Kuinka valita hitsausrobotti? Kahdeksan tyyppistä tarpetta selitetään kerralla.

Erilaiset materiaalit, levypaksuudet, eräkoot ja työkappalerakenteet asettavat täysin erilaiset vaatimukset robottihitsausratkaisulle. Tässä artikkelissa tarkastellaan tyypillisiä skenaarioita, kuten ohut-levyn matala-lämpö-syöttöhitsaus, alumiiniseoshitsaus, monikerroksinen-keskipaksun-levyn monikerroshitsaus, sauman seuranta, moni-akselin vapaa koordinointi,}{}-pohjainen näkemys{{9} hitsaus. Siinä tarkastellaan hitsausrobotin tuotteita ja prosessivalmiuksia auttaakseen valmistajia siirtymään "hitsaushaasteesta" paremmin{11}}sopivaan automaatioratkaisuun. Kun ostat hitsausrobotin, älä vertaile pelkästään robotin teknisiä tietoja. Arvioi koko hitsauskyky, joka koostuu robotista, hitsausvirtalähteestä, prosessista, saumantunnistuksesta, ulkoisista akseleista ja asiantuntijatietokannasta.

"Millainen hitsausrobotti sopii työkappaleeseemme?" Tämä on yksi kysymyksistä, joita valmistajat kysyvät useimmiten valmistautuessaan hitsausautomaatioon.

Mutta jokainen, joka on itse ajanut robottihitsausprojektia, tietää, että vastausta ei voi löytää katsomalla "kuinka paljon hyötykuormaa robotilla on tai kuinka pitkä sen käsi on".

Jopa hitsausrobottien joukossa 0,5 mm levyt ja 50 mm levyt vaativat kahta täysin erilaista teknistä lähestymistapaa. Standardoidut työkappaleet ja pienet -erä-epä-standardirakenteet asettavat erilaisia ​​vaatimuksia automaatiojärjestelmälle. Hiiliteräs, ruostumaton teräs, galvanoitu levy ja alumiiniseos eroavat myös huomattavasti lämmöntuonnilta, pisaroiden siirrosta, roiskeista, tunkeutumissyvyydestä ja vääristymien hallinnasta.

Joten kun yritys ostaa hitsausrobotin, sen ei todellakaan tarvitse valita yhtä robottia, vaan täydellinen hitsausratkaisu, joka koostuu itse robotista, hitsausvirtalähteestä, hitsausprosessista, sauman tunnistuksesta, ulkoisista akseleista ja ohjelmistojärjestelmästä.

Joten miten sinun pitäisi valita eri valmistusskenaarioihin?

Tämä on yksi yleisimmistä ongelmista laitteistojen, autojen osien, metallilevyjen ja ruostumattoman teräksen valmistuksessa.

Ohut{0}}levyhitsauksen keskeinen ristiriita on se, että sinun on varmistettava hitsaussulakkeet ilman, että liiallinen lämmöntuotto aiheuttaa palamista-, painumista, vääristymistä tai voimakkaita roiskeita.

Perinteinen lähestymistapa on vähentää virtaa ja kulkunopeutta, mutta tämä voi johtaa alhaisempaan hitsaustehokkuuteen, epävakaaseen valokaaren syttymiseen tai huonoon vanteen muodostukseen.

Näihin skenaarioihin CRP tarjoaa tällä hetkellä kahta päätyyppiä ratkaisuja.

Ensimmäinen tyyppi on Pro- ja Nynhan-sarjat, jotka käyttävät integroitua ohjausta robotin ja hitsausvirtalähteen välillä parantaakseen vähäistä-roiskeita ja ohuiden{1}}levyjen hitsauskykyä.

Esimerkiksi uuden -sukupolven Pro-sarja on päivitetty ohut-levyprosesseja varten, ja se tarjoaa 0,6 mm:n ultra-ohutlevyn suoran-napaisuuden.

Nynhan-sarja keskittyy erittäin-vähän roiskeisiin, nopeaan ohjelmointiin, integroituun suunnitteluun ja{1}}nopeaan liikkeeseen. Sen yhteensopiva hitsausvirtalähde käyttää 100 kHz korkean

Toinen tyyppi on kylmäkaarihitsaus / CMT-tyyppiset matalan-lämpö-syöttöratkaisut sovelluksiin, joissa on korkeammat vaatimukset ohuille levyille.

