Роботизоване дугове зварювання в основному використовується в автоматичному виробництві різних автозапчастин, будівельних машин і металургії.
Існує два типи роботів для дугового зварювання: зварювальні плавкими матеріалами та зварювальні неплавкими матеріалами. Мають характеристики тривалого зварювання, високої продуктивності, високої якості та високої стабільності.
З розвитком технологій роботи для дугового зварювання використовують машинний зір і хмарні дані для розвитку інтелекту.
1 Склад системи
Загальна робототехнічна система дугового зварювання складається з наступних частин:
1. Роботи
2. Пристрій автоматичної подачі дроту
3. Джерело зварювального живлення
4. Зварювальний пістолет
5. Позиціонер
6. Кріплення
Композиція системи також може вибірково розширювати наступні пристрої відповідно до різних методів зварювання та різних вимог процесу зварювання конкретних заготовок, що зварюються:
1. Пристрій для чищення пістолета та нарізання різьби
2. Бак для охолоджувальної води
3. Пристрій для перенесення та відновлення потоку (на SAW)
4. Мобільний пристрій
5. Зварювальний позиціонер
6. Сенсорний пристрій
7. Пристрій для видалення пилу та обладнання для виявлення зварних швів
Нижче наведено стандартну робочу станцію робота для дугового зварювання
2 Три способи зварювання
1. Дугове зварювання в захисному газі:
Аргонодугове зварювання з використанням аргону як захисного газу в зоні зварювання та дугове зварювання з вуглекислим газом із використанням вуглекислого газу як захисного газу в зоні зварювання є зварюванням у захисному газі.
Основний принцип полягає в тому, що під час зварювання дугою як джерелом тепла захисний газ безперервно розпилюється з сопла пістолета-розпилювача, щоб ізолювати повітря від розплавленого металу в зоні зварювання, щоб захистити рідкий метал у дуги та зварювальної ванни від забруднення киснем, азотом, воднем тощо в атмосфері, щоб покращити якість зварювання.
2. Зварювання TIG:
Металевий вольфрамовий стрижень з високою температурою плавлення використовується як електрод для створення електричної дуги під час зварювання, а також використовується для дугового зварювання під захистом аргону. Його часто використовують для зварювання нержавіючої сталі, суперсплаву та інших суворих вимог.
3. Плазмодугове зварювання:
Метод зварювання, розроблений на основі аргонодугового зварювання вольфрамом. Плазмова дуга – це різновид високотемпературного потоку іонного газу, який утворюється шляхом іонізації іонного газу, який розпилюється з отвору сопла та стискається, щоб утворити тонкий стовп дуги, який є вищим, ніж звичайна вільна дуга, наприклад аргонодугове зварювання, яке становить лише 5000-8000K. Плазмова дуга має широкий спектр застосувань у сфері зварювання завдяки своїй тонкій дузі та високій щільності енергії.
3 Три види зварювання в захисному газі
Роботи для дугового зварювання переважно використовують методи зварювання в захисному газі (MAG, MIG, TIG). Звичайні зварювальні джерела живлення, такі як тиристорний тип, інверторний тип, тип керування сигналом, імпульсний або неімпульсний тип, можуть бути встановлені на роботі для дугового зварювання. Оскільки шафа керування роботом використовує цифрове керування, тоді як джерело живлення для зварювання є переважно аналоговим, потрібно додати інтерфейс між джерелом живлення для зварювання та шафою керування.
Останніми роками іноземні виробники роботів мають власне спеціальне допоміжне зварювальне обладнання, яке було засіяно відповідними інтерфейсними платами, тому в наведеній вище системі дугового зварювального робота немає додаткового інтерфейсного блоку.
Слід зазначити, що час дуги займає велику частку в робочому циклі робота дугового зварювання. Тому при виборі джерела живлення для зварювання потужність джерела живлення зазвичай повинна визначатися відповідно до тривалості 100 відсотків.
1. Зварювання MIG (GMAW):
У цьому методі зварювання в якості джерела тепла використовується палаюча дуга між зварювальним дротом, що постійно подається, і деталлю, а газ із сопла зварювального пальника захищає дугу під час зварювання. Інертним газом зазвичай є аргон.
2. Зварювання TIG (дугове зварювання інертним газом вольфрамом):
Джерелом тепла при зварюванні TIG є дуга постійного струму, робоча напруга 10-15В, але сила струму може досягати 300 А. Деталь використовується як позитивний електрод, а вольфрамовий електрод у зварювальному пальнику використовується як негативний електрод. Інертним газом зазвичай є аргон.
3. Зварювання MAG (GMAW):
При зварюванні MIG використовується певна кількість активних газів, таких як O2 і CO2, які додаються до інертного газу як захисного газу.
4 Опис системи дугового зварювання
Процес дугового зварювання набагато складніший за процес точкового зварювання. Центральна точка інструменту (TCP), тобто шлях руху кінця зварювального дроту, положення зварювального пістолета та параметри зварювання потребують точного контролю. Тому, крім загальних функцій, зазначених вище, робот для дугового зварювання також повинен мати деякі функції, які відповідають вимогам дугового зварювання.
Теоретично для дугового зварювання можна використовувати 5-осьовий робот, але важко використовувати 5-осьовий робот для зварювання складних форм. Тому, якщо зварний шов не є відносно простим, 6-осі роботи слід вибирати якомога далі.
Коли робот для дугового зварювання виконує кутове зварювання зигзагом або кругле зварювання малого діаметра, його доріжка має бути близькою до доріжки навчання, і він також повинен мати програмні функції різних стилів повороту для вибору під час програмування, щоб виконувати поворотне зварювання, і робот також повинен автоматично зупиняти рух вперед у точці паузи кожного циклу, щоб відповідати вимогам процесу. Крім того, він також має функції визначення місця контакту, автоматичного пошуку початкової позиції зварювання, відстеження дуги та автоматичного повторного запалювання.
5 Струм дугового зварювання під час введення в експлуатацію
Оцінка струму дугового зварювання під час введення в експлуатацію:
1. Низький струм:
Вузький зварний шов, неглибоке проплавлення, легко формувати занадто високо, неповне зварювання, неповне проплавлення, включення шлаку, повітряний отвір, адгезія електрода, розрив дуги, відсутність удару дуги тощо;
2. Високий струм:
Широкий зварний шов, велике проплавлення, підріз, прогорання, усадка, великі бризки, перепал, велика деформація, зварний шов тощо.