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.

Роботизация большинства производственных процессов стала очевидным следствием пошагового внедрения роботов и робототехнологических комплексов в производство.

Одним из первых направлений деятельности на крупных производствах, которое было освоено роботами, стала сварка металлов . В частности, на заводах компании Ford Motor Co. роботы для сварки стали первыми представителями этого перспективного направления, продемонстрировав высокое качество работы, производительность и надежность. С тех времен робототехнологические комплексы уже не раз доказали свою эффективность.

Сварочный робот в промышленном производстве – это не отдельный инструмент или устройство, а целый комплекс устройств, объединенный логичной системой управления – интерфейсом. Устройство управления с помощью интерфейса можно перепрограммировать, исходя из целей и задач, которые нужно выполнить манипулятором. Манипулятор робота-сварщика способен выполнять также и некоторые двигательные и управленческие действия, которые в целом напоминают действия человека-сварщика, только гораздо более точны, настраиваемы и поддаются точной калибровке. Как правило, сварочная оснастка и предметы производства перемещаются перед манипулятором, который в автоматическом режиме производит все требуемые действия по сварке. Это обеспечивает непрерывность процессу работы робота-сварщика и позволяет выполнять огромное число производственных операций без качественных потерь.

Внедрение роботов в сварочное производство можно смело назвать революционным шагом, так как это не только значительно увеличило эффективность данного типа работ, но и расширило возможности применения сварки. С появлением сверхточного «квалифицированного» сварочного робота с опцией тонкой настройки стала в любой форме возможна автоматизированная сварка швов, сварка в массовом количестве разного типа швов, которые могут быть ориентированы как в пространстве, так и на изделии самым различным образом.

Кроме этого, сварочный робот позволяет выполнять в производстве такие швы, которые способны принять любую форму линии соединения и занимать самое оптимальное положение в пространстве, при этом сохраняя полную работоспособность и качество исполнения этой работы. Настраиваемость и программируемость робота для сварки – одни из основных качеств, которые обеспечивают преимущества робота перед остальными инструментами для сварки, когда невозможно обойтись без постоянного и всестороннего контроля со стороны сварщика-оператора.

Постоянное и высокое качество выполнения сварных швов – это одна из базовых характеристик сварочного робота. Интерфейс настройки робота сварщика позволяет всячески варьировать как калибр сварных швов, так и менять другие важные параметры, исходя из требований к изделию и характеристик сварочной оснастки. За счет гармонизации этих качеств обеспечивается экономия и сварочных материалов, и электроэнергии.

Преимущества роботов для сварки:

Безупречное качество сварки
Разные виды швов
Абсолютная точность и согласованность
Экономия и низкие эксплуатационные расходы
Гибкость
Возможность точной настройки всех операций

Роботизированный сварочный кондуктор – или сварочный робот – рекомендуется использовать отнюдь не для всех производственных задач, так как у него ограниченная сфера применения. Сварочные роботы высоко зарекомендовали себя в сварке конструкций относительно небольших размеров, сварке серийных и мелкосерийных крупногабаритных конструкций, тонколистовой сварке, сварке каркасно-решетчатых и подобных конструкций. При этом к манипулятору робота-сварщика предъявляется целый комплекс требований по степени подвижности, допустимых отклонений электрода от линии сварочного соединения, наличия геометрической и технологической адаптации, скорости переноса движения горелки, клещей и прочих возможных инструментов. И по всем этим параметрам гарантированы точные и постоянные значения.

Сварочные роботы – надежный и неоднократно доказавший свою эффективность инструмент для решения различных производственных задач. Приобретение и установка сварочных роботов – это возможность современного решения многих технических задач при производстве, которая открывает новые возможности для развития и совершенствования качеств вашей продукции.

Роботизированные сварочные системы обеспечивают высокую скорость, точность и повторяемость однообразных производственных операций, что в комплексе дает возможность увеличить производительность сварки. Получаемый в результате значительный экономический эффект и есть причиной охотного инвестирования в автоматизацию и роботизацию сварочного производства. Нехватка квалифицированных сварщиков также делает автоматизацию очень привлекательным вариантом для увеличения дохода предприятия. Тем не менее, установка и наладка автоматических сварочных систем не так проста и требует специального опыта и знаний. Не зная тонкостей и специфики объекта автоматизации, пренебрегая такими важными шагами в процессе эксплуатации роботизированных комплексов, как профилактика поломок, обучение операторов, а также использование дополнительного оборудования, может в результате превратить высокотехнологичных комплекс в систему, которая работает не так эффективно и продуктивно, как следовало бы.

