چگونه یک ربات جوشکار انتخاب کنیم؟ هشت نوع نیاز به طور همزمان توضیح داده شد.

مواد مختلف، ضخامت صفحه، اندازه های دسته ای و ساختار قطعه کار، تقاضاهای کاملاً متفاوتی را برای محلول جوشکاری رباتیک ایجاد می کنند. این مقاله به سناریوهای معمولی مانند-ورق نازک-جوشکاری با حرارت ورودی-نازک، جوشکاری آلیاژ آلومینیوم، چند لایه-جوشکاری چندلایه-صفحه ضخیم-ضخیم، ردیابی درز، چند{7}}هماهنگی بین{8} و چند محوری{8} و هماهنگی بین محوری، آموزش-جوشکاری رایگان. محصولات ربات جوشکاری و قابلیت‌های فرآیند را بررسی می‌کند تا به سازندگان کمک کند از «چالش جوشکاری» به یک راه‌حل اتوماسیون مناسب{11}تر حرکت کنند. هنگام خرید ربات جوشکاری، مشخصات ربات را به تنهایی مقایسه نکنید. کل قابلیت جوشکاری متشکل از ربات، منبع انرژی جوشکاری، فرآیند، سنجش درز، محورهای خارجی و پایگاه داده متخصص را ارزیابی کنید.

"چه نوع ربات جوشکاری مناسب قطعه کار ما است؟" این یکی از سوالاتی است که سازندگان اغلب هنگام آماده شدن برای اتوماسیون جوشکاری می پرسند.

اما هرکسی که واقعاً یک پروژه جوشکاری رباتیک را اجرا کرده باشد، می‌داند که تنها با نگاه کردن به «چقدر بار ربات است یا بازویش چقدر طول دارد» نمی‌توان پاسخ آن را پیدا کرد.

حتی در بین ربات‌های جوشکاری، ورق 0.5 میلی‌متری و صفحه 50 میلی‌متری دو رویکرد فنی کاملاً متفاوت را می‌طلبد. قطعات کار استاندارد شده و ساختارهای{3}}دسته ای کوچک- غیراستاندارد نیازهای متفاوتی را برای سیستم اتوماسیون ایجاد می کنند. فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، ورق گالوانیزه و آلیاژ آلومینیوم نیز در گرمای ورودی، انتقال قطرات، پاشش، عمق نفوذ و کنترل اعوجاج تفاوت قابل توجهی دارند.

بنابراین وقتی یک شرکت یک ربات جوشکاری می‌خرد، چیزی که واقعاً نیاز به انتخاب دارد یک ربات واحد نیست، بلکه یک راه‌حل جوش کامل است که از خود ربات، منبع برق جوشکاری، فرآیند جوشکاری، حسگر درز، محورهای خارجی و سیستم نرم‌افزاری تشکیل شده است.

بنابراین چگونه باید برای سناریوهای مختلف تولید انتخاب کنید؟

این یکی از رایج ترین مشکلات در ساخت سخت افزار، قطعات خودرو، ورق فلز و فولاد ضد زنگ است.

تضاد اصلی در جوشکاری ورقه نازک این است که باید از فیوزهای جوش اطمینان حاصل کنید، بدون اینکه اجازه دهید گرمای بیش از حد باعث سوختن-، افتادگی، اعوجاج یا پاشش شدید شود.

رویکرد سنتی کاهش جریان و سرعت حرکت است، اما این می‌تواند منجر به کاهش راندمان جوشکاری، شروع ناپایدار قوس یا شکل‌گیری ضعیف مهره‌ها شود.

برای این سناریوها، CRP در حال حاضر دو نوع راه حل اصلی را ارائه می دهد.

نوع اول سری های Pro و Nynhan هستند که از کنترل یکپارچه بین ربات و منبع برق جوش برای بهبود قابلیت جوشکاری ورق کم-و نازک- استفاده می کنند.

برای مثال،-نسل جدید سری Pro برای فرآیندهای ورق نازک-به‌روزرسانی شده است و یک فرآیند قطبی مستقیم-ورق بسیار نازک 0.6 میلی‌متری ارائه می‌کند.