CRP:n kylmäkaarihitsauksessa käytetään servolangan{0}}syöttöpoltinta ohjaamaan langan vetäytymistä korkealla taajuudella. Yhdistämällä fyysisen ja sähkömagneettisen ohjauksen se saavuttaa hellävaraisemman pisaroiden siirron ja siten alentaa kokonaislämmöntuottoa. Tekniikassa on lähes-nolla roiskeita, alhainen lämmöntuotto, vakaa kaaren pituus, vahva rako-sillauskyky ja nopea{5}}hitsaus.

Kyllä, mutta prosessin rajat vaihtelevat materiaalista toiseen.

CRP:n kylmäkaarihitsausrobotit peittävät nythiiliteräs, ruostumaton teräs, galvanoitu levy, alumiini ja kupari, muiden materiaalien joukossa. Tyypillisiä käyttöalueita ovat: hiiliteräs noin 0,5–5 mm, ruostumaton teräs noin 1,0–5 mm, galvanoitu levy noin 0,5–5 mm, kupari 1–5 mm ja alumiini noin 1 mm ja enemmän.

Prosessitestauksessa kylmäkaarihitsauksella on saavutettu 0,5 mm:n ultra-ohuen hiiliteräslevyn puskuhitsaus. Erikoistapauksissa on menty pidemmälle, hitsattu 0,4 mm ultra-ohutta hiiliteräslevyä, ja hitsaus on todennettu kahdella suojakaasulla: 80 % Ar + 20 % CO₂ ja 100 % CO₂. Verrattuna tavalliseen suojakaasu-hitsaukseen, kylmäkaarihitsaus vähentää lämmöntuottoa noin 20 %, mikä vähentää tehokkaasti hitsauksen vääristymiä.

Galvanoidulle levylle alhainen lämmöntuotto on yhtä tärkeää.Sinkkipinnoite palaa helposti pois korkeassa kuumuudessa, mikä voi myös lisätä huokoisuutta ja roiskeita. CRP:n kylmäkaaritesteissä verrattuna perinteisiin vähäroiskeisiin prosesseihin, joissakin galvanoidun levyn testiskenaarioissa huokoisuus väheni yli 20 %, roiskeet vähenivät yli 10 % ja tunkeutumissyvyys kasvoi yli 30 %.

Alumiinin hitsaus on aina ollut skenaario, joka testaa hitsausrobotin prosessikykyä.

Syyt eivät ole alumiiniseoksen nopeaa lämmönjohtavuutta. Niihin kuuluvat myös langan-syötön vakaus, valokaaren käynnistys, pisaroiden hallinta, helmien muodostus ja oksidikalvo. Joten alumiinin hitsausta ei voida ymmärtää yksinkertaisesti "alumiinilangan kelan vaihtamiseksi".

CRP:n kylmäkaarihitsausratkaisu käyttää servo push{0}}pull-langansyöttöä valokaaren pituuden säädöllä, jotta langan liike ja kaaren tila koordinoidaan tarkemmin. Se on kehittänyt erilaisia ​​alumiinihitsausprosesseja ja voi tuottaa kala-hitsaushelmiä.

Asiakkaille kaksi tärkeintä kysymystä: kestääkö langansyöttö{0}}lankaa vakaasti ja onko olemassa kypsiä prosessiparametreja, jotka voidaan hakea suoraan eri levypaksuuksille, liitostyypeille ja hitsin ulkonäkövaatimuksille.

Jos lämmöntuotto on vaikein ongelma ohuiden-levyjen hitsauksessa, niin keskipaksulle-levylle vaikeimmat ongelmat ovat läpäisy, sulaminen, vakaus ja tasaisuus useiden kerrosten ja läpivientien välillä.

Usein mukana ovat rakennuskoneet, maatalouskoneet, teräsrakenteet ja suuret laitteetV-, K- ja J-uranivelet. Mitä paksumpi levy, sitä enemmän hitsauskulkuja on täytettävä, ja sitä korkeammat vaatimukset ovat robotin polun suunnittelulle, hitsausjärjestykselle ja parametrien hallinnalle.

Yksi CRP:n RH-sarjan asemointitavoitteista on keski-paksu levy ja moni-akselilaajennettu sovellukset, jotka tukevat sauman etsintä, kaaren seuranta, monikerroksinen moni-hitsaus ja ulkoinen-akselikoordinointi.

Vielä tärkeämpääCRP ei ole vain "voiko robotti hitsata paksua levyä?" Se rakentaa asiantuntijatietokantaa keskipaksuille{0}}levyille.