Известно, что надежность любой системы равна надежности самого слабого ее звена. Это правило очень даже применимо в работе сварочных систем: использование в системе малоэффективных звеньев может привести к огромных расходам и простоям в случае их поломки.

Ниже приведены некоторые типичные мифы об автоматической сварке, следование которым приводит к огромным потерям и неэффективности использования инвестированных средств. Также мы дадим советы по решению этих заблуждений.

Миф №1: Большой внутренний диаметр токоподводящего мундштука защищает сварочную проволоку от приваривания (схватывания)

На самом деле это не так, именно мундштук с малым внутренним диаметром позволяет предотвратить приваривание сварочной проволоки к нему, в отличие от мундштуков с большим внутренним диаметром.

На практике такое соотношение как диаметр используемой сварочной проволоки к внутреннему диаметру мундштука, есть величина, которая просчитана и проверена на практике. Но есть небольшое «но». В ходе сварки мундштук сильно нагревается, и его внутренний диаметр несколько увеличивается. Также его внутренний диаметр увеличивается вследствие механического износа под действием протягиваемой через него сварочной проволоки. Таким образом, вследствие увеличения фактического внутреннего размера мундштука образуется несколько скользящих контактов, по которым проводится электрический ток, и возникают микродуги, которые приводят к интенсивному пригоранию сварочной проволоки к мундштуку и его интенсивному изнашиванию.

Миф №2: Профилактическое обслуживание роботизированных сварочных систем не является необходимым

Профилактика необходима для максимизации рентабельности инвестиций в роботизированные сварочные системы. Это может помочь предотвратить незапланированные простои, некачественные детали, и последующий дорогостоящий ремонт. Это может даже помочь предотвратить сбои, которые требуют замены оборудования. Предметом вашего внимания кроме таких важных систем, как сварочная горелка, расходные материалы и кабели, должно стать и профилактическое обслуживание системы в целом. Пропустив эту важную часть процесса, можно «прозевать ключевой момент» и это приведет к проблемам подачи проволоки, преждевременному выходу из строя пистолета или другим неполадкам, которые влекут за собой большие траты на восстановление.

Такое второстепенное оборудование, как станции очистки сопла, являются дополнительным оборудованием, которые могут защитить сварочного робота от преждевременных поломок, и, следовательно, максимально повысить эффективность его работы, эффективность вложенных в него средств, а также сократить расходы. Запланируйте время для проверки всех функциональных узлов системы, начиная от сварочного пистолета, заканчивая силовым приводом. Эта задача может быть легко решена во время плановых перерывов в сварочных циклах, тем самым предотвратив затраты на переделку, исправление брака и время простоя.

Также очень важно, чтобы все узлы и агрегаты, особенно рука сварочного робота, были зафиксированы точно на своих базовых поверхностях. Периодическая проверка контрольных точек инструмента является еще одним важным условием экономии; это гарантирует, что роботизированная сварочная система продолжает работать в пределах своих собственных параметров и способна обеспечить стабильное качество шва.

Поддерживайте состояние сварочного робота в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, оцените индивидуальные потребности, и планируйте график профилактического обслуживания соответственно с ними.

Миф №3: Станции очистки горелок от сварочных брызг не стоят расходов

Такое периферийное оборудование, как станции для очистки сопла горелки, являются дополнительным оборудованием, которые могут максимизировать эффективность роботизированной сварки системы и сократить расходы. Это оборудование особенно полезно для минимизации простоев при ручной очистке и замене расходных материалов. Названая станция производит очистку накопленных брызг в сопле горелки, что очень важно для создания ламинарного потока газа без завихрений и прочих нехороших явлений в засоренном сопле горелки. Кроме этого, большинство станций использует специальный спрей, который препятствует налипанию брызг.

Хотя станция для очистки сопла горелок требует дополнительных капиталовложений, срок ее окупаемости, как правило, довольно короткий.

Миф №4: Перепрограммирование сварочного робота после аварии это лучший способ, чтобы настроить Tool Center Point (TCP)

Перепрограммирование системы, а не исправление формы руки сварочного робота после аварии или другого силового воздействия, является обычной практикой. Однако такой подход не означает, что ее конфигурация уже не отвечает точной спецификации, в которой роботизированная система была рассчитана. Это может вызвать пропуски и неровности в сварных швах. Полученная путаница в координатах также может стоить времени и денег и создать большие проблемы в будущем, когда она будет заменена другой рукой.

Проверка геометрической формы сварочного робота производится на специальном приспособлении. С его помощью проверяют, что контактный наконечник находится в правильном положении. Если инструмент изогнут, то можно его скорректировать в нужную сторону.