سری Nynhan بر-پاشش بسیار کم، برنامه‌نویسی سریع، طراحی یکپارچه و حرکت با سرعت{1} بالا تمرکز دارد. منبع تغذیه جوشکاری منطبق آن از کنترل فرکانس{4}بالا 100 کیلوهرتز استفاده می‌کند و کنترل پاشش خوب را حتی در 200 A حفظ می‌کند. همچنین از فرآیندهای نازک-ورق، پالس کوتاه-قوس الکتریکی و شار-جوشکاری سیمی پشتیبانی می‌کند.

نوع دوم راه حل های جوشکاری قوس سرد / CMT{0}}نوع کم-حرارت-ورودی، برای کاربردهایی با نیازهای بالاتر در ورق نازک است.

در جوشکاری قوس سرد CRP از یک مشعل تغذیه{0} سیم سروو برای کنترل جمع شدن سیم در فرکانس بالا استفاده می‌کند. با ترکیب کنترل فیزیکی و الکترومغناطیسی، انتقال قطرات ملایم تری را به دست می آورد و در نتیجه گرمای ورودی کلی را کاهش می دهد. این فناوری نزدیک به-پاشش صفر، ورودی حرارت کم، طول قوس پایدار، شکاف قوی-قابلیت پل زدن، و-جوشکاری با سرعت بالا دارد.

بله، اما محدودیت های فرآیند از یک ماده به ماده دیگر متفاوت است.

روبات های جوشکاری قوس سرد CRP اکنون پوشش می دهندفولاد کربن، فولاد ضد زنگ، ورق گالوانیزه، آلومینیوم و مس، از جمله مواد دیگر. محدوده های معمولی قابل اجرا عبارتند از: فولاد کربن حدود 0.5-5 میلی متر، فولاد ضد زنگ حدود 1.0-5 میلی متر، ورق گالوانیزه حدود 0.5-5 میلی متر، مس 1-5 میلی متر، و آلومینیوم حدود 1 میلی متر و بالاتر.

در آزمایش فرآیند، جوشکاری قوس سرد به جوش لب به لب 0.5 میلی متر ورق فولاد کربنی فوق نازک دست یافته است. در موارد خاص، جوشکاری 0.4 میلی‌متر ورق فولاد کربنی فوق‌العاده نازک، و جوش تحت دو گاز محافظ تأیید شده است: 80% Ar + 20% CO2 و 100% CO2. در مقایسه با جوشکاری محافظ گاز معمولی، جوش قوس سرد حدود 20% گرمای ورودی را کاهش می دهد که به طور موثر اعوجاج جوش را کاهش می دهد.

برای ورق گالوانیزه، حرارت ورودی کم به همان اندازه مهم است.پوشش روی به راحتی تحت حرارت زیاد می سوزد، که همچنین می تواند تخلخل و پاشش را افزایش دهد. در آزمایش‌های قوس سرد CRP، در مقایسه با فرآیندهای پاشش کم معمولی-، برخی از سناریوهای آزمایش ورق گالوانیزه نشان دادند که تخلخل بیش از 20% کاهش یافته، پاشش بیش از 10% کاهش یافته و عمق نفوذ بیش از 30% افزایش یافته است.

جوشکاری آلومینیوم همیشه سناریویی بوده است که توانایی فرآیند یک ربات جوشکاری را آزمایش می کند.

دلایل فراتر از انتقال حرارت سریع آلیاژ آلومینیوم است. آنها همچنین شامل پایداری تغذیه سیم، راه اندازی قوس، کنترل قطرات، تشکیل مهره و لایه اکسید می شوند. بنابراین جوشکاری آلومینیوم را نمی توان به سادگی به عنوان "تبادل در یک قرقره سیم آلومینیومی" درک کرد.

محلول جوشکاری قوس سرد CRP از یک سروو فشار{0}}کشیدن تغذیه سیم با کنترل طول قوس استفاده می‌کند تا حرکت سیم و حالت قوس با دقت بیشتری هماهنگ شوند. انواع فرآیندهای جوشکاری آلومینیوم را توسعه داده است و می‌تواند مهره‌های جوش ماهی- را تولید کند.