Varsinaisessa käytössä käyttäjät voivat syöttää tietoja, kuten levyn paksuuden, langan, suojakaasun, uran tyypin ja jalan koon, ja antaa järjestelmän luoda vastaavan moni{0}}kerroksisen moni{1}}päästöparametrijoukon. Luomisen jälkeen se voidaan tarkistaa, muokata ja tallentaa takaisin, jotta samantyyppinen hitsi voidaan kutsua toistuvasti.

Tämä muuttaa vähitellen hitsausprosessin "henkilökohtaisesta kokemuksesta riippuvasta" "toistettavaksi tietoresurssiksi".

Ultra-paksujen levyjen alalla CRP on myös tehnyt melko systemaattista prosessitutkimusta. CO₂- ja sek{2}}kaasuhitsausolosuhteissa se on tutkinut 10–100 mm paksujen ultra-levyjen automaattista monikerroshitsausta, jossa on erilaisia ​​uramuotoja ja jotka kattavat V-, K- ja J{oves{10}.

Tämä on ongelma, joka on ratkaistava, kun robottihitsaus siirtyy laboratoriosta todelliseen tehtaaseen.

Olipa robotin toistopaikannustarkkuus kuinka suuri tahansa, se takaa vain sen, että "robotti toistaa opetetun polun". Mutta varsinainen hitsi ei ole aina samassa asennossa.

Levyn leikkausvirheet, kiinnitysvirheet, uran poikkeama, kumulatiiviset virheet alkuvirran prosesseista ja lämpövääristymä voivat kaikki saada todellisen hitsin poikkeamaan teoreettisesta reitistä.

Joten robotin on myös "aistava". CRP:n nykyiset hitsausratkaisut muodostavat jo yhdistelmän teknologioita:kosketustunnistus, valokaaren seuranta, laserseuranta, näkö ja moniakselinen koordinointi.

Kosketustunnistin sopii todellisen hitsauskohdan löytämiseen ennen hitsausta; kaariseuranta korjaa dynaamisesti polun hitsauksen aikana kaarisignaalin perusteella.

CRP:n kaarenseurantajärjestelmä pystyy seuraamaan vakaasti noin 120 A:n virralla ja noin 1 mm:n kudosleveydellä ja korjaa automaattisesti hitsauspolun.

Laserseuranta skannaa uraprofiilin reaaliajassa laseranturin avulla ja korjaa dynaamisesti polttimen asennon ja polun, mikä tarjoaa paremman mukautumiskyvyn rakoihin ja kohdistusvirheisiin.

CRP voi myös rakentaa digitaalisen työaseman 3D-mallista, käyttää asiantuntijatietokantaa prosessin sovittamiseen ja korjata polun reaaliajassa prosessikaaren seurannan avulla.

Rakennuskoneissa, teräsrakenteissa, maatalouskoneissa ja suurten laitteiden valmistuksessa kuusi-akselinen robotti ei useinkaan yksin riitä.

Suuri työkappale voi ulottua useita metrejä, joten robotin on katettava suurempi työskentelyalue ja pidettävä hitsaus suotuisassa hitsausasennossa. Tämä edellyttää, että robotti toimii yhdessä ulkoisten akselien, kuten maaradan ja asennoittimen, kanssa.

Yksi robotti tukee jopa6+6, yhteensä 12-akselinen, laajennus, ja tukee yhdistelmiä, kuten lineaarisia kiskoja ja kahta-akselin asennoitinta.

Esimerkiksi eräässä maatalouskoneprojektissa on jo käytetty 11-akselin koordinointia: 6-akselinen robotti + 3 ulkoiset-akselimekanismeja + 2-akselin asennoitinta yhdistettynä kosketustunnistukseen, valokaaren seurantaan ja monikerroksisiin monivaiheisiin toimintoihin monimutkaisten keskipaksujen levyjen hitsaukseen.

Tällaisen järjestelmän arvo ei ole vain se, että "robotti pääsee pidemmälle". Asennoitin muuttaa aktiivisesti työkappaleen asentoa ja muuttaa jotkin pystysuorat ja yläpuoliset hitsausasennot edullisemmiksi hitsausasetuksiksi, mikä auttaa parantamaan laadun vakautta.

Aiemmin monet yritykset uskoivat, että robottihitsaus sopii suuriin-vakioosiin, kuten autotehtaiden osiin, kun taas manuaalinen hitsaus on joustavampaa pienille-erä-epä---osille.

