Добрый день.
необходимо приваривать шпильку М10х200мм и шпильку М12х400мм к пластине 30х60х3мм. Какое оборудование можно использовать? Если есть таковое, то цена вопроса.

Все вопросы

Роботизированная сварка: технология, стандарты, особенности применения

Роботизированная сварка представляет собой полностью автоматизированный процесс, который реализуется за счёт использования специальных роботов-манипуляторов и другого сварочного оборудования. Основные преимущества сварки роботом заключаются в первоклассном качестве готовых изделий и высокой производительности сварочного производства.

Как и у любого современного и высокотехнологичного производства, в области сварки роботом существует масса важных особенностей, знание которых позволит достичь наилучшего результата и запустить действительно безопасный, высокоэффективный сварочный процесс. Об основных особенностях технологии сварки роботом и пойдёт речь в данной статье.

Как добиться точности в выполнении работ?

Как уже говорилось, главным достоинством роботизированной сварки является её высокая точность: так, технические характеристики современных роботов для сварки дают возможность добиться точности позиционирования сварочной горелки порядка 0.03-0.05 мм, что является достаточным для подавляющего большинства сварочных задач.

Однако некоторый недостаток робота заключается в том, что, в отличие от человека, при недостаточно точном позиционировании детали он не может самостоятельно изменить траекторию и найти правильную точку для сварки, поэтому погрешность позиционирования и сборки заготовки не должна превышать 0.5 мм.

Если достичь данной точности позиционирования невозможно, необходимо применять методы коррекции сварочной траектории, например, использовать лазерную систему слежения за стыком шва. Коррекция траекторий даст возможность сохранить качество сварного изделия, но, с другой стороны, при её использовании резонно ожидать падения производительности вплоть до 30%.

В общем случае, сварочная оснастка должна фиксировать обрабатываемую заготовку на устройстве позиционирования и предоставлять роботам свободный доступ к местам сварки. Необходимо избегать использования сварочной оснастки в качестве инструмента правки геометрии обрабатываемой заготовки, решая проблемы такого рода до её попадания на линию автоматизированной сварки. Исключением может служить использование гидравлических зажимов, сам смысл применения которых как раз и заключается не только в фиксации, но и в выдерживании определённой геометрии заготовки при сварке.

Поскольку сварочные роботы - это современное, высокоточное и высокотехнологичное оборудование, то и заготовка, поступающая на операцию роботизированной сварки, должна удовлетворять высоким требованиям, что выражается в необходимости использования соответствующего оборудования на всех этапах, предшествующих сварке. Так, хорошим решением для раскроя листов металла под последующую обработку автоматизированной сваркой является использование современных станков лазерной резки с ЧПУ.

Кроме достойного качества заготовки и правильного её позиционирования, обязательным условием точной сварки роботом является калибровка самого робота. В общем случае, калибровка роботизированного комплекса включает в себя три этапа:

Калибровку осей, включая внешние
Настройку координат инструмента
Настройку координат окружения

Пункты 1 и 2 являются обязательными. Калибровку осей, как правило, производят единожды перед первым запуском системы и регулярно проверяют во время планового техобслуживания. Калибровка инструмента необходима для установки связи между инструментальной и базовой системами координат робота-манипулятора, что, в свою очередь, требуется для корректного движения горелки по заданной траектории, а также для точной работы системы коррекции этих траекторий. Настройка координат окружения необходима, когда требуется создать виртуальную модель сварочного комплекса в системе подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ.

Выбор метода сварки

Метод роботизированной сварки и, соответственно, сварочное оборудование, выбирается исходя из условий производственной задачи. Вот основные методы, которые реализуются промышленными сварочными роботами:

Электродуговая сварка (в среде защитных газов и под флюсом)
Лазерная сварка
Плазменная сварка
Контактная сварка
Гибридная сварка

Автоматическая электродуговая сварка представляет собой дуговую сварку с механизированной подачей плавящегося электрода и перемещением дуги вдоль кромок. Таким образом, промышленный робот в данной технологии используется как устройство, манипулирующее электродом, а траектория движения и вид шва либо выбираются из библиотеки швов в ПО робота, либо задаются оператором вручную.

Лазерная сварка представляет собой процесс получения неразъёмного соединения деталей за счёт фокусировки лазерного луча. Благодаря возможности выдерживать сверхвысокие длины фокусировки (вплоть до 2 метров) и тем самым обеспечивать дистанционную сварку, сварка роботом существенно расширяет границы использования данного технологического процесса, а также увеличивает производительность изготовления деталей.

