Роботизированная сварка имеет ряд преимуществ перед ручным методом сварки:

• точное соблюдение и контроль режима сварки;
• высокая скорость сварочного процесса, увеличение мощности производства;
• точность и качество сварочного шва;
• способность подключения широкого спектра вспомогательного оборудования (датчики, позиционеры и пр.);
• существенное сокращение количества брака, благодаря строгому соблюдению технологии;
• легкий переход на новое изделие;
• постоянный расход сварочных материалов, что позволяет более точно определять себестоимость товара;
• экономическая оправданность (один сварочный робот манипулятор может заменить нескольких сварщиков).

Процесс сварки – это довольно ответственная задача. В результате таких манипуляций человеку приходится одновременно контролировать множество технологических моментов: скорость прохождения шва, рабочие параметры сварочного оборудования, алгоритм и технологию. Подобная многозадачность даже для специалиста может быть проблематична, а для сварочного робота не имеет никакого значения.

ПРЕДПОСЫЛКИ К РОБОТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Сварка автомат и роботизация производства позволяют справиться с подобными сложностями. Система управления сварочных роботов строго контролирует все параметры процесса, позволяя повысить уровень производительности и добиться качества процесса. Автоматическая сварка сейчас уже не является чем-то уникальным. Данная технология нашла широкое распространение в мире, прошла тернистый путь, доказала свою состоятельность и на данный момент уже проверена временем. Многие предприятия поставили на поток сварку металлических изделий, применяя сварочных роботов. Технология автоматической сварки позволяет значительно увеличить производительность выпуска изделий и избавиться от зависимости в трудовой силе, при этом всегда идеально соблюдать технологию. Сварочный робот имеет возможность применения на предприятиях из различных производственных сфер, вне зависимости от серийности выпуска.

Треть промышленных роботов, выпускаемых в мире это роботы для сварки. Ещё бы! Первыми механизацию и автоматизацию сварочного производства освоило автомобилестроение, где необходима сложная сборка при большом объёме, поэтому сварочные роботы широко применяются на автозаводах. Однако робототехника не стоит на месте. Сегодня она предлагает решения для предприятий любой отрасли и любого масштаба. И даже самое компактное производство нуждается в автоматизации сварки. Если руководитель имеет дело с серийностью выпуска, высоким объёмом и значительной загрузкой предприятия, то роботы для сварки актуальны и экономически выгодны для него. Так называемая малая автоматизация может значительно оптимизировать рабочий процесс. Производительность роботов для сварки, которые входят в состав робототехнических комплексов (РТК), стоит на трёх китах: серийности, гибкости и скорости позиционирования.

Что же дает производителю, автоматизация сварки?

Высокую эффективность. Не столько скорость, хотя роботы дуговой сварки могут быть вдвое быстрее сварщика при выполнении работ на длинных и линейных кольцевых швах. А именно эффективность, то есть хорошую производительность и стремящийся к нулю процент брака.

Постоянный и планируемый объём производства. Роботы для сварки позволяют руководству предприятия более эффективно управлять бизнес-процессами.

Свободу действий. Механизация и автоматизация сварочного производства даёт возможность как оперативно остановить, так и за короткое время запустить производство. Сокращается время простоя. Роботы для дуговой и иных видов сварки последнего поколения созданы таким образом, что их легко перепрограммировать для решения очередных задач.

Быструю окупаемость. Автоматизация сварки внедрённая на производстве может окупить себя уже за полгода-год.

Сварочные роботы - срок службы 25 лет!

Естественно, что персоналу нужно соблюдать правила эксплуатации, а комплекс должен своевременно проходить техническое обслуживание (как правило, через каждые 15000 отработанных часов).

Мы создаем комплексы, включающие:

1. Все основные виды сварки: MIG\MAG, TIG, WIG, сварку под флюсом, лазерную, плазменную, контактную, трением, тандемную и т.д. Роботы для дуговой сварки являются самыми традиционными, однако роботизация существует для всех видов сварки.
2. Сборочно-сварочную оснастку и кондукторы собственного производства. Как правило, автоматизация сварки предполагает изготовление специальной оснастки. Дело в том, что эффективность работы робота для сварки напрямую зависит от оснастки. Она может быть как ручной, так и автоматической (то есть такой же роботизированной). Следует учесть, что подгонка заготовок при автоматизированной оснастке исключена. Поэтому заготовки должны быть изготовлены с высокой точностью. В то же время процесс автоматической оснастки эффективнее ручной.
3. Индивидуально спроектированные элементы: колонны, линейные направляющие, позиционеры высокой грузоподъемности, конвейеры и т.д.; Автоматизация сварки предполагает качественную работу позиционирующих устройств. Тогда будет достигнута высокая, до нескольких метров в секунду, скорость перемещения горелки между сварочными швами. За счет этой скорости сокращается и производственный цикл. Позиционеры и линейные направляющие расширяют рабочую зону роботов для сварки. С их помощью можно обустроить несколько постов сварки, используя лишь одного робота. Также направляющие необходимы при сварке крупных деталей.
4. Пассивные и активные системы поиска, анализа и слежения для сварных соединений и изделий, которые позволяют учесть технологические погрешности изготовления и сборки деталей. В основном мы используем бесконтактные системы слежения на основе лазерного или инфракрасного излучения.
5. Отработанную технологию роботизированной сварки. При автоматизации сварки к технологии изготовления того или иного изделия предъявляются особенные требования. Прежде всего, это высочайшая точность всех заготовок, устойчивое положение сварного соединения и хорошее качество материалов, используемых при сварке. Наши инженеры-технологи разработают индивидуальную технологию сварки на основе действующих стандартов и поставят манипуляторы сварочные моделей необходимых на производстве.

Также мы поддерживаем наших клиентов на всех этапах механизации и автоматизации сварочного производства.

ООО "Техноматикс" работает только с проверенными временем производителями, среди которых SCHMALZ, Schunk, ESAB, META, AMF, Demmeler, KEMPPI, Fronius, Lincoln Electric, EWM, Air Liquid, Servorobot, IPG Photonics, Precitec и др. Сварочные роботы лучше всего заказывать в нашей компании: мы не только установим оборудование но и обучим персонал в

Июнь 21, 2017

Сварочные роботы

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 сварочных материалов 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:

1. безопасные условия труда, поскольку человек не находится в зоне действия сварочной дуги;
2. большое количество программных установок и быстрая перенастройка при смене режима работы;
3. универсальность и точность выполнения шва без риска потери качества;
4. высокий экономический эффект при выполнении большого количества операций;
5. 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.

Сварочными роботами принято называть полностью автоматизированные системы для выполнения сварочных работ с возможностью программирования.

Основные задачи, которые преследует роботизация - это вывод человека из сварочной зоны, полная автоматизация производства, а значит и повышение производительности в несколько раз.

§ Роботизированная сварка. Особенности применения

§ Технологический процесс применения роботизированной сварки

§ Настройка и калибровка роботизированного сварочного комплекса

§ Размещение комплекса роботизированной сварки

Роботизированная сварка. Особенности применения

Роботизированная сварочная система использует в методе производства использование роботов-манипуляторов, рабочий цикл которых программируется и задается отдельно.

Как правило, среди первых преимущество таких систем выделяют большое качество шва и большую выработку.

Работа дуговой электрической сварки с баласного реостата или инверторного преобразователя практически невозможна без использования выпрямителей. Читайте подробнее здесь о принципе работы сварочных выпрямителей.

Читайте здесь все о требованиях для сварочного кабеля.

Техническая характеристика дуги сварочного робота позволяет производить сварочные работы дугой до нескольких миллиметров, что в сущности дает возможность прокладывать шов толщиной не более 3-4 миллиметров.

Также на прокладку шва не влияет геометрия и позиция захвата заготовки, так как практически все роботы работают с заготовкой на зажимах, возможное отклонение не должно превышать 5 мм.

Кроме того возможна ручная корректировка изделия, которое подается к роботу. Это в конечном итоге существенно повышает качество габаритных заготовок, которые не попадают в зажим, но это до 30% может снизить производительность.

Основная дополнительная оснастка робота должна обеспечивать прочное крепление заготовки к подающему суппорту.

Следует избегать использования оснастки, как инструмента правки геометрии заготовки и решать данные проблемы до попадания заготовки на операцию автоматизированной сварки.

Только зажимные приспособления гидравлического устройства с возможностью регулировки силы нажатия можно использовать как дополнительные манипуляторы для регулировки пространственного положения заготовки и робота сварщика.

Журнал сварочных работ особенный технический документ, который позволяет осуществлять контроль за проведением сварочных работ, их качеством, временем проведения работ и прочего.

Ак как огневые и сварочные работы требуют особенных навыков у производителя работ, соблюдения норм технической и промышленной безопасности, а так же допусков, то проводиться периодическая аттестация с целью продления или получения разрешения и допуска к огневым работам различных категорий. Читайте об аттестации сварщика здесь.

Сварка автоматизированная с применением роботов дает потрясающие результаты качества, но и к заготовке есть ряд требований - заготовка должна быть исполнена с перечнем особых требований, например для листового металла исключаются все виды предварительной резки, кроме лазерной.