Tuo tuomio on muuttumassa. CRP:llä on tällä hetkellä kaksi teknistä reittiä tämän ratkaisemiseksi.

Yksi reitti on yhteistyöhitsausrobotti.CRP:n yhteishitsausmalleihin kuuluu tällä hetkellä mmRC09-05-W, RC13-10-W ja RC18-05-W.

Yhteistyöhitsauksen suurin arvo ei ole vain se, että robotti on kevyempi ja joustavampi. Se yksinkertaistaa hitsauksen ohjelmointia ja vaihtoa, mikä vähentää yritysten riippuvuutta erikoistuneista robottiohjelmoijista.

Käyttäjät voivat vetää robotin suoraan lähelle kohdepistettä ja hienosäätää sitten{0}}6 suuntaan (ylös/alas, vasemmalle/oikealle, eteenpäin/taakse) käyttämällä ohjaussauvaa päätetehostimessa ja tallentaa pisteitä, viivoja, kaaria, hitsaus- ja kudontakomentoja suoraan päätetehostimeen.

CRP-yhteishitsaus tukee myös hitsausohjelmistotoimintoja, kuten kudontaa, monikerroksista moni-kulkua, sauman etsintää ja kaaren seurantaa, ja tarjoaa törmäyksentunnistuksen, UPS:n ja painovoiman kompensoinnin.

Käyttöönottoa varten yhteiskäyttöiset CRP-hitsausrobotit tukevat useita muotoja, mukaan lukien siirrettävä kärry, magneettinen alusta ja ulkoinen -akselin jatke. Mobiilikärry on iteroitu toiseen sukupolveen ja soveltuu paremmin todellisiin tuotantolattioihin; vakiomagneettinen alusta sopii malleihin CRP-RC09-05-W ja CRP-RC13-10-W. Projekteissa, joissa tarvitaan laajempaa työskentelyaluetta tai lisättyä asennoitinta, yhteistyörobotit voivat myös laajentaa jopa 5 ulkoista akselia.

Tästä on jo tulossa tärkeä suunta hitsausautomaation seuraavalle vaiheelle.

CRP on nyt kehittänyt useita älykkäitä hitsausratkaisuja, jotka perustuvat visioon ja malleihin.

Esimerkiksi pienten-erien, useiden-rakenneosien tapauksessa järjestelmä voi skannata työkappaleen ja kääntää-mallin sen ilman ennakkopiirroksia. Se tukee yli kymmentä rakennemuotoa, kuten H-palkkia, ja luo automaattisesti vastaavat hitsausreitit.

Putkiliittimien sisä- ja ulkorenkaiden saumoille,vision teach{0}}vapaa järjestelmä voi skannata hitsin, käänteinen-mallintaa sen ja luoda automaattisesti hitsausohjelman samalla kun se koordinoi ulkoisten akselien kanssa ja suunnittelee asennoittimen kulmia.

Tehonsiirtoterästorniskenaarioissa CRP-ratkaisu voi myös käyttää linjalaserpistepilveä hitsauksen tunnistamiseen, automaattisesti hitsaamalla halkaisijaltaan 600–2000 mm:n teräsputkitorneja ja sovittaa automaattisesti hitsausprosessit monikerroksisesta moni-pass-asiantuntijaparametritietokannasta.

Lisäksi tavallisissa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien -levyskenaarioissa, kuten kattiloissa ja lämmönvaihtimissa, automatisoitu hitsaus voidaan suorittaa yhdistämällä CAD-piirustukset, 3D-näkymä, oma TIG-poltin ja valokaaren seuranta.

Ei välttämättä. Hitsausnopeuden tulee perustua vakaaseen hitsin laatuun.

Varsinkin ohuiden{0}}levyjen hitsauksessa, jos tavoittelet nopeutta ja päädyt kaaren katkeamiseen, alaleikkaukseen, huokoisuuteen tai huonoon vanteen muodostukseen, uudelleentyöstökustannukset voivat päätyä korkeampiin.

CRP:n kylmäkaariteknologian ominaisuus on sese korjaa kaaren pituutta jatkuvalla suljetun{0}}silmukan ohjauksella pitäen kaaren vakaana, vaikka hitsausnopeus ja lankapuikko muuttuvat.

Joissakin prosessitesteissä kylmäkaarihitsausnopeuteen verrattuna alhaiseen{0}}roiskehitsaukseenkasvanut 10–20 prosenttia tai enemmän, jayli 50 %suuressa-virrassa, nopeassa{1}}hitsausolosuhteissa.