برای مشتریان، دو سؤال مهم‌تر است: آیا سیستم تغذیه سیم{0}می‌تواند سیم را به‌طور پایدار اداره کند و آیا پارامترهای فرآیند بالغی وجود دارد که می‌توان مستقیماً برای ضخامت‌های صفحه، انواع اتصالات و الزامات ظاهری جوش فراخوانی کرد.

اگر گرمای ورودی سخت‌ترین مشکل در جوشکاری نازک-ورق است، برای ورق با ضخامت متوسط-سخت‌ترین مشکلات نفوذ، همجوشی، پایداری و قوام در لایه‌ها و پاس‌های متعدد است.

ماشین آلات ساختمانی، ماشین آلات کشاورزی، سازه های فولادی و تجهیزات بزرگ اغلب شامل می شوندV-، K-، و J-grooveمفاصل هرچه صفحه ضخیم‌تر باشد، نیاز به پر کردن گذرگاه‌های جوش بیشتری دارد و نیاز به برنامه‌ریزی مسیر ربات، توالی جوش و مدیریت پارامترها بیشتر می‌شود.

یکی از اهداف موقعیت‌یابی سری‌های RH CRP، برنامه‌های کاربردی-ضخیم صفحه متوسط ​​و چند{1}}بسط یافته با پشتیبانی از یافتن درز، ردیابی قوس، جوشکاری چند لایه-چند لایه و هماهنگی{4}}خارجی است.

مهمتر از آن،CRP صرفاً حل "آیا یک ربات می تواند صفحه ضخیم را جوش دهد" نیست؟ این در حال ایجاد یک پایگاه داده متخصص برای صفحه-ضخیم متوسط ​​است.

در استفاده واقعی، اپراتورها می‌توانند اطلاعاتی مانند ضخامت صفحه، سیم، گاز محافظ، نوع شیار و اندازه پایه را وارد کنند و از سیستم بخواهند مجموعه پارامترهای چند لایه{{0} چند لایه مربوطه را ایجاد کند. پس از تولید، می توان آن را بررسی، اصلاح و ذخیره کرد، به طوری که می توان همان نوع جوش را به طور مکرر فراخوانی کرد.

این به تدریج فرآیند جوشکاری را از "وابسته به تجربه شخصی" به "یک دارایی داده قابل تکرار" تبدیل می کند.

در زمینه صفحه فوق{0}ضخیم، CRP همچنین کاوش فرآیند نسبتاً سیستماتیکی را انجام داده است. تحت شرایط جوشکاری گاز CO2 و مخلوط، تحقیقاتی را در مورد جوشکاری خودکار چند لایه چندلایه با ضخامت 10 تا 100 میلی‌متر فوق‌-صفحه‌ای با انواع شیارها، پوشش‌های V-، K{9}}، و J{1} انجام داده است.

این مشکلی است که باید زمانی که جوشکاری رباتیک از آزمایشگاه به یک کارخانه واقعی منتقل شود، حل شود.

هر چقدر هم دقت موقعیت یابی تکراری ربات بالا باشد، تنها تضمین می کند که "روبات مسیر آموزش داده شده را تکرار می کند." اما جوش واقعی همیشه در یک موقعیت نیست.

خطاهای برش صفحه، خطاهای فیکسچر، انحراف شیار، خطاهای تجمعی از فرآیندهای بالادست و اعوجاج حرارتی همگی می توانند باعث انحراف جوش واقعی از مسیر تئوری شوند.

بنابراین ربات نیز نیاز به "حس" دارد. راه حل های جوشکاری فعلی CRP در حال حاضر ترکیبی از فناوری ها را تشکیل می دهند:حسگر لمسی، ردیابی قوس، ردیابی لیزری، بینایی و هماهنگی چند محوری.

حسگر لمسی برای یافتن موقعیت واقعی جوش قبل از جوشکاری مناسب است. ردیابی قوس به صورت دینامیکی مسیر را در حین جوشکاری بر اساس سیگنال قوس اصلاح می کند.