Технологический процесс применения роботизированной сварки

Для выбора метода роботизированной сварки должны быть серьезные предпосылки, основа которых - серьезное промышленное производство штампованной сборки. Для реализации сварочных задач автоматами подразделяют следующие виды сварки:

Электрическая дуговая сварка в защитной газовой среде плавким и неплавящимся электродом;

Сварка электрической дугой под слоем флюса или шлака;

Сварка пламенем плазменной фактуры;

Сварка лазером;

Комбинированный гибридный вид сварки с применением деформирующих вальцов;

Промышленные роботы для сварки точечно.

Сварочные аппараты любого вида, инверторные или полуавтоматы – качественное оборудование, но рано или поздно наступает момент для его ремонта и удаления возникших неисправностей. Читайте подробнее о ремонте сварочных аппаратов.

О технике работы и мерах предосторожности при работе со сварочным карандашом читайте здесь.

Все эти методы характерны для собственных видов производства и оставляют различное исполнение и качество сварочного шва. Все методы подразумевают использование оборудования и расход материалов, поэтому есть целесообразность проведения регулярных технических осмотров и обследований оборудования.

Ярчайшим примером роботизированной техники для сварки является манипуляторная электродуговая цеховая сварка.

Данный способ и качество проведения работ во многом зависит от следующих компонентов:

Сварочная проволока и ее состав;

Вид используемого газа-протектора;

Равномерность подачи присадочной или сварочной проволоки;

Подвод нулевого провода от источника тока к заготовке;

Перепад температуры в рабочем цеху;

Огромное значение имеет и вид металла, его качество и плавильные характеристики, наличие каверн и разнотолщинности.

Настройка и калибровка роботизированного сварочного комплекса

Обычно для калибровки выделяют три последовательны этапа:

§ калибровка внешних осей движения робота-манипулятора;

§ координация движений инструмента;

§ координация окружения.

Первые два пункта калибровки являются строго обязательными, их исполнение обязательно, как правило, производится сразу же после монтажа и включения.

Термитная сварка - варочные работы, при которых используется термитный состав - порошковая смесь из алюминиевой или магниевой пудры, которая в равных пропорциях смешивается с металлической окалиной и присадочными горючими элементами металлического происхождения.

Почему лазерная резка металла применяется на большинстве линий промышленного производства? Читайте здесь.

Предварительная калибровка по параметрам умолчания производится на заводе-изготовителе.

Калибровка инструмента позволяет наладить взаимодействие сварочных портов и заготовки в плоть до расстояния в доли миллиметра, это очень важно для промышленности ракетостроения и военной промышленности.

Настройка координационной системы так же очень важна поскольку отвечает за пространственное передвижение шарнирного манипулятора с большой траекторией возможных движений.

Размещение комплекса роботизированной сварки

Чаще всего подобные комплексы монтируются в цехах автоматической сборки с соблюдением конструктивных нюансов и возможных технологических требований:

§ вокруг робота должна быть охранная зона не менее полутора метров;

§ должен быть слот для установки дополнительного оборудования, например сушилки для воздуха, когда не обходимо подача сухого воздуха (сварка микросхем или сплавов);

§ подвижные фрагменты конструкции робота должны быть закрыты кожухами.

Труд человеческих рук останется востребованным всегда, но в наш век работа человека может быть существенно облегчена применением роботизированной техники. Роботизация сварки ярчайший тому пример.

,Сваркой принято называть получение жесткого неразъемного соединения между двумя металлическими поверхностями.
Читайте подробнее о сварке металлов.

О том, как добиться качественного соединения алюминия при сварке читайте тут.

Мудрые говорят: «Если мы с вами будем делать то, что делаем, то получим то, что получаем».

Задумайтесь, сколько раз вы планировали навести порядок на сварочном производстве?

Речь не идет об уборке помещений или закупке новых комплектов спецодежды, сейчас мы говорим об элементарной трудовой дисциплине и производственной эффективности в основе которых, находится квалификация людей и человеческий фактор.

Спросите у любого Главного Сварщика, есть ли у него желание принять на работу высококлассных рабочих-сварщиков, ответ будет однозначный - ДА, КОНЕЧНО! Но отвечая на этот вопрос, многие не знают, что им предстоит пережить свои желания.

А переживать они их будут по-разному.

Кто-то оставит все как есть, другие ввяжутся в игру под названием «бесконечная кадровая текучка», остальным предстоит пройти интересный путь модернизации, неизбежно связанный с уходом от человеческого фактора на сварочном производстве.