Koska robotti ratkaisee vain "miten liikkua". Se, mikä todella määrää hitsin laadun, sisältää myöshitsausvirtalähde, langan-syöttöjärjestelmä, ohjausalgoritmi ja hitsausprosessi.

Otetaan Nynhan esimerkkinä: robotti ja hitsaaja käyttävät integroitua ohjausta, joten hitsausparametrit voidaan asettaa ja tallentaa suoraan robotin opetusriippuvalle, ja yksinkertaistetut parametrit vähentävät käyttäjien vaikeuksia prosessin säätämisessä.

Kylmäkaariratkaisu menee askeleen pidemmälle ja suunnittelee robotin, servolangan-syöttöpolttimen, hitsauslaitteen ja ohjausalgoritmin yhdeksi täydelliseksi järjestelmäksi.

Esimerkiksi kaaren pituuden ohjauksessa järjestelmä tarkkailee langan vetäytymispituutta reaaliajassa ja säätää langansyöttönopeutta suljetun -silmukan ohjauksella. Tämä pitää virran ja kaaren pituuden vakaina, kun tarra{2}}muuttuu, mikä tuottaa tasaisen tunkeutumissyvyyden ja hitsin muodostumisen.

Tämä viittaa myös kriittiseen valintaperiaatteeseen: teollisuusrobotti voi olla yleiskäyttöinen-laite, mutta hitsausrobotilla ei voi olla vain yleiskäyttöistä-liiketoimintoa. Hitsausasiakkaille tärkeämpää on se, kuinka paljon todellista hitsausprosessikokemusta valmistajalla on kertynyt.

"Meidän levymme on liian ohut, käsin hitsaus palaa helposti läpi, ja sen jälkeen tarvitsemme kovaa hiontaa ja muodonkorjausta." Tällaisten asiakkaiden ensimmäinen asia, joka on huomioitava, on kyky ohjata lämmöntuotetta ja pisaroiden siirtoa, ei vain robotin tarkkuutta.

Kun olet miettinyt näitä ehtoja, huomaat, että nykyään "robotin saaminen liikkumaan opetettua polkua pitkin" ei ole enää vaikein ongelma. Todelliset vaikeudet ovat: kuinka ohjata lämmön syöttöä ohuelle levylle; kuinka saavuttaa vakaa tunkeutuminen keskipaksulle-levylle; kuinka suorittaa monikerroksinen monikerroshitsaus 50 mm tai 100 mm paksulle levylle; kuinka löytää hitsi, kun työkappale poikkeaa; kuinka saavuttaa moniakselinen koordinointi suurissa rakenteissa; kuinka alentaa ohjelmointikustannuksia pienille erille ja monille muunnelmille; kuinka taata hitsin laatu erikoismateriaaleille, kuten alumiiniseokselle ja galvanoidulle levylle; ja kuinka erinomaisten hitsaajien vuosien kertynyt kokemus muunnetaan toistettavissa oleviksi prosessiparametreiksi ja asiantuntijatietokantoiksi.

Pron ja Nynhanin alhaisesta-roiskeesta, korkean suorituskyvyn{1}}hitsauksesta RH-sarjan keski-paksuun levyyn ja moni-akselikoordinaatioon; kylmäkaarihitsauksen/CMT:n alhaisesta lämmönsyötöstä yhteistyöhitsauksen joustavaan käyttöön; ja näkö-pohjaiseen opetus-vapaaseen käyttöön, ulkoiseen-akselikoordinointiin ja asiantuntijatietokantoihin, CRP integroi asteittain robotin ohjauksen, hitsausvirtalähteet, hitsausprosessit ja älykkään tunnistuksen yhdeksi täydelliseksi hitsausteknologiajärjestelmäksi.

Valmistajat valitsevat hitsausrobotin sen sijaan, että kysyisivät vain "Kuinka paljon tämä robotti maksaa?", vaan on parempi kysyä ensin: "Missä minun työkappaleeni tarkalleen on vaikea hitsata?" Laatua, kustannuksia ja tehokkuutta ei lopulta ratkaise robotti yksin, vaan koko sen takana oleva teknologiajärjestelmä: hitsausvirtalähde, prosessi, anturit ja älykäs ohjelmisto. Ja tämä on avain siirtämään hitsausautomaatiota "työvoimaa korvaavista roboteista" kohti "prosessiälyä".