سیستم ردیابی قوس CRP می تواند در جریان حدود 120 آمپر و عرض بافت حدود 1 میلی متر به طور پایدار ردیابی کند و به طور خودکار مسیر جوش را اصلاح می کند.

ردیابی لیزری مشخصات شیار را در زمان واقعی با یک حسگر لیزری اسکن می‌کند و به صورت پویا وضعیت و مسیر مشعل را تصحیح می‌کند و سازگاری بهتری با شکاف‌ها و ناهماهنگی‌ها ارائه می‌دهد.

CRP همچنین می تواند یک ایستگاه کاری دیجیتال از یک مدل سه بعدی بسازد، از پایگاه داده متخصص برای مطابقت با فرآیند استفاده کند و مسیر را در زمان واقعی از طریق ردیابی قوس فرآیند تصحیح کند.

در ماشین‌آلات ساختمانی، سازه‌های فولادی، ماشین‌آلات کشاورزی و تولید تجهیزات بزرگ، یک ربات شش محور اغلب کافی نیست.

یک قطعه کار بزرگ می تواند چندین متر طول داشته باشد، بنابراین ربات باید ناحیه کاری بزرگ تری را پوشش دهد و در عین حال جوش را در موقعیت جوشکاری مطلوب نگه دارد. این امر مستلزم این است که ربات با محورهای خارجی مانند مسیر زمینی و موقعیت گیر کار کند.

یک ربات واحد تا6+6، مجموعاً 12 محور، بسط، و از ترکیباتی مانند ریل های خطی و موقعیت دهنده های دو{0} محور پشتیبانی می کند.

برای مثال، یکی از پروژه‌های ماشین‌آلات کشاورزی قبلاً از ۱۱-هماهنگی محور استفاده کرده است: یک ربات ۶ محوری + 3 مکانیزم‌های خارجی-محور + یک موقعیت‌دهنده ۲- محوری، همراه با عملکردهای حسگر لمسی، ردیابی قوس، و عملکردهای چند لایه چند لایه برای تکمیل جوشکاری پیچیده با ضخامت صفحه.

ارزش چنین سیستمی فقط این نیست که «روبات بتواند به دورترها برسد». پوزیشنر به طور فعال وضعیت قطعه کار را تغییر می دهد و برخی از موقعیت های جوشکاری عمودی و بالای سر را به حالت های جوشکاری مطلوب تر تبدیل می کند که به بهبود پایداری کیفیت کمک می کند.

در گذشته، بسیاری از شرکت‌ها بر این باور بودند که جوش‌کاری رباتیک برای قطعات استاندارد با حجم بزرگ-مثل موارد موجود در کارخانه‌های خودروسازی مناسب است، در حالی که جوشکاری دستی برای قطعات کوچک-دسته‌ای غیراستاندارد انعطاف‌پذیرتر است.

این قضاوت در حال تغییر است. CRP در حال حاضر دو مسیر فنی برای رفع این مشکل دارد.

یک مسیر ربات جوشکاری مشترک است.مدل های جوشکاری مشترک CRP در حال حاضر شاملRC09-05-W، RC13-10-W، و RC18-05-W.

بزرگترین ارزش جوشکاری مشترک این نیست که ربات سبک تر و انعطاف پذیرتر است. این برنامه‌ریزی جوشکاری و تغییر را ساده‌تر می‌کند و وابستگی شرکت‌ها به برنامه‌نویس‌های تخصصی روبات را کاهش می‌دهد.

اپراتورها می‌توانند مستقیماً ربات را به نزدیک نقطه هدف بکشند، سپس با استفاده از جوی استیک روی افکتور انتهایی، در شش جهت (بالا/پایین، چپ/راست، جلو/عقب)-به خوبی تنظیم کنند و نقاط، خطوط، قوس‌ها، دستورات جوشکاری و بافت را مستقیماً در افکتور انتهایی ثبت کنند.

جوشکاری مشترک CRP همچنین از عملکردهای نرم افزار جوشکاری مانند بافندگی،-چند لایه-گذر، یافتن درز و ردیابی قوس پشتیبانی می کند و تشخیص برخورد، UPS و جبران گرانش را ارائه می دهد.