Плазменная сварка - это сварочный процесс за счёт направленного потока плазменной дуги. Роботизация плазменной сварки даёт возможность в полной мере реализовать все преимущества данной технологии, к которым относятся низкий перегрев деталей, отсутствие разбрызгивания расплавленного металла и сварка в труднодоступных местах.

Контактная точечная сварка - это именно та область, в которой промышленные роботы исторически начали использоваться в первую очередь. Широкое применение роботов точечной сварки началось около 50 лет назад, и сегодня они являются обязательным оборудованием любого завода автомобильной промышленности.

Гибридная сварка объединяет в себе две технологии: лазерное излучение и сварку электрической дугой. Гибридная роботизированная сварка стала использоваться в промышленности сравнительно недавно, но активно набирает обороты, особенно в производстве железнодорожного транспорта и тяжёлых стальных конструкций мостов и резервуаров.

Организация рабочего пространства

Размещение и планировка комплекса для сварки роботом требует к себе повышенного внимания. Во-первых, необходимо предусмотреть специальные буферные зоны для изделий после сварки.

Во-вторых, выбирая место для расположения сварочного комплекса, важно помнить, что стандартные требования к территории включают в себя качественный бетонный пол, толщина которого не должна быть менее 300 мм, с перепадами, не превышающими 5 мм на 1000 мм.

В-третьих, на территории расположения роботизированного сварочного комплекса желательно спроектировать подводку осушенного воздуха, а при проектировании электропитания необходимо предусмотреть использование стабилизаторов.

Как выглядит роботизированная сварка на практике, можно узнать, посмотрев следующее видео:

Контроль сварочного цикла

Для того чтобы иметь возможность осуществлять контроль над сварочным циклом, важно представлять себе весь набор операций сварочного комплекса и знать, сколько по времени длятся эти операции. Этот набор данных удобно организовать в виде циклограммы, которая позволит выявить узкие места в работе сварочного комплекса и понять, насколько удачно та или иная операция вписывается в производственный процесс. Например, для анализа можно выделить следующие временные интервалы:

Доставка заготовок для сварки до буферного склада
Извлечение заготовок из буфера
Закладка заготовок в оснастку
Позиционирование и перемещение заготовок
Собственно сварочный процесс
Извлечение готовых деталей из оснастки
Помещение деталей в буфер
Удаление из буфера
Сервисные операции

Ещё на этапе проектирования роботизированного комплекса необходимо рассчитать оптимальную схему его работы, которая сводила бы к минимуму простой роботов и согласовывалась с реальной загрузкой комплекса, то есть с тем количеством заготовок, которые приходят с предыдущих производственных узлов.

Роботизированная сварка на основе техники Kuka

Лидирующие позиции в разработке роботизированных сварочных комплексов принадлежат сегодня компании Kuka. Так, именно под этой маркой выпускаются абсолютные специалисты в области электродуговой сварки в среде защитного газа - роботы серии HW (Hollow Wrist, что означает « полая кисть»).

Имея грузоподъёмность до 16 кг и радиус действия до 2016 мм, они с успехом выполняют сварку даже труднодоступных соединений. Благодаря наличию шестой оси с возможностью бесконечного вращения, исключаются временные затраты на возврат в начальное положение, и время обработки детали сокращается.

Предлагаем посмотреть, как происходит роботизированная сварка круговых швов при помощи робота Kuka:

По всем вопросам, касающимся нашего оборудования, специфике его работы, стоимости, а так же любым другим вопросам, обращайтесь к нашим специалистам

по телефонам +7 (495 )787-49-12, 8-800-500-49-12

Так же Вы можете связаться напрямую с интересующим Вас специалистом, посмотрев его контакты в разделе « Наши сотрудники» по

Будем рады ответить на все возникшие вопросы!

Совершенствование производственных процессов, особенно в условиях конвейерной сборки, требует быстрого и качественного исполнения однообразных операций. Человек не всегда в состоянии обеспечить скорость и качество работ, поэтому внедряется современная техника, которая выполняет многочисленные операции с заданными параметрами точности. Сложное оборудование с программируемыми операциями применяется во многих отраслях промышленности, где требуется поточное соединение деталей с высокой прочностью. Такие сварочные роботы широко используются в автомобилестроении и других видах конвейерной сборки.

Изобретение роботов для серийного производства позволило увеличить скорость однотипных соединений без потери качества шва. Экономический эффект достигается за счёт большого количества операций и дозированной подачи в зону действия дуги. Необходимо точное позиционирование деталей и их равномерное движение, а также средства программирования, которые обеспечивают точность и непрерывность процесса работ. При соблюдении этих условий, сварочные роботы заменяют несколько профессиональных сварщиков и не требуют отдыха и частого ухода. Для обученных специалистов настройка такой техники не нуждается в значительных временных затратах.

