Роботизированная дуговая сварка — это автоматизированная сварка, которая использует роботов для соединения металлов с помощью электрической дуги. Эта технология сварки не является новой. Она практикуется в обрабатывающей промышленности уже довольно давно.

Однако потребность в последовательности, скорости и эффективности в отрасли в наши дни сделала автоматическую дуговую сварку важнейшей технологией.

Она возникла в 1960-х годах с изобретением роботов в различных отраслях промышленности. За эти годы эти роботизированные машины для дуговой сварки прошли путь от базовых, предварительно запрограммированных версий до тех, которые оснащены искусственным интеллектом.

Теперь они могут справляться со сложными сварочными задачами и условиями. Поскольку производственные процессы стали более сложными и их нужно выполнять быстро, автоматическая дуговая сварка предлагает большую помощь.

Автоматическая сварка используется в аэрокосмической, машиностроительной, тяжелой и автомобильной промышленности. Роботизированная дуговая сварка не только исключает человеческие ошибки, но и повышает эффективность и качество работы.

Что такое роботизированная дуговая сварка?

Роботизированная дуговая сварка

Роботизированная дуговая сварка — это в основном автоматизированная сварка, выполняемая роботами для соединения металлов с помощью электрической дуги. Она использует программируемую робототехнику для сварки с высокой скоростью и точностью.

Прежде чем приступить к изучению робототехники, важно изучить основы дуговой сварки и принципы ее выполнения.

Дуговая сварка осуществляется путем создания дуги тока между электродом и основным металлом. Эта дуга выделяет интенсивное тепло, которое расплавляет присадочный металл и сплавляет его с основным металлом.

Это наиболее часто используемый метод сварки, который прост в применении. Наиболее распространенные области применения — изготовление автомобильных деталей и стальных конструкций.

Теперь, внедрите робототехнику в тот же процесс, известный как роботизированная дуговая сварка, и весь процесс дуговой сварки станет автоматизированным. Роботизированная дуга заменит рабочего, держащего горелку и скользящего ею по всей длине металла.

Роботизированная рука следует запрограммированному пути и обеспечивает равномерные, высококачественные сварные швы. Они поддерживают скорость, расстояние и угол сварки, которые очень трудно контролировать в процессе сварки, если она выполняется вручную в течение длительного периода времени.

Вы также можете оснастить этих роботов датчиками и системами технического зрения, чтобы они могли автоматически обнаруживать и вносить коррективы в режиме реального времени.

Чем она отличается от ручной дуговой сварки?

Автоматическая дуговая сварка обеспечивает лучший контроль качества сварки по сравнению с ручной дуговой сваркой. Человеческий фактор отсутствует, и вам не придется уставать после длительных сеансов.

Роботизированная дуговая сварка обеспечивает одинаковые результаты даже после многократного повторения, поскольку манипуляторы становятся все более эффективными по мере использования и всегда следуют точно по траектории.

Компоненты для автоматической дуговой сварки

Роботизированная дуговая сварка имеет несколько ключевых компонентов, которые делают весь процесс эффективным. Каждый из них работает синхронно, обеспечивая безопасность, бесперебойную работу и точность.

Роботизированная рука

Роботизированная рука

Главным компонентом, или, можно сказать, сердцем системы автоматической дуговой сварки, является роботизированная рука. Она перемещает горелку точно с поддерживаемой скоростью и точностью. Инженеры проектируют ее так, чтобы она достигала сложных соединений для сварки без ущерба для стабильности.

Источник питания и фонарик

Сварочная дуга создается посредством электрического тока при подаче питания. Сварочная дуга напрямую подключена к горелке. Эта горелка удерживается автоматизированной рукой и выполняет фактическую сварочную задачу.

Подача проволоки и защитный газ

Целью подающего устройства является обеспечение непрерывной подачи сварочной проволоки к горелке. Защитный газ защищает сварочную ванну от загрязнения и обеспечивает сплошность шва без каких-либо примесей.

Контроллер, программное обеспечение и пользовательский интерфейс

Все это части программирования. Программное обеспечение и контроллер управляют движением роботизированной руки, поддерживают параметры и позволяют работникам корректировать настройки в зависимости от требований.

Датчики безопасности

Датчики обнаруживают любые необычные изменения в непосредственной близости от роботизированной руки и останавливают процесс роботизированной дуговой сварки. Они обеспечивают безопасное выполнение процесса, также учитывая безопасность рабочих.