برای استقرار، ربات‌های جوشکاری مشارکتی CRP از چندین فرم پشتیبانی می‌کنند، از جمله یک چرخ دستی متحرک، یک پایه مغناطیسی، و-افزودن محور خارجی. سبد خرید سیار تا نسل دوم خود تکرار شده است و برای طبقات تولید واقعی مناسب تر است. پایه مغناطیسی استاندارد با CRP-RC09-05-W و CRP-RC13-10-W مطابقت دارد. برای پروژه هایی که به محدوده کاری بزرگتر یا موقعیت یابی اضافه نیاز دارند، ربات های مشارکتی می توانند تا 5 محور خارجی را گسترش دهند.

این در حال حاضر به یک جهت مهم برای مرحله بعدی اتوماسیون جوش تبدیل شده است.

CRP اکنون چندین راه حل هوشمند جوشکاری را توسعه داده است که توسط دید و مدل ها هدایت می شود.

به عنوان مثال، برای بخش‌های ساختاری کوچک-دسته‌ای و چند-، سیستم می‌تواند قطعه کار را اسکن کرده و بدون نیاز به نقشه‌های قبلی، آن را معکوس کند-. این بیش از 10 فرم ساختاری مانند تیرهای H- را پشتیبانی می‌کند و مسیرهای جوشکاری مربوطه را به طور خودکار ایجاد می‌کند.

برای درزهای حلقه داخلی و خارجی روی اتصالات لوله،یک سیستم آموزشی رایگان{0}}ویژن می‌تواند جوش را اسکن کند، آن را معکوس کند-و به طور خودکار برنامه جوشکاری را تولید کند، در حالی که با محورهای خارجی هماهنگ می‌شود و زوایای موقعیت‌گیر را برنامه‌ریزی می‌کند.

در سناریوهای برج فولادی انتقال نیرو، راه‌حل CRP همچنین می‌تواند از ابر نقطه لیزر خطی برای شناسایی جوش استفاده کند، برج‌های لوله فولادی را به‌طور خودکار با قطر 600 تا 2000 میلی‌متر جوش می‌دهد، و به‌طور خودکار فرآیندهای جوشکاری را از پایگاه داده پارامترهای متخصص چندلایه-چند لایه-منطبق می‌کند.

علاوه بر این، در سناریوهای استاندارد لوله‌های فولادی ضد زنگ مانند دیگ‌ها و مبدل‌های حرارتی، جوشکاری خودکار را می‌توان از طریق ترکیبی از نقشه‌های CAD، دید سه بعدی، مشعل اختصاصی TIG و ردیابی قوس تکمیل کرد.

نه لزوما. سرعت جوش باید بر اساس کیفیت جوش پایدار باشد.

به خصوص در جوشکاری نازک-ورق، اگر سرعت را تعقیب کنید و در نهایت با شکستگی قوس، برش، تخلخل، یا شکل گیری ضعیف مهره مواجه شوید، ممکن است هزینه دوباره کاری بیشتر شود.

یکی از ویژگی های تکنولوژی قوس سرد CRP این است کهطول قوس را از طریق کنترل حلقه بسته پیوسته تصحیح می‌کند، و قوس را حتی در زمان تغییر سرعت جوشکاری و سیم‌کشی- ثابت نگه می‌دارد.

در برخی از آزمایش‌های فرآیند، در مقایسه با-جوشکاری پایین، سرعت جوش قوس سرد10 تا 20 درصد یا بیشتر افزایش یافته است، وبیش از 50 درصدتحت شرایط جوشکاری-جریان بالا-سرعت بالا.

زیرا ربات تنها «چگونگی حرکت» را حل می کند. آنچه واقعاً کیفیت جوش را تعیین می کند نیز شامل می شودمنبع برق جوشکاری، سیستم تغذیه سیم{0}}، الگوریتم کنترل، و فرآیند جوشکاری.