Человеческие возможности ограничены физической усталостью и физиологическими потребностями тогда, как роботизированная техника не имеет таких недостатков и способна длительное время работать без остановок на техническое обслуживание.

Роботы для сварочных работ обладают следующими преимуществами:

безопасные условия труда, поскольку человек не находится в зоне действия сварочной дуги;
большое количество программных установок и быстрая перенастройка при смене режима работы;
универсальность и точность выполнения шва без риска потери качества;
высокий экономический эффект при выполнении большого количества операций;
рост производительности труда с предсказуемым результатом и отсутствие необходимости частого контроля качества.

Как и у каждого метода у робототехники существует и ряд недостатков, к которым можно отнести дороговизну и доступность только в условиях конвейерного производства. Кроме того, обучение персонала занимает немалую часть расходных средств на производственные нужды, а профилактика робототехники также требует определённого времени.

Важно отметить, что факт отсутствия брака и хорошее качество возможны лишь при точном позиционировании заготовок и при надлежащей настройке манипуляторов сварочного робота.

Для промышленного роста применение роботизированной техники является совершенно необходимой, поскольку достичь реального прогресса человеческим трудом не представляется возможным. Кроме того, существуют режимы сварки, где активные среды и продукты деятельности могут нанести прямой вред здоровью сварщика и производятся в изолированном рабочем пространстве. Оператор настраивает оборудование и запускает производственный цикл и к рабочей зоне доступа не имеет и поэтому отсутствует риск для его здоровья и воздействия светового эффекта дуги короткого замыкания.

Виды роботизированных сварочных автоматов

Этот вид промышленного оборудования чрезвычайно востребован в наше время, поскольку позволяет решить целый ряд задач, стоящих перед производителями продукции с поточным производством деталей. Аппаратура подобного класса оснащена контроллерами процессов с проверенными временем схемотехническими решениями, которые обеспечивают бесперебойную и качественную сварку деталей и целых сборочных узлов. При этом точность позиционирования достигает показателей до 0,08 мм, а значительный вылет манипулятора до 2000 мм позволяет сваривать довольно габаритные детали.

Специализированные программные средства дают возможность быстрой перенастройки производственного процесса и поддерживают много осевое вращение манипулятора. К наиболее популярным моделям сварочных роботов можно отнести следующие устройства:

относительно недорогие сварочные роботы Fanuc AM-0iA производства Японии;
доступный немецкий сварочный робот Kuka KR5;
роботизированный сварочный агрегат Panasonic TA1400G2;
оборудование OTC (Almega AII-B4);
аппаратуру Motoman EA 1400N.

Программное обеспечение этих агрегатов позволяет перенастраивать их в режим плазменной резки по заданной траектории с предварительной разметкой и снятием фасок, а также осуществлять зачистку стыков и другие подготовительные операции. В комплект оборудования, кроме блока управления, входят устройства позиционирования и точной фиксации заготовок, а также необходимого вращения на разных этапах сварочных работ. Из производственного процесса в большой степени исключается человеческий фактор и соответственно риск для здоровья сварщика. Многофункциональность роботов позволяет осуществлять точечную, электродуговую и аргонодуговую сварку как в активных и инертных средах, так и под флюсом.

Важно, что использование роботизированной техники гарантирует исключительную точность и качество работ при минимальных затратах на обучение специалиста оператора, закупку оборудования и комплектующих изделий.

В состав высокотехнологичных сварочных роботов входит манипулятор способный поднимать детали весом от 3 до 20 кг и шести осевым вращением, контроллер с пультом управления и сварочный источник. В комплект поставки входит программное обеспечение, рассчитанное на заказанный тип сварки и размер заготовок, а также набор горелок, соединительных кабелей и шлангов. Кроме того, производители гарантируют поставку обучающих курсов для сварки и программирования рабочего процесса.

Подводим итог

Мы совершили краткий обзор возможностей сварочных роботов, которые используются в промышленном производстве больших партий изделий различного назначения. Применение таких агрегатов, как Kuka, Fanuc или подобного им оборудования намного поднимает производительность, и улучшает качество сварочных работ.

Одно из основных применений промышленных роботов это изготовление сварных металлоконструкций в условиях массового, серийного и мелкосерийного проивзодства.