Рекомендуем проверять руку сварочного робота перед ее установкой, чтобы убедиться, что он был изготовлен правильно и не был поврежден при транспортировке. Рука сварочного робота наиболее часто разрабатывается для определенного вида сварки и выполняется с прецизионных тиснением компонентов, чтобы гарантировать точность после длительного использования.

Использования приспособления для проверки соответствия геометрической формы руки сварочного робота оправданно и тогда, когда поврежденная рука снимается и заменяется новой, в тоже время снятая с робота подвергается восстановлению.

Миф №5: Доработки и настройка оборудования является рутинной частью управления системой автоматической сварки

Некоторые компании считают, что безукоризненная наладка оборудования (чтобы оно «работало как часики») или последующие переделки существующего очень рутинная работа. Однако, они могут уменьшить или даже избежать дорогостоящих переделок при надлежащих подготовке и техническом обслуживании оборудования. После установки системы роботизированной сварки, важно, чтобы квалифицированный персонал правильно запрограммировали и настроили систему. В противном случае придется мириться с недоделками, которые приведут в дальнейшем к поломкам и дополнительным затратам. Квалифицированный оператор, который обучен программированию конкретного робота для сварки дает возможность компании максимально использовать преимущества роботизированной сварочной системы.

В большинстве случаев, обучение работе на системе автоматической сварки является обязательной составляющей, которая идет в комплекте с поставкой оборудования при приобретении данной системы.

Повышение производительности, улучшение качества и снижение переделок и простоев возможны, когда все составляющие системы работают должным образом. Это может вызвать необходимость дополнительного инвестирования для покупки второстепенного оборудования, но поверьте, оно того стоит.

Может быть, Вам интересно почитать о ? или сварке решетки на окна киев или сварочные работы Киев ?

Актуальной тенденцией в сварочном производстве является роботизация сварки. Робот сварки - это специальное оборудование, оснащенное сварочным источником, которое в разы увеличивает эффективность производства. Простые для сварки лежат в основе технологически сложных сварочных комплексов, предназначенных для автоматизации процесса производства. Основные задачи, которые призваны выполнять сварочная робототехника - улучшение качества сварочных работ и оптимизация расходов на производство.

Преимущества использования сварочного робота

Сварочный робот можно приравнять к высоко квалифицированному сварщику. Благодаря высокой сварочной скорости и точности, с помощью этого оборудования возможно заменить монотонный физический труд человека. Использование робототехники позволяет выполнять тот объем работ, который под силу выполнить нескольким рабочим.Сварочный робот позволяет не только выставлять необходимые сварочные параметры, используя специальные программы, но и контролировать их и менять в процессе работы.

Высокая точность сварки обеспечивается безошибочными колебательными движениями горелки. Сварочные роботы, в основной своей массе, применяют при проведении точечной контактной сварки. Несколько сложнее с их помощью выполнять сваркуугловых соединений электродуговым способом. Использование подобного оборудования при сварке соединений стыков швов крайне затруднительно. Повторяемость выхода в точку при использовании роботизированной сварки составляет около 0,1 мм, что позволяет заваривать даже длинные швы идеально ровно.

Существует ряд требований, предъявляемых к производственной технологии сварочного роботизированного оборудования:

во-первых, следует обеспечить высокую точность всех узлов;
во-вторых, соединения сварных швов должны находиться в стабильном положении;
в-третьих, сварочные материалы должны быть только отличного качества.

Конструкция и механизмы сварочного робота

Особенности рабочего помещения и его размеры, особенности управления, точность позиционирования и др.параметры определяют возможности использования сварочных роботов. Абсолютно любой их тип можно установить стационарно или обеспечить возможность перемещения по направляющим, как напольным, так и навесным. Базовые механизмы, которыми оснащены роботы, формируются по модульному принципу, каждый элемент которого имеет однокоординатное движение.Для каждого сварочного робота, использующегося на производстве, характерно наличие определенного количества степеней свободы, соответственно, оптимальная модель оборудования собирается из блоков стандартного типа.У блоков предусмотрена возможность совершения движений разного направления (прямоугольные и вращательные).

