att stanna. Därför måste svetslådornas guidrör rengöras regelbundet.
Analys och hanteringsmetoder för svetsfel vid robotbaserad svetsning
Robotbaserad svetsning använder argonrik blandgas som skyddsgas vid svetsning. Vanliga svetsfel inkluderar felaktig svetsposition, underskärning och porositet. Specifika analyser redovisas nedan:
(1) Felaktig svetsposition kan bero på felaktig svetsposition eller problem med svetspåns positionering. I detta fall bör noggrannheten hos TCP (centrumpositionen för svetspånen) kontrolleras och justeras därefter. Om detta inträffar ofta bör nollpositionen för varje robotaxel kontrolleras och omkalibreras.
(2) Undercut karakteriseras av ränna-liknande fördjupningar vid svetskanten på grundmaterialet, ofta synliga på båda sidor av täcksvetsen. De främsta orsakerna inkluderar för hög svetshastighet, för stor oscillationsamplitud, för kort verkningsvaraktighet på båda sidor eller för hög svetsström. Åtgärdsåtgärder inkluderar att lämpligen minska svetshastigheten, minska oscillationsamplituden, öka verkningsvaraktigheten på båda sidor samt använda en framåtriktad svetsteknik med en framåtlutningsvinkel på 5–10°. Brist på sammanfogning och ofullständig genomsvetsning är allvarliga inre defekter, vilka vanligtvis orsakas av för låg svetsström, för hög svetshastighet, för stor skivvinkel, felaktig centreringsposition för svetspistol eller ofullständig rengöring mellan lager. För att åtgärda dessa defekter bör svetsströmmen ökas, svetshastigheten minskas och oscillationsamplituden ökas för att säkerställa täckning av båda sidor av skivningen. Rengöringen mellan lager bör också förstärkas. Vid flerlagers- och flerpasssvetsning av tjocka plåtar bör särskild uppmärksamhet ägnas åt sammanfogningen vid båda sidor av skivningen samt vid gränsytorna mellan lager.
(3) Porositet uppstår. Porositet är främst kopplad till skyddsgasen, inklusive felaktig flödeshastighet för gasen, otillräcklig gasrenhet, munstycksblockering, läckage i gasslangen samt olja eller rost på arbetsstyckets yta eller fukt på svets-tråden. För att åtgärda detta bör gasparametrarna optimeras till 15–25 L/min, gasanläggningen kontrolleras, munstyckena rengöras och arbetsmiljön förbättras för att hålla vindhastigheten under 2 m/s. Arbetsstyckets yta bör rengöras grundligt innan svetsning. Överdrivit sprutande orsakas vanligtvis av felaktigt inställda svetsparametrar, för lång utsträckningslängd eller dålig kvalitet på svets-tråden. Detta kan förbättras genom att justera spännings- och strömmatchning, kontrollera utsträckningslängden så att den ligger mellan 10–15 mm, använda kopparfri eller högkvalitativt kopparbelagd svets-tråd samt använda en Ar+CO₂-blandning.
(4) Överdriven sprutning kan bero på felaktig val av svetsparametrar, problem med gasens sammansättning eller för lång utskjutning av svetstråden. Justering av effektutgången kan ändra svetsparametrarna, justering av gasblandningsförhållandet kan rätta till blandningsproportionerna för den blandade gasen, och justering av den relativa positionen mellan svetspistol och arbetsstycke kan också hjälpa.
(5) En bågkrater bildas i slutet av svetsen efter avkylning. Att lägga till en kraterfyllningsfunktion vid programmering kan fylla denna krater.
Vanliga fel och lösningar för svetsrobotar
(1) Kollision med pistol. Detta kan bero på avvikelse i monteringen av arbetsstycket eller felaktig TCP (Tool Center Point) för svetspistolen. Kontrollera monteringen eller korrigera TCP för svetspistolen.
(2) Bågfel – bågen kan inte tändas. Detta kan bero på att svetstråden inte nuddar arbetsstycket eller att processparametrarna är för låga. Mata tråden manuellt, justera avståndet mellan svetspistolen och svetsen eller justera processparametrarna på lämpligt sätt.