При этом современные промышленные роботы-сварщики представляют собой истинное чудо инженерной мысли. Робот размером с человека может легко нести нагрузку в 200-300 кг, а может очень динамично и точно передвигаться (с точностью до + / -0,01 мм). Кроме того, промышленные роботы могут выполнять свою задачу безостановочно, 24 часа в сутки на протяжении многих лет. Средний срок эксплуатации промышленного робота составляет не менее 20 лет.

Большинство роботов хотя и являются перепрограммируемыми, но зачастую, будучи однажды интегрированными в технологию, роботы выполняют свою задачу долгое время.

Большинство современных промышленных роботов-сварщиков кинематически имеют шесть независимых соединений, называемых также шесть степеней свободы. Причина этого заключается в том, что произвольное размещение твердого тела в пространстве требует назначения шести параметров, три из них что бы указать местоположение (координаты в декартовой системе координат х, у, z например) и три чтобы указать ориентацию.

Все больше современных промышленных производств переходят на применение промышленных роботов в своих технологиях- без этого невозможно добиться высоких хараткеристик качества сварного соединения, производительности и культуры производства. Широко используют промышленных роботов в работе с электро сваркой и плазменным раскроем, сочетая технологии в одном комплекте оборудования. Одни из первых применяли роботизированную сварку автомобилестроители в технологии контактной сварки элементов кузова автотранспортного средства, а на сегодняшний день у всех производителей автомобилей, есть конвейеры, которые состоят из нескольких сотен роботизированных комплексов.

Лазерная сварка и раскрой.

В результате исследований об объемах использования промышленных роботов в производстве, было выявлено, что почти 20% всех промышленных роботов применяются в сварочных процессах, и почти половина роботов от этого количества работает в США. Применение робота для автоматизации процесса сварки неизбежно, если стоит задача производить сварное соединение быстро, эффективно и с высоким уровнем качества.

В сравнении с ручной или полуавтоматической сваркой, более высокое качество достигается у тех изделий, где применялась аргонно- дуговая (TIG, MIG, MAG) или точечная сварка (RWS) с использованием промышленного робота-сварщика.

Сегодня, все большую актуальность приобретает роботизация технологии лазерной сварки (LBW). Она дает возможность сфокусироваться лазеру на точке с варьированием от 0,2 мм, при этом, осуществляется минимальное воздействие на изделие, достигаются высокая точность и отличное качество сварки. Длина фокусировки достигает до 2 метров, что обеспечивает дистанционность сварки и увеличение диапазонов использования сварочного процесса, а значит, и повышение продуктивности изготовления изделия.

Широко используют лазерную сварку в авиастроении, автомобилестроении, приборостроении, медицине и т.д.

Используя промышленных роботов-сварщиков, то есть, осуществляя переход на автоматическую сварку, происходит экономия времени в несколько раз. Это достигается за счет модернизации сварочной оснастки, что обеспечивает быстрый цикл сборки конструкции.
При помощи роботизированных систем можно совмещать обрабатывающие действия, так, например, можно сделать сварку с помощью смены горелки или режимов сварки без переустановки детали.

Загрузка, выгрузка, позиционирование изделий.

Второе место по объемам применения промышленных роботов занимают предприятия, у которых высокий объем движения продукции, например, пищевые производства, где роботом-манипулятором укладываются тарированные грузы на транспортный поддоны.

На сегодняшний день почти в каждом производстве, где требуется высокая производительность при работе с большим весом и размером продукта, актуален вопрос автоматизации загрузки и выгрузки изделий.

Если, например, необходимо организовать загрузку заготовок в металлообрабатывающие станки, пресса или термопласт-автоматы при этом позиционировать тяжелые заготовки или, наоборот, выгрузить готовые обработанные детали и уложить в транспортное положение, используют промышленного робота. И при заказчику вместо целого коллектива сотрудников потребуется всего один промышленный робот, который будет обслуживать несколько станков и работать с различными изделиями полностью в автоматическом режиме.

Компания РОБОТОТЕХНИКА выполняет работы по автоматизации процессов подачи заготовок в металлорежущие станки и смены режущего инструмента для станков с ЧПУ в автоматическом режиме с применением промышленных роботов фирм KUKA и ABB.

Удаление шлака промышленным роботом.

В Европе уже давно повышают производительность за счет безостановочной круглосуточной работы, применяя роботизацию большинства технологических производственных процессов.

Использование автоматизации в литейных и кузнечнопрессовых цехах обусловлено тем, что такие сложные операции как: выгрузка тяжелых поковок, литейных заготовок, последующее охлаждение, загрузка в штампы для пресса и т.д. сложны для человека в физическом плане, а для робота не являются таковыми.

