Механизированная сварка, сварочные роботы: особенности и разновидности

 Сварочный робот является неотъемлемой частью производства каких-либо изделий из металла.

Часто его используют при сваривании автомобилей, больших металлических конструкций, а также применяют на гигантских конвейерах с многосерийными изделиями.

Использование роботов намного облегчает процесс изготовления больших партий одинаковых деталей. Они производят все быстро, накладывают идеальные швы, не требуют зарплаты и работают без перерыва на обед. Но это еще не все достоинства данного оборудования перед человеческим трудом.

Главное преимущество состоит том, сварочные роботы способны за короткий промежуток времени изготовить огромные объемы деталей, которые будут выполнены без дефектов, нарушений. Но все же чтобы понять, что представляют собой данные системы для сварочного процесса.

Общая информация

Роботизированная сварка - это разновидность автоматического сварочного процесса, основная суть которого состоит в применении на производствах программируемых роботов вместо привычных сварщиков. Этот вид сварки широко применяется на больших предприятиях, где постоянно производится разная продукция из металла в больших объемах. Роботы позволяют за короткий период сваривать и изготавливать крупные партии деталей, конструкций.

Применение автоматизированных машин делают сваривание автоматизированным, что в итоге обеспечивает получение неразъемного соединения между металлическими заготовками. Кроме этого благодаря им заготовки постоянно перемещаются и обрабатываются, это все положительно отражается на качестве шва. Но чтобы обеспечить полноценную работу данного оборудование требуется дополнительно участие человека. Оператор должен подготовить материалы для сваривания, а также запрограммировать устройство.

Обратите внимание! На современных производствах сварочные роботы обычно используются при осуществлении работ с электрической дугой в среде защитных газов. Данные изделия прекрасно подходят для лазерных, плазменных, контактных, гибридных методов сварок.

Особенности устройства сварочного робота

Во многих моделях роботов для сварки используются элементы, которые позволяют им полноценно функционировать на протяжении длительного времени. Это достигается за счет внедрения специальных электронных систем, которые имею технически совершенное устройство. Именно это предотвращает остановку рабочего процесса робота во время перебоев электричества и при нестабильном напряжении.

Роботы для сварки могут самостоятельно позиционировать детали в автоматическом режиме, это положительно отражается на качестве стыка. Габариты заготовок не важны, потому что рука робота может подстраиваться под любые параметры сварных заготовок.

Стоит отметить! Автоматизированный робот-сварщик - это агрегат, который установлен на основании. Он наделен шарнирным механизмом, который обеспечивает легкое вращение и направление устройства в требуемую сторону.

В основании оборудования закреплены важные элементы из списка ниже:

• источник тока;
• преобразователь;
• подающий механизм;
• табло и пульт программирования;
• баллон, который заполнен инертным газом;
• манипулятор. Он может поднимать детали с массой до 25 килограмм.

Каждый тип механизированной сварки имеет определенное программное обеспечение. Именно в нем пультом управления устанавливаются показатели сварочного процесса и металлической заготовки, которую требуется сваривать. Часто дополнительно к устройству предоставляются специальные книги, видеоматериалы для самостоятельного обучения.

Дополнительно могут прилагаться специальные держатели. Именно они позволяют роботу позиционировать и фиксировать заготовку во время процесса. Сварка роботом может не только соединять детали, но и производить их зачистку, а также снимать фаски, резать. Оборудование все выполняет самостоятельно, включая подготовительные операции.

Механизированная сварка способна осуществлять любой тип сваривания и резки. Часто роботы производят точечную, электродуговую и аргонодуговую сварку, включая под флюсом. Кроме этого при использовании роботизированных устройств намного снижается риск опасности для здоровья людей на производстве, потому что они не участвуют в процессе.

Преимущества роботов для сварки

Роботизация сварки смогла намного облегчить жизнь крупным предприятиям, где требуется постоянно изготавливать большие объемы изделий из металла. Благодаря данному процессу повысились скоростные показатели однотипных соединений без снижения качества.

Применение сварочных роботов обеспечивает точное позиционирование деталей и их точное передвижение, а присутствие программированных систем в устройствах делает процесс непрерывным и точным. Все это позволяет данным устройствам заменить нескольких профессиональных сварщиков, а также они могут работать в непрерывном режиме на протяжении длительного времени.

Роботизированная сварка в среде защитных газов имеет другие не менее важные преимущества:

1. Роботы могут постоянно производить одинаковые виды работ, не снижая качество. А вот люди не могут выполнять однотипный труд в течение многих часов.
2. Автоматизированные устройства производят швы высокого качества, они способны перенастраиваться в середине производственного процесса.
3. Роботы являются выгодным предложением для крупных предприятий. Они достаточно быстро окупаются, это связано с их высокими показателями производительности.
4. Устройства этого вида требуют только технического обслуживания. А вот людям необходимо платить заработную плату, а также не стоит забывать про налоги.
5. Роботы легко настраиваются. Если оператор изучил все особенности настройки устройства, то это сможет сделать в считанные минуты. Эта работа под силу даже новичкам, но все предварительно стоит изучить алгоритм подключения и настраивание робота под параметры выбранной сварки и деталей.
6. Роботы способны работать длительное время и без перебоев. Все это повышает количество выпускаемой продукции. Обычный сварщик ограничен в возможностях, после длительной работы ему обязательно нужен отдых. Также качество работ зависит от его физиологического состояния. А вот роботизированная технология никогда не подводит, она четко выполняет поставленные задачи без перерыва и перебоев.
7. Применение этого устройства позволяет получать тонкие и ровные швы. Это обеспечивается за счет ведения дуги на расстоянии 2 мм.
8. Оборудование позволяет сэкономить напряжение и расходные материалы.
9. Обеспечивает усиленный рост производительности труда с предсказуемым результатом, отсутствие необходимости в частом контроле качества.