Аксиома: Современная автоматизация, или, если хотите, модернизация сварочных процессов, не может происходить без внедрения сварочных роботов. В 21 веке, об этом знают многие. Знают, но не все до конца понимают возможности сварочных роботов.

Общее представление о том, что робот способен заменить труд сразу нескольких рабочих сварщиков, не характеризует истинные возможности сварочных роботов. Давайте более детально рассмотри причины, по которым роботы действительно способны успешно заменять людей.

На одной из тематических ежегодных выставках «Сварка-Резка», к нашему стенду подошел главный инженер частного предприятия и с явным любопытством, не отводя глаз от сварочного робота, принялся расспрашивать нас о его возможностях, стоимости и предстоящих эксплуатационных сложностях.

В тот момент, он даже и представить не мог, что уже через полгода, универсальный робототехнический комплекс сварки будет ставить новые рекорды на их собственном производстве, а полюбоваться на чудо технику будут съезжаться с разных уголков региона.

Сегодня, на этом предприятии, сварочный робот, непрерывно трудится в две смены, а номенклатура свариваемых изделий впечатляет, поскольку специфика и направленность производства не серийная, и предприятие сталкивается с задачами по регулярному расширению ассортимента свариваемых на РТК изделий. Как следствие, библиотека рабочих программ сварочного комплекса уже перевалила за показатель 50 уникальных программ, и с каждым кварталом эта цифра растет. За год самостоятельно эксплуатации РТК дуговой сварки, предприятие так освоило роботизированную технологию, что теперь ввод в работу новых свариваемых изделий занимает всего несколько часов.

Так почему же, многие постигают силу современных технологий связанных с автоматизацией сварки, а другие так и не решаются на подобные действия? Основная проблема, как оказывается, кроется в банальной не компетенции и отсутствии базовых знаний о возможностях сварочных роботов.

В этой статье, мы хотим определить основные причины, по которым сварочные роботы помогают увольнять сварщиков. Мы не будет вдаваться в нюансы программирования роботов или особенности их обслуживания, так как в этих вопросах нет ничего сложного, и они удалены от основной тематики данной статьи.

Давайте поговорим об основных преимуществах сварочных роботов, которые важно знать, и понимать.

- Начнем с терминологии, так что же это такое СВАРОЧНЫЙ РОБОТ?

Говоря простым языком, сварочный робот, это универсальный промышленный робот, который является носителем сварочной горелки. Сварочный робот имеет дополнительный сварочный интерфейс и специально адаптированное под процесс сварки программное обеспечение.

- А что такое программное обеспечение, да еще адаптированное под процессы сварки? Как это понимать?

В ответе на этот вопрос, частично скрывается причина, по которой сварочные роботы помогают увольнять сварщиков. Дело в том, что сварочный робот наделен возможностями лучшего сварщика в мире, он способен удивительно точно и безошибочно создавать необходимые колебательные движения горелки, контролировать, и, если надо менять в процессе сварочные параметры, силу тока и многое другое, при этом все его действия идеально точны, и безошибочны.

- Почему движения сварочного робота точны и безошибочны?

Сварочные роботы, как и большинство промышленных универсальных роботов имеют повторяемость выхода в точку около 0,1мм. К концу рабочей смены, робот не начинает дрожать от усталости, и он по-прежнему способен идеально заварить шов практически любой длины без прерывания, при этом четко контролируя сварочные параметры.

- А как же быть с трудными местами доступа сварки, где и человек с трудом справляется?

Сварочный робот, имеет антропоморфную конструкцию с шестью осями подвижности. Он фактически повторяет строение человеческой руки, поэтому если человек способен сварить ту или иную область, значит, на это так же способен сварочный робот. Шесть осей робота, могут быть увеличены за счет использования дополнительного оборудования, расширяющего его рабочую зону досягаемости и помогающего правильно позиционировать свариваемые изделия в пространстве.

- Есть хоть что-нибудь, что сварочный робот не сможет осуществить?

Конечно есть.

Сварочный робот, никогда не допустит брак на производстве, сварочный робот не уйдет в запой и не попросит отпуск. Сварочный робот никогда не бастует. Сварочный робот никогда не просит заменить или уволить его. Сварочный робот исключает человеческий фактор, так как не имеет возможности для совершения ошибки.

Наша компания, специализируется по внедрению сварочных роботов. Мы имеем большой опыт роботизации дуговой MIG/MAG сварки, сварки в аргоне (TIG сварка), контактной сварки, наплавки.

Узнайте больше о возможностях сварочных роботов, посетив внедренные нами робототехнические комплексы сварки в различных уголках России, Украины и Беларуси.