Металлообрабатывающие процессы с использованием роботов.

Кроме сварочных и второстепенных действий, роботов можно использовать непосредственно в самих процессах обработки, то есть они могут служить альтернативой самому обрабатывающему оборудованию.

Раскрой материала в том числе трехмерный.

Промышленные роботы-сварщики применяют и для таких видов работ, как раскрой металла с помощью плазменной, лазерной или гидроабразивной резки. Роботы позволяют выполнять трехмерную резку с помощью плазменной горелки, что актуально для заготовительных операций при выпуске металлоконструкций.

С использованием промышленных роботов можно сделать различный раскрой при помощи лазерной резки в трехмерном пространстве, что является заменой трехмерного лазерного комплекса.

Эта методика хорошо применяется в автомобилестроении и вполне является подходящей для обрезки краев изделий, после того как их отштамповали или отформовали.

При помощи гидроабразивной резки можно обработать почти любые материалы, так как этот вид резки материалов не имеет теплового воздействия. Поэтому гидроабразивная резка роботом широко применяется для вырезания разных отверстий.

В вышеуказанных технологиях управляющая программа для промышленного робота генерируется в специальной программной среде, позволяющей автоматизировать процесс начиная от конструирования детали, отладки технологических режимов производства детали и получения управляющей программы для промышленного робота с последующей трансляцией программы непосредственно на технологическое оборудование..

Гибка труб.

Промышленные роботы применяются для гибки труб.

Высокая скорость - это одно из достоинств применения робота в данном процессе. Вдобавок ко всему можно обработать изделие с уже имеющимися присоединенными к нему деталями, совмещая процесс гибки с загрузкой- или выгрузкой изделия этим же роботом. Данное преимущество активно используется в автомобилестроении и производстве металлической мебели и других производствах, в которых используется бездорновая гибка.

Фрезерование, сверление, удаление заусенцев, зачистка сварных швов.

Одним из последних достижений промышленной робототехники является применение роботов во фрезеровании, сверлении и обработке кромок металлов, пластмасс, древесины и камня. Это стало возможно, благодаря увеличению жесткости и точности современных манипуляторов. Высокая скорость обработки и большое число управляемых осей являются важными достоинствами фрезеровки и сверления материалов с применением промышленных роботов сварщиков.

Зачистка заусенцев.

Обычно, для того, чтобы снять заусенцы с кромок деталей, после того как их фрезеровали, применяют пневматический приводной аппарат, частота вращения которого 35 000 об/мин, а если фрезеровали металл, то используется электрический шпиндель с водяным охлаждением, мощность которого 24 кВт.

Напомним, что зачистка сварного шва на изделии это очень тяжелое и кропотливое занятие для человека. Использование автоматизации значительно уменьшит влияние вредных производственных факторов и заметно снизит время, которое затрачивается на зачистку изделий.

Полирование и шлифование.

Еще одним трудоемким занятием для человека, которое так же является и вредным является шлифование металлических изделий. А для современных промышленных манипуляторов, это не представляет никаких трудностей.

Робот с легкостью повторяет линию движения шлифовальщика, что гарантирует высокое качество обработки.

Обычно процесс абразивной обработки поверхности подразделяют на два класса: шлифование и полирование. Для шлифования применяют абразивные круги или ленты. А вот полирование - это более тонкий процесс. Для него обычно используют войлочные круги с абразивной пастой.
В большинстве случаев такие процессы объединяют. Главным преимуществом промышленного робота, является то, что он сможет обработать деталь на нескольких абразивных аппаратах, делая это поочереди.

Перспективы применения промышленных роботов.

Достоинство робототехники - гибкость применения и возможность использования в практически неограниченном количестве процессов. Так, например, в авиастроительной отрасли в целях повышения качества при снижении ручного труда роботы начинают применяться в процессах клепки, обшивки фюзеляжа, выкладки композитных материалов, при различных работах в условиях ограниченного пространства. Активно распространяется применение роботов в измерительных системах. В США и Европе роботы используются в камерах очистки изделий под высоким давлением.

В России применение роботов сварщиков пока ограничено. Так, в докризисный 2007 год было внедрено до 200 роботизированных систем с общей численностью около 8000 промышленных роботов по стране. Для примера, за тот же год в США было внедрено около 34 тыс., Европе - 43 тыс., Японии - 59 тыс. роботизированных систем. Причинами отставания являются недостаточная информированность российских технических специалистов и менеджмента предприятий, желание избежать больших затрат на их внедрение, низкая стоимость ручного труда.