(3) Larm för övervakning av skyddsgas. Detta indikerar ett fel i kylvattnet eller skyddsgastillförseln. Kontrollera kylvattens- eller skyddsgasrören.
Hur man säkerställer arbetsstyckets kvalitet
Som en robot för undervisning och återupprepad exekvering måste monteringskvaliteten och precisionen för arbetsstycket vara konsekventa.
Användningen av svetsrobotar kräver strikt kontroll av delarnas förberedelsekvalitet och förbättring av monteringsprecisionen. Ytkvaliteten på delarna, kantavskärningens dimensioner och monteringsprecisionen påverkar svetsföljningsprestandan. Följande aspekter kan användas för att förbättra förberedelsekvaliteten för delar och monteringsprecisionen för svetsning:
(1) Utveckla svetsprocesser specifikt för svetsrobotar, med strikta processspecifikationer för delarnas dimensioner, svetsskärning och monteringsdimensioner. I allmänhet bör toleranserna för del- och skärningsstorlek hållas inom ±0,8 mm och monteringsfel inom ±1,5 mm. Detta kan avsevärt minska sannolikheten för svetsfel såsom porositet och underskärning.
(2) Använd högprecisionens monteringsfack för att förbättra monteringsnoggrannheten hos svetsdelar.
(3) Svetsningar ska rengöras grundligt och vara fria från olja, rost, svetsslag, skärs slag och annat smuts. En svetsbar grundfärg är tillåten. Annars påverkas tändsäkerheten för lysbågen negativt. Punktsvetsning bör ändras från elektrodsvetsning till gas-skyddad svetsning. Samtidigt bör området för punktsvetsning slipas för att undvika resterande slagg eller porositet från punktsvetsningen, vilket förhindrar lysbågens instabilitet och till och med sprutning.
Sammanfattning av programmeringstekniker
(1) Välj en rimlig svetsserier. Svetsserien bör fastställas för att minimera svepdeformation och längden på svetspåns väg.
(2) Den rumsliga övergången för svetspånen kräver en kort, jämn och säker rörelsebana.
(3) Optimera svetsparametrar. För att erhålla de bästa svetsparametrarna ska provstycken för svetstester och processutvärdering förberedas.
(4) Rimlig position för positioneraren, hållning för svetspåsen och position för svetspåsen i förhållande till foggen. När arbetsstycket är fäst på positioneraren måste positioneraren justeras kontinuerligt under programmeringen om svetsnaden inte befinner sig i den ideala positionen och vinkeln, för att säkerställa att svetsnaden successivt når en horisontell position. Samtidigt måste positionerna för varje robotaxel justeras kontinuerligt för att rimligt bestämma positionen, vinkeln och trådutsträckningslängden för svetspåsen i förhållande till foggen. När arbetsstyckets position är fastställd är det svårt för programmeraren att bedöma svetspåsens position i förhållande till foggen visuellt. Detta kräver att programmerare är skickliga på att sammanfatta och samla erfarenheter.
(5) Inför programmet för torchlämningsrengöring i tid. Efter att ha skrivit ett svetsprogram av en viss längd bör ett program för torchlämningsrengöring införas omedelbart. Detta förhindrar att svetssprut från blockera svetsmunstycket och kontaktspetsen, vilket säkerställer renlighet hos torchen, förlänger munstyckets livslängd, säkerställer pålitlig bågstart och minskar svetssprut.
(6) Programmering bör i allmänhet inte utföras i ett steg. Den kräver kontinuerlig testning och justering under robotssvetsning, t.ex. justering av svetsparametrar och torchens hållning, för att skapa ett bra program.
Driftkostnader och förvaltningsanalys
Smörjoljor med liknande prestanda och effektivitet kan ersättas med billigare alternativ. Att förstärka underhållet under svetsprocessen förlänger livslängden för förbrukningsdelar såsom munstycken och kontaktspetsar. Dessutom kan förebyggande underhåll av robotsystemet effektivt förbättra komponenternas livslängd.
Högkvalificerade chefer, tekniker och operatörer är avgörande för att robotar ska uppnå maximal effektivitet. Framgången med ett företags svetsrobotdrift beror till stor del på dess arbetsstyrka; därför är en stabil arbetsstyrka avgörande.