به عنوان مثال Nynhan را در نظر بگیرید: ربات و جوشکار از کنترل یکپارچه استفاده می کنند، بنابراین پارامترهای جوشکار را می توان مستقیماً روی آویز آموزشی ربات تنظیم و ذخیره کرد، و پارامترهای ساده شده دشواری اپراتورها را در تنظیم فرآیند کاهش می دهد.

راه حل قوس سرد یک گام فراتر می رود و ربات، سیم سروو{0}}مشعل تغذیه، جوشکار، و الگوریتم کنترل را به عنوان یک سیستم کامل طراحی می کند.

برای مثال، در کنترل طول قوس، سیستم طول جمع شدن سیم را در زمان واقعی نظارت می‌کند و سرعت تغذیه سیم را از طریق کنترل حلقه بسته تنظیم می‌کند. این جریان و طول قوس را در هنگام تغییر{2}} ثابت نگه می‌دارد و عمق نفوذ و تشکیل جوش را ایجاد می‌کند.

این همچنین به یک اصل انتخاب مهم اشاره می‌کند: یک ربات صنعتی می‌تواند یک دستگاه همه منظوره باشد، اما یک ربات جوشکاری نمی‌تواند فقط قابلیت حرکت عمومی- را داشته باشد. برای مشتریان جوشکاری، آنچه اهمیت بیشتری دارد این است که سازنده چقدر تجربه واقعی فرآیند جوشکاری را جمع آوری کرده است.

ورق ما خیلی نازک است، جوش دستی به راحتی می سوزد و پس از آن به سنگ زنی سنگین و اصلاح شکل نیاز داریم. برای این نوع مشتری، اولین چیزی که باید به آن توجه کرد، توانایی کنترل گرمای ورودی و انتقال قطرات است، نه فقط دقت ربات.

زمانی که به این شرایط فکر کردید، متوجه خواهید شد که امروزه «جابجایی ربات در مسیر آموزش داده شده» دیگر سخت ترین مشکل نیست. مشکلات واقعی عبارتند از: نحوه کنترل گرمای ورودی روی ورق نازک. نحوه دستیابی به نفوذ پایدار در صفحه با ضخامت متوسط-. نحوه تکمیل جوشکاری چند لایه چندلایه-روی صفحه با ضخامت 50 یا 100 میلی‌متر. نحوه پیدا کردن جوش هنگام انحراف قطعه کار؛ نحوه دستیابی به هماهنگی چند محوری در سازه های بزرگ. چگونه هزینه های برنامه نویسی را برای دسته های کوچک و انواع مختلف کاهش دهیم. نحوه تضمین کیفیت جوش بر روی مواد خاص مانند آلیاژ آلومینیوم و ورق گالوانیزه و چگونه می توان سالها تجربه انباشته جوشکاران عالی را به پارامترهای فرآیند قابل تکرار و پایگاه های داده خبره تبدیل کرد.

از جوشکاری کم-پاشیدن،-عملکرد بالا-جوشکاری Pro و Nynhan، تا صفحه متوسط{2}}ضخیم و هماهنگی چند{3}}سری RH؛ از ورودی گرمای کم جوشکاری قوس سرد/CMT تا استقرار انعطاف پذیر جوشکاری مشترک. و بر اساس-آموزش مبتنی بر بینایی-عملیات رایگان، هماهنگی محورهای خارجی-و پایگاه‌های اطلاعاتی متخصص، CRP به تدریج کنترل ربات، منابع انرژی جوشکاری، فرآیندهای جوشکاری و سنجش هوشمند را در یک سیستم کامل فناوری جوش ادغام می‌کند.

برای سازندگان، هنگام انتخاب یک ربات جوشکاری، به جای اینکه فقط بپرسند "هزینه این ربات چقدر است؟"، بهتر است ابتدا بپرسند "قطعه کار من دقیقاً کجا جوش داده می شود؟" آنچه در نهایت کیفیت، هزینه و کارایی را تعیین می کند، ربات به تنهایی نیست، بلکه کل سیستم فناوری پشت آن است: منبع انرژی جوشکاری، فرآیند، حسگرها و نرم افزار هوشمند. و این کلید حرکت اتوماسیون جوشکاری از «ربات‌های جایگزین نیروی کار» به سمت «هوش فرآیند» است.