Тип роботизированной дуговой сварки

Автоматическая дуговая сварка не является процессом с одной техникой. Она выполняется с использованием различных автоматизированных методов в зависимости от конструкции, материала и цели. Два наиболее распространенных метода дуговой сварки, используемых для роботизированной дуговой сварки:

Сварка металлическим электродом в среде инертного газа (MIG)

Сварка МИГ

Несколько роботизированных систем используют дуговая сварка МИГ из-за его скорости и простоты автоматизации. Непрерывный проволочный электрод подается вместе с защитным газом для расплавления присадочного металла в основной металл. Этот тип роботизированной дуговой сварки идеально подходит для массового производства и таких материалов, как алюминий и сталь. Если конечным применением является эффективность и производительность, автоматическая дуговая сварка MIG является отличным выбором.

Сварка вольфрамовым инертным газом (TIG)

Сварка TIG

Это похоже на дуговую сварку MIG. Однако в этом методе используется неплавящийся вольфрамовый электрод, который может быть медленнее, чем MIG, но обеспечивает высококачественные сварные швы. Лучше всего подходит для более тонких материалов и большей точности и контроля.

Механизм роботизированной дуговой сварки

Механизм автоматической дуговой сварки

Вы можете думать, что роботизированная дуговая сварка — это очень сложный процесс, но это не так. Процесс относительно понятен и следует простому автоматизированному рабочему процессу. Он начинается с программирования и заканчивается высококачественной сваркой. Итак, какова точная работа автоматической дуговой сварки?

1. Программирование машины

Абсолютно необходимо предоставить четкие инструкции сварочному роботу. Это делается посредством программирования, которое включает в себя установку пути, скорости и углов. Параметры сварки также устанавливаются во время программирования.

К этим параметрам сварки относятся напряжение, скорость перемещения и ток в зависимости от типа соединения и основного материала.

Все эти значения контролируют поведение дуги и нагрев на протяжении всего процесса сварки. Ток влияет на проникновение, напряжение поддерживает длину дуги, тогда как траектория обеспечивает правильное направление движения робота. Их точная настройка обеспечивает качество сварки.

Интеграция САПР/КАМ

Многие системы роботизированной дуговой сварки используют инструменты CAD/CAM и программное обеспечение для моделирования, чтобы сделать процесс программирования еще более точным и плавным. Используя это, вы можете создать виртуальную сварочную установку для тестирования и внесения изменений, прежде чем роботы фактически выполнят работу.

2. Процесс автоматической дуговой сварки

После программирования сварочный робот начинает процесс сварки. Разместите основной металл с помощью роботизированной установки или приспособлений. Роботизированная рука начнет движение и начнет процесс, как только будет подано питание. Она следует точно по той же траектории, что и запрограммирована, и поддерживает положение и скорость горелки на постоянном уровне. Когда сварка окончательно завершена, она отводится назад и готова к следующему циклу.

3. Контроль качества

Датчики и программное обеспечение отслеживают скорость подачи проволоки, расход газа и стабильность дуги на протяжении всего процесса сварки. Если параметры отклоняются даже незначительно, весь процесс приостанавливается или корректируется для продолжения. Эти корректировки в реальном времени в большей степени исключают ошибки.

Некоторые общие приложения

Роботизированная дуговая сварка — широко используемый процесс во многих отраслях промышленности, где конечной целью является точность, надежность и скорость. Некоторые из наиболее распространенных применений автоматической дуговой сварки — это автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, судостроение, тяжелое машиностроение, строительство, металлообработка и общее производство.

Производство автомобилей

Наибольшее применение роботизированная дуговая сварка получила в автомобильной промышленности. Роботы выполняют сварку от рам шасси до выхлопных систем. Это обеспечивает безопасность, прочность и высокое качество сварки.

Судостроение и аэрокосмическая промышленность

Судостроение и аэрокосмическая промышленность требуют чистых и прочных сварных швов, поскольку в них используются дорогостоящие компоненты, требующие бережного обращения. Роботизированная дуговая сварка обеспечивает строгие допуски, особенно в тех деталях, которые чувствительны к давлению. Она также достигает более узких пространств и сложных участков, обеспечивая более прочные и чистые сварные швы.

Тяжелая техника и строительство

Строительство и тяжелая техника включают в себя крупные механические конструкции, рамы и структурные балки, требующие надежных сварных швов для их целостности. Роботизированная дуговая сварка обеспечивает более глубокое проникновение и однородность, особенно в тяжелых секциях. Она помогает снизить нагрузку на рабочих и удерживает их на пути.

Металлообработка и Общее изготовление

Автоматическая дуговая сварка также используется в производстве мебели, деталей на заказ, инструментов и корпусов. Она не только обеспечивает повторяемость, но и скорость в процессе изготовления. Вы также можете производить небольшие партии и многономенклатурное производство, не беспокоясь о том, как всем этим управлять.