Приводы, использующиеся в сварочных роботах, подразделяются на:

электромеханические. Этот тип привода обеспечивает высокие показатели скорости и точности выполнения работ и достаточно прост в обслуживании. Однако, подобное может работать при наличии безлюфтовых редукторов.
пневматические. Этот тип привода имеет относительно простую конструкцию, но его эксплуатация предполагает перемещение робота в соответствии с переставляемыми упорами (по длине хода и углам поворота). В основном, оборудование с пневмоприводом используют для производства промышленных роботов, предназначенных для сборки деталей.
гидравлические. Этот тип привода дает возможность управления оборудованием с высокой точностью

Сварочные роботизируемые комплексы позволяют сократить технологический процесс, что приводит к повышению экономической эффективности предприятия, рационального использования энергоресурсов, качества продукции. Внедрив на своем производстве автоматизацию операций сварки, компания может добиться общепроизводительных затрат до 20-30%. Компактность, гибкость, скорость движения установки позволяют организовать полноценный сварочный участок на минимальной площади.

Роботизированная сварка как вид роботизированного производства

Сварка является наиболее эффективным способом соединения металлов и используется для соединения всех видов промышленных металлов, обладающих самыми различными свойствами.

Сварка производится посредством нагрева материалов до температуры сварки, без применения давления, с использованием или без использования присадочных металлов. Существуют различные типы сварочных процессов, при которых используются различные типы источников нагрева. Например, при дуговой сварке в качестве источника нагрева используется электрическая дуга.

В нынешний век высоких технологий можно сварить практически любые материалы вручную, но значительно более эффективно процесс сварки представляется с использованием технологий 21 века - сварочных роботов. Опыт использования для автоматизации процессов сварки насчитывает уже более 20 лет. Роботизированная сварка подразумевает выполнение сварочных операций посредством робототехнического оборудования.

К настоящему времени уже разработаны роботизированные системы со специальными датчиками отслеживания для полностью автоматической сварки. Также разработаны и алгоритмы распознания и автоматического отслеживания сварных швов.

Основы роботизированной сварки

Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при подготовке роботизированной сварки. Проектирование роботизированной сварки происходит совершенно иначе, нежели ручной сварки. Вот некоторые из этих факторов:

Выбранная программа сварки должна включать функции старта и останова;

Система должна включать функции подготовки газа, подачи электродов и подвода газа к соплу;

Конструкция основного оборудования для автоматической дуговой сварки отличается от конструкции оборудования для ручной сварки. Обычно, для автоматической дуговой сварки используются циклы интенсивных нагрузок, поэтому используемое сварочное оборудование должно обладать соответствующими характеристиками;

Помимо прочего, элементы сварочного оборудования должны быть связаны с системами управления посредством интерфейсов.

Сварочные роботы: возможности и преимущества

Автоматизация процессов сварки значительно сокращает вероятность ошибок, что означает сокращение количества брака и переработки. При использовании роботизированной сварки Вы так же можете увеличить и производительность, не только потому, что робот работает быстрее, но и потому, что роботизированная ячейка может работать 24 часа в сутки, 365 дней в году без перерывов, что делает использование роботизированной сварочной ячейки значительно более эффективней ручной сварки.

Еще одним неоспоримым преимуществом использования промышленных роботов для сварки является значительное снижение трудозатрат. Помимо этого, для роботов, в отличие от человека (сварщика/оператора), не опасна работа с ядовитыми испарениями и расплавленным металлом вблизи сварочной дуги.

Фиксация и позиционирование заготовок

Для корректного соединения свариваемых частей при роботизированной сварке необходимо точное позиционирование и надежное удержание отдельных частей. Значительное внимание следует уделить позиционерам для удержания свариваемых частей. Заготовка должна легко и быстро устанавливаться в позиционер и надежно удерживаться в нем во время сварки. Кроме того, позиционер должен обеспечивать беспрепятственный доступ сварочной головки ко всем сварочным точкам.

Безопасность благодаря роботу для сварки

В настоящее время уже разработаны стандарты безопасности, включающие все потенциальные риски при любом виде сварки. Потенциальные риски, связанные с работой с дуговой сваркой включают в себя: опасности радиации, загрязнение воздуха, удар электрическим током, воспламенение и взрывы и др. С самого начала роботы разрабатывались для выполнения рабочих функций человека. Они были разработаны для избавления человека от тяжелой и нудной работы, повторяющихся операций и от необходимости выполнять опасную работу, а также для сокращения производственных травм и несчастных случаев. Но роботы также представляют собой определенную опасность.

Ввод промышленных роботов в производство требует соблюдения соответствующих норм безопасности для того, чтобы свести на нет риски получения травм персоналом, работающим как непосредственно с роботом, так и вблизи него. Одним из наилучших решений этой задачи является приобретение готовой роботизированной сварочной ячейки у робототехнического интегратора. Готовая ячейка уже включает в себя все необходимые защитные приспособления и проработанные способы безопасной загрузки-разгрузки ячейки.

Налоги и платежи