Вместе с тем, в отличие от стационарного ЧПУ оборудования, робот - более широкофункциональная система, ориентированная на повышение качества и производительности производства и минимизацию ручного труда, приводящих в конечном итоге к положительному экономическому эффекту и повышению конкурентоспособности предприятия. А потому все больше российских интеграторов готовы решать задачи прикладного внедрения роботов в технологические процессы. Мы надеемся, что в течение ближайших лет концепция «безлюдного производства» в России будет интенсивно набирать обороты.

Сварочный робот - неотъемлемая часть крупномасштабного производства чего бы то ни было. Начиная от , заканчивая гигантскими конвейерами с многосерийными изделиями. Именно роботы способны быстро и безошибочно выполнять одни и те же операции, при этом не требуя зарплату, отпуск и перерыв на обед.

Но это далеко не единственные причины, по которым роботы превосходят классический человеческий труд. На многих производствах удается достичь запредельных масштабов выпуска продукции как раз благодаря бесперебойной работе этих современных агрегатов. В этой статье мы кратко расскажем, что из себя представляют роботы для сварки и какие существуют плюсы/минусы внедрения данного оборудования на производство.

Роботизированная сварка - это вид автоматической сварки, суть которого заключается в использовании на производстве программируемых роботов вместо привычных сварщиков. Такая сварка очень востребована на предприятиях, где необходимо наладить крупное конвейерное производство.

Существует огромное количество разновидностей роботов для сварки, поскольку каждый производитель стремится оснастить свое оборудование особыми функциями. Несмотря на техническую сложность, конкуренция среди производителей сварочных роботов очень высока, ведь такое оборудование стоит дорого и зачастую приобретается не на один год. Поэтому производители пытаются оснастить своих роботов максимальным количеством полезных функций.

Бюджетные, но при этом относительно функциональные роботы производит японская компания Fanuc. Их самая популярная модель - AM-0iA. Среди европейских производителей популярны немецкие сварочные роботы фирмы Kuka, особенно их бюджетная модель KR5. Также отметим сварочных роботов от всемирно известной компании Panasonic, в частности их модель TA1400G2 хорошо зарекомендовала себя на отечественных заводах. Неплохо показала себя продукция компании Motoman, особой похвалы достойна модель EA 1400N.

Особенности роботов

В большинстве сварочных роботов применяются компоненты, позволяющие агрегатам работать бесперебойно на протяжении долгого времени. Этого удается достичь путем внедрения современных, технически совершенных электронных схем, которые не останавливают работу робота даже при перебоях в электричестве или нестабильном напряжении.

К тому же, сварочные роботы могут автоматически позиционировать детали, что улучшает качество стыка. Не имеет значения и размер деталей, ведь «рука» робота может быть каких угодно размеров.

Простейший робот состоит из манипулятора, который может поднимать детали весом до 25 килограмм, «руки», которая выполняет сварку, пульта управления с предустановленным программным обеспечением и источника тока. Для каждого типа сварки выпускается свое программное обеспечение, в нем с помощью пульта управления задаются параметры сварки и детали, которую нужно сварить. Некоторые производители снабжают комплект оборудования обучающими материалами, например, книгами или видеофильмами.

Также в комплектацию могут входить специальные держатели, благодаря которым робот позиционирует и надежно фиксирует деталь во время сварки. Кроме непосредственной сварки можно настроить робота на зачистку металла, снятие фасок или резку. Словом, человеческий фактор исключен, поскольку робот выполняет все операции, в том числе подготовительные.

С помощью роботов можно выполнять любой тип сварки или резки. Чаще всего используется , и аргонодуговая сварка, в том числе под . К тому же, при использовании робота низок риск для здоровья оператора и других работников на производстве, поскольку им не приходится участвовать в сварке. О достоинствах и, конечно, недостатках сварочных роботах мы поговорим далее.

Преимущества и недостатки

Роботизированная сварка имеет множество достоинств. Во-первых, роботы способны выполнять одну и ту же работу раз за разом, не теряя при этом в качестве. Человек никогда не сможет заниматься однотипным трудом на протяжении долгих часов. В любом случае, робот всегда выполняет качественные швы, он также способен перенастраиваться прямо в середине процесса сварки.

Во-вторых, несмотря на высокую стоимость такого оборудования, экономическая выгода от роботизированной сварки куда лучше, чем может показаться на первый взгляд. За счет высокой производительности роботы быстро окупаются и предприятие гарантировано выходит в плюс, поскольку роботы требуют только технического обслуживания. А это гораздо дешевле, чем платить налоги и зарплату сотрудников.