Недостатки

Однако стоит учитывать, что механизированная сварка в среде защитных газов имеет негативные качества. Конечно по сравнению с преимуществами их не так много, но все же они есть.

Среди основных минусов отмечают:

1. Первый и значительный недостаток - высокая цена приборов. Конечно, они быстро окупаются, но не каждое производство может приобрести необходимое количество роботов, которые смогут заменить сварщиков.
2. Роботы подходят только для конвейерных производств. Для остальных типов производств данные устройства не особо подходят, они будут малоэффективными. Это значит, что они смогут не скоро окупить свою стоимость.
3. Перед тем как применять роботизированное сварное оборудование необходимо обучить сварщиков как правильно им пользоваться. На это требуется некоторое время, оператор должен понимать правильный алгоритм управления роботом.
4. Чтобы получить хорошие результаты требуется установить правильные настройки на устройстве. Однако если сварщик устал или недостаточно обучен, то при использовании роботизированных устройств могут возникнуть проблемы и результаты получатся низкого качества.
5. Существуют режимы сварки в защитных газах, при осуществлении которых активные продукты деятельности и среды могут нанести вредное воздействие на здоровье человека. По этой причине работы осуществляются в изолированном пространстве. Сварщик производит настройку программы, запускает робота и уходит из помещения, весь процесс осуществляется самостоятельно.

Разновидности роботов для сварки

Роботизированные устройства для сварки позволяют провести качественное сваривание металлических изделий. За небольшой промежуток времени данные устройства выполняют большие объемы, но для этого необходимо их правильно настроить. Стоит учитывать, что сварочные устройства отличаются по показателям высоты, длине действующей руки, числу поворотных участков.

Роботы для сварки могут разделяться в зависимости от вида сварочного процесса, которые они могут осуществлять:

• механизированная сварка в защитных газах. Она осуществляется в среде аргона, углекислоты с использование плавящегося электрода (проволоки). В соответствии с диаметром проволоки, показателем силы тока данные устройства могут применяться на тонких и толстых пластинах, конструкциях. Их используют при работе на конвейерах при сборке автомобилей;
• механизированная сварка в среде углекислого газа с использованием вольфрамовых неплавящихся электродов. Применение данных элементов подходит для получения ровных швов. Они подходят для изделий из нержавеющей стали, меди;
• роботизированные устройства для контактного сварочного процесса, который осуществляется между двумя электродами из угольной основы. Они применяются в машиностроении и радиооборудовании. Установки позволяют осуществлять быструю сборку корпусных частей к разным аппаратам;
• приборы, выполняющие швы с использованием плазменной струи. Их используют для работ, где свариваемые металлические изделия не поддаются влиянию других методов;
• оборудование для сварки трубопроводов. При сварочном процессе обязательно используется плавящийся электрод под флюсом. Благодаря этому создаются большие зоны трубных магистралей. Они перемещаются на участки прокладки, где происходит их ручное соединение;
• роботы, которые производят сваривание с использованием лазера. Они применяются там, где требуется высокоскоростное сваривание без выработки отравляющих компонентов в открытый воздух;
• гибридные модели, которые могут осуществлять несколько видов сварок.

Стоит отметить! В качестве яркого примера роботизированных устройств для сварочного процесса можно выделить манипуляторную электродуговую цеховую сварку. Ее качество может зависеть от состава сварочной проволоки, вида используемого защитного газа, равномерности подачи присадочной или сварочной проволоки и других условий.

Настройка роботизированного устройства

Технология механизированной сварки требует проведения калибровки. Этот процесс осуществляется в три этапа:

• калибровка внешних осей движения робота-манипулятора;
• координация движений инструмента;
• координация окружения.

Важно! Правильная настройка сварочного робота необходимо для его правильного функционирования и содействия ускорению производства. Данные меры производятся пультом и дисплеем.

Начинается процесс настройки с калибровки осей оборудования. Эта процедура производится один раз при установке робота на позицию. Проверка диапазона движений и соответствие данных показателей осуществляется на экране устройства. Если будут хоть небольшие нарушения, отклонения, то оборудование проложит сварное соединение в неположенном месте.

После проводится установка координат. Это подложка, над которой работает сварочная головка, и другие приспособления, которые применяются для захвата и прижима заготовок. Если все действия оборудования будут несогласованными, то в итоге все манипуляции с заготовками будут выполнены не в том месте.

Чтобы механизированная дуговая сварка смогла выполнить качественное сваривание большого объема заготовок, обязательно нужно установить координаты окружения. Благодаря введению этих данных оборудование сможет беспрепятственно перемещаться над изделием, четко выполняя заложенные операции. Оно не будет сталкиваться с другими элементами при производственном процессе.

Все режимы механизированной сварки в защитных газах позволяют производить сваривание быстро и качественно. Применение роботов на производствах намного ускоряет процессы изготовления больших партий. По этой причине данное оборудование применяется на конвейерных технологиях, где требуется выполнять однотипные заготовки в больших количествах. Правильная настройка и четкое управление позволяет работать оборудованию длительное время без перерыва, перебоев и снижения качества производства.

Интересное видео