Преимущества роботизированной дуговой сварки

Итак, какие преимущества дает автоматическая дуговая сварка? Что ж, она может улучшить рабочий процесс и конечные результаты больше, чем вы можете себе представить. У роботизированной дуговой сварки есть несколько преимуществ.

1. Улучшенная повторяемость и точность

После того, как вы запрограммируете своего сварочного робота, он не будет колебаться. Независимо от того, сколько раз вам нужно будет его использовать, он будет следовать точно такому же углу, пути и скорости. Вы не сможете достичь таких качеств, выполняя сварку вручную, потому что это утомительный процесс для человеческой силы.

2.Повышенная скорость и производительность

Роботизированная дуговая сварка может выполняться непрерывно, поскольку роботы не устают и не делают перерывов. Они могут работать часами, не замедляясь ни на секунду. Таким образом, автоматическая дуговая сварка идеально подходит для сжатых сроков и крупномасштабных проектов.

3. Лучшее качество и последовательность

Роботизированные системы устраняют непоследовательность, которая может возникнуть при выполнении повторяющихся задач людьми. Это означает, что автоматическая сварка очень эффективна в соблюдении отраслевых стандартов, особенно в объемных работах.

4.Безопасно для рабочих

Вы уже знаете, что сварка — непростая задача, которая связана с большим количеством брызг, огня, паров, высокого напряжения и тепла. Все это подвергает рабочих-людей большому риску. Роботизированная дуговая сварка снижает эти риски и обеспечивает более безопасную среду для рабочих.

5. Доступность с течением времени

Хотя первоначальная настройка автоматизированной системы сварки — это дорогостоящий процесс. Однако со временем экономия накапливается и сокращает множество расходов. Это снижает трудозатраты, отходы и необходимость повторной работы.

6.Универсальность

Роботизированные сварочные агрегаты не ограничиваются одной задачей. Вы можете использовать их для различных установок и проектов в различных отраслях промышленности. Таким образом, они гибки для различных производственных нужд.

Последние тенденции и достижения

Как и другие технологические достижения, роботизированная дуговая сварка продолжает развиваться, и инженеры пробуют множество новых функций, чтобы сделать ее еще более полезной. Знание того, что в тренде, помогает вам оставаться на шаг впереди и добиваться лучших результатов по сравнению с конкурентами.

Интеграция датчиков

Современные роботизированные системы имеют датчики, которые помогают им вносить изменения на ходу. Благодаря датчикам роботы реагируют на небольшие изменения в режиме реального времени. Это сокращает ручные исправления и отходы материала.

Отслеживание швов в реальном времени

Когда роботизированная дуговая сварка выполняется на переменных деталях, траектории не всегда находятся на прямой линии или идеальны. Отслеживание шва помогает роботам обнаружить фактическое соединение и следовать ему вместо следования по заранее запрограммированному пути.

Кроме того, они оснащены средствами контроля, которые контролируют стабильность дуги и другие параметры во время сварки.

Расширенное программирование и моделирование

Программирование никогда не было легким, но теперь оно изменилось. С разработкой нового программного обеспечения стало намного проще устанавливать пути, проводить виртуальное тестирование и настраивать параметры, не останавливая весь процесс производства.

Работники с ограниченными знаниями в области робототехники могут легко освоить ее и быстро научиться управлять роботами.

Миниатюризация

Сейчас заказная работа пользуется огромным спросом, и разрабатываются малогабаритные сварочные роботы. Эти компактные роботы облегчают доступ к небольшим пространствам и хорошо подходят для мелкосерийных заказных проектов.

Они снижают необходимость использования полноценной системы автоматизации для таких задач. Этот значительный сдвиг делает роботизированную дуговую сварку легкодоступной для малых предприятий или цехов, работающих только с небольшими партиями.

Заключение

Роботизированная дуговая сварка — практичная, надежная и эффективная технология в современном производстве. Она повышает скорость, точность, качество и однородность сварных швов.

Независимо от того, выполняете ли вы мелкосерийный индивидуальный проект или имеете дело с крупномасштабным промышленным проектом, автоматическая дуговая сварка обеспечивает одинаковые результаты с одинаковой стабильностью и отлично подходит для многократного использования.

MIG и TIG — два наиболее часто используемых роботами метода дуговой сварки. Благодаря таким усовершенствованиям, как датчики, отслеживание швов в реальном времени и другие, уровень автоматизации стал еще выше.

Итак, если вы хотите повысить производительность и сократить количество ошибок, роботизированная дуговая сварка стоит ваших инвестиций.

Роботизированная дуговая сварка: типы, механизмы и последние тенденции