В-третьих, если оператор хорошо обучен, он способен быстро выставить оптимальные настройки. К тому же, существуют определенные алгоритмы, следуя которым даже новичок сможет настроить робота. Конечно, не быстро и не с первого раза, но сможет. Чего нельзя сказать о . А сам процесс обучения не занимает много времени и всех сварщиков можно легко переучить, присвоим им квалификацию оператора.

В-четвертых, роботы способны работать длительное время без перебоев, что увеличивает количество выпущенной продукции. Обычный сварщик ограничен в своих возможностях, поскольку должен отдыхать и выполнять свои физиологические потребности. А сварочный робот никогда не подводит.

Но, как и любого другого метода сварки металлов, у роботов есть недостатки. Их не много, и на наш взгляд они незначительны по сравнению с достоинствами, но все же расскажем о них. Первый очевидный недостаток - высокая стоимость оборудования. Да, оно окупается, но не каждое предприятие способно за раз закупить нужное количество роботов, чтобы заменить ими сварщиков.

Второй недостаток - возможность внедрения роботов только в конвейерное производство. В остальных типах производств они будут менее эффективны, а значит не скоро окупят свою цену. Не стоит забывать, что и переобучение сварщиков в операторов требует времени. Нельзя закупить оборудование, и на следующий день сразу запустить конвейер.

Также сварка роботом с хорошим результатом возможна лишь при правильных настройках. Если оператор обучался плохо и настраивает робота неправильно, или просто плохо себя чувствует, то не будет никакого толка от робота на производстве. Так что человеческий фактор здесь все же присутствует, пусть и в малой степени.

Вместо заключения

Роботизация сварки - процесс неминуемый. И в ближайшие десятилетия он затронет не только сварочные производства, но и другие отрасли, где человеческий фактор нежелателен. Ведь с помощью роботов возможна сварка любого уровня сложности, в том числе часто используемая сварка в защитных газах.

Применение роботов необходимо для роста промышленности. Ведь использование ручного труда никогда не приведет человечество к абсолютной эффективности производства. К тому же, нельзя забывать о способах сварки, которые могут негативно влиять на здоровье человека. В таких случаях весь персонал остается невредимым, пока робот исправно выполняет работу.

Если требуется наложение тысяч швов с повторяющейся технологией на одинаковых соединениях, то устанавливается сварочный робот. Это устройство с возможностью программирования, которое способно выполнять цикличные манипуляции по сварке на высокой скорости, и без участия человека. Из чего состоят такие машины? Какие разновидности этих установок встречаются, и как они работают?

Автоматизированный робот сварщик представляет собой агрегат, установленный на основание. Последнее имеет шарнирный поворотный механизм, позволяющий вращать корпус и направлять устройство в нужную сторону. На основании закреплены:

источник тока;
преобразователь;
подающий механизм;
табло с пультом программирования;
баллон с инертным газом.

Роботизированный сварочный комплекс имеет управляемую «руку». Она может сгибаться и разгибаться в трех-шести местах (зависит от модели), и ей выполняются все рабочие манипуляции. На конце «руки» находится сварочная горелка, в которую подается плавящаяся проволока и защитный газ.

Для запуска цикла работы установка настраивается на определенный стык и шов. Вводятся данные о длине ведения сварки, силе тока и скорости выполнения. Поскольку сварочный робот не имеет зрения, то необходимо обозначить окружающие его инструменты и приспособления, задав координацию по которой он будет перемещаться.

Сварочные роботы могут выполнять определенные операции на собственной оснастке, где участие человека требуется для закладки изделия и фиксации. Работа по сварке ведется автоматически. При выполнении операций на конвейере, где подаются крупные предметы, и соединение не требует дополнительных прижимов, участие человека исключается.

Применение роботизированных машин

Для выпуска штампованной продукции, где используется повторяющийся вид соединения, часто устанавливают сварочные роботы. Благодаря возможности программирования они способны с точностью накладывать прямые, кольцевые и круговые швы.

Дуговая сварка в этих устройствах используется и для криволинейных швов любой сложности. В отличие от механических шаблонов, по которым движется головка в других сварочных аппаратах, роботизированная сварка осуществляет движение осей и горелки по электронной схеме. Это нашло широкое применение в машиностроении и изготовлении станков.

Преимущества роботизации

Роботизированная сварка дает несколько выгодных плюсов, по сравнению с ручной полуавтоматической, на однотипных повторяющихся соединениях. А именно:

значительное ускорение выполнения однотипных операций;
способность получать тонкие швы благодаря четкому ведению дуги на расстоянии 2 мм;
экономия напряжения и расходных материалов;
высокая точность и качество работ;
меньшее количество людей задействовано в процессе.

Разновидности моделей

Роботизация сварочных работ позволяет ускорить производительность, но для этого важно выбрать правильное оборудование. Сварочные машины могут отличаться по высоте, длине действующей «руки», и количеству поворотных участков.

Кроме различий в габаритах, имеются варианты и в виде осуществляемой сварки. Это роботы, которые:

Выполняют сварку плавящимся электродом (проволокой) в среде аргона и углекислоты. В зависимости от диаметра проволоки и силы тока, такие установки можно использовать как на тонких, так и на толстых пластинах и конструкциях. Основное применение - работа на конвейерах по сборке автомобилей.
Аналогичные машины, где вместо проволоки применяются . Их применяют для аккуратной сварки на нержавеющей стали или медных конструкциях.
Роботизированные установки для , происходящей между двумя . Технология внедрена в области машиностроения и радиооборудования. Ими выполняется быстрая сборка корпусов к любым аппаратам.
Сварочные машины для . Применяются для работ, где свариваемый металл плохо поддается воздействию других методов.
Агрегаты для плавящимся электродом под флюсом. С их помощью можно быстро создать огромные участки трубной магистрали, которые транспортируются на место прокладки, и там соединяются в ручную.
Устройства для . Используются там, где нужна высокоскоростная сварка без выделения вредных веществ в воздух.
Гибридные версии, где применяются сразу два вида сварки. Это может быть лазер, плавящий поступающую в него проволоку, на которую параллельно подается напряжение, создающее собственную электрическую дугу между проволокой и изделием.

Настройка установки

Чтобы робот для сварки корректно функционировал и содействовал ускорению производства, требуется грамотная настройка его действий. Выполняется это при помощи пульта и дисплея, закрепленных на корпусе аппарата.

Это начинается с калибровки осей комплекса. Процедура выполняется один раз при установке робота на позицию. Проверяется диапазон его движений и соответствие этих показателей на экране. Если будет существовать различие (комплекс запрограммирован на шов длиной в 100 мм с радиусом окружности в 30 мм, а в реальности получиться радиус 35 мм), то аппарат проложит шов не в том месте. За день такой работы будет выпущено много бракованных изделий.

Второй стадией настоек является установка координат инструмента. Это подложка над которой работает сварочная головка, и сопутствующие приспособления, используемые для автоматического захвата и прижима изделия. Если действия комплекса будут несогласованными, то манипуляции с заготовками могут быть выполнены не в том месте (возможна даже ошибочная сварка на инструменте вместо изделия).

Третьей стадией программирования служит настройка координат окружения. Благодаря введению этих данных можно создавать конкретные модели сварочных процессов, позволяющие комплексу беспрепятственно перемещаться над изделием, выполняя заложенные операции, и не сталкиваясь с другим оборудованием или параллельно работающими роботизированными установками.

Размещение комплекса

Сварочных роботов можно устанавливать на бетонный пол, который не тоньше 300 мм, и имеет поверхность без перепадов (допустимая погрешность составляет 5 мм на один квадратный метр). Основание комплекса крепят на винты, чтобы придать ему жесткую фиксацию и предотвратить смещения из-за вибрации.

Рабочую зону робота необходимо ясно обозначить и оградить от движения людей. Это делается для безопасности. «Рука» машины может иметь значительный вылет в длину, а в сложенном положении оставлять много свободного места вокруг комплекса. В программу заложены координаты окружающего оборудования и инструментальной части, но нет возможности вносить информацию о проходящих людях, поэтому зона вокруг робота относится к территории повышенной опасности, ведь комплекс, действуя по программе, может неожиданно переместить головку на другой участок, задев идущего рабочего. Такие области ограждаются желтыми решетчатыми заборами и вывешиваются соответствующие надписи.

При роботизированной работе может потребоваться канал для подачи осушенного воздуха. Это используется на определенных сплавах для охлаждения зоны шва и предотвращения перегрева микросхем в случае радиоэлектронной промышленности. Такой канал заводится по полу и подается с задней стороны в аппарат. Электрические кабеля для питания комплекса закладываются в металлические каналы и проводятся аналогичным способом.

Роботы для сварки повышают производительность на однотипных сварочных процессах. Возможности программирования позволяют настроить установку на выполнение прямых и криволинейных швов, а разнообразие моделей дает возможность подобрать комплекс для конкретного материала и задач.