Les machines de soudage laser robotisées sont devenues des équipements de soudage courants dans des secteurs tels que la fabrication de matériel, les nouvelles énergies, les pièces automobiles et la fabrication de tôle de précision.

Grâce à leurs avantages de :

• Haute automatisation

• Excellente précision de soudage

• Capacité de production stable

Les systèmes de soudage laser robotisés sont largement adoptés dans les industries manufacturières modernes.

Cependant, de nombreux fabricants et opérateurs qui débutent dans le soudage automatisé sont souvent confrontés à deux défis majeurs :

1. Ils ne savent pas définir les trajectoires de soudage et se sentent dépassés par les systèmes de contrôle des robots.

2. Ils craignent que les pièces complexes irrégulières, les joints étroits et les structures à courbures multiples ne puissent pas être soudés avec précision, ce qui entraînerait une déviation de la soudure, des soudures manquées ou des joints de soudure inégaux.

En fait, le réglage de la trajectoire de soudage laser d’un robot n’est pas aussi compliqué qu’il y paraît.

En maîtrisant les processus standardisés et en utilisant des méthodes de programmation et de débogage appropriées, les fabricants peuvent facilement terminer la configuration de la trajectoire et réaliser un soudage de haute précision pour des pièces complexes, surmontant ainsi complètement les limites de la précision du soudage manuel.

Cet article explique :

• Le processus complet de configuration de la trajectoire de soudage laser du robot

• Des solutions pratiques pour le soudage de précision de pièces complexes

• Méthodes pour éliminer les défis opérationnels courants et améliorer l’efficacité

Ⅰ Préparation avant la configuration de la trajectoire | Construisez les bases du soudage de précision

Une configuration précise de la trajectoire commence par une préparation appropriée.

Sauter cette étape conduit souvent à :

• Déviation de soudure

• Décalage de trajectoire

• Qualité de soudage incohérente

Qu’il s’agisse de souder des pièces simples ou complexes, les préparations suivantes sont essentielles.

1. Positionnement de la pièce et du luminaire

Le soudage robotisé est un processus automatisé standardisé, le positionnement précis de la pièce est donc essentiel.

D'abord:

• Fixez fermement la pièce sur un support dédié

• Assurez-vous que la pièce à travailler est de niveau, stable et immobile

• Alignez la zone de soudage dans la plage de travail du robot

En même temps:

• Calibrez soigneusement les positions des luminaires

• Assurez-vous que chaque lot de pièces est chargé exactement dans la même position

Cela évite les déviations de trajectoire causées par le déplacement de la pièce.

2. Étalonnage de l’équipement et de la tête de soudage

Après le démarrage :

• Remettre le robot à sa position d'origine

• Calibrer la posture et la distance focale de la tête de soudage laser

Ajuster:

• Hauteur de la tête de soudage

• Angle de soudage

en fonction du matériau et de l'épaisseur de la pièce à usiner pour garantir que le point laser s'aligne précisément avec le centre du cordon de soudure.

Inspectez également :

• Verres de protection

• Systèmes d'alimentation en fil (pour le soudage au fil d'apport)

pour garantir qu'il n'y a pas de contaminants ou de blocages affectant la précision du soudage.

3. Paramètres de soudage de base prédéfinis

Avant de configurer la trajectoire, préréglez les paramètres clés de soudage en fonction de :

• Type de matériau (acier inoxydable, alliage d'aluminium, cuivre, etc.)

• Épaisseur du matériau

Les paramètres prédéfinis incluent :

• Puissance laser

• Vitesse de soudage

• Vitesse de dévidage du fil

• Débit de gaz

L'établissement à l'avance du processus de soudage de base permet à la configuration ultérieure de la trajectoire de se concentrer uniquement sur l'étalonnage des points, améliorant ainsi l'efficacité globale.

Ⅱ Configuration de la trajectoire de soudage laser du robot | Deux méthodes principales

Les trajectoires de soudage laser des robots sont généralement programmées à l'aide de :

1. Enseigner la programmation

2. Programmation hors ligne

Le premier est idéal pour les débutants et les pièces simples, tandis que le second est meilleur pour les pièces complexes et la production par lots.

Méthode 1 : Enseigner la programmation (la plus courante et adaptée aux débutants)

L’enseignement de la programmation est la méthode de configuration de trajectoire la plus utilisée dans les ateliers.

Les opérateurs contrôlent manuellement le robot via le boîtier d'apprentissage et enregistrent les points de soudage étape par étape.

Avantages :

• Opération simple

• Flux de travail intuitif

• Aucun logiciel spécialisé requis

Convient pour :

• Coutures droites

• Soudures à l'arc

• Pièces irrégulières simples

Processus complet de programmation d’enseignement

1. Passer en mode apprentissage

Basculez l'armoire de commande du robot en mode apprentissage et déverrouillez le bras du robot pour un mouvement manuel.

2. Enregistrez les points de soudure

Utilisez le pendentif d'apprentissage pour déplacer le pistolet de soudage vers :

• Points de départ

• Points tournants

• Points finaux

• Points de transition d'arc

A chaque position précise :

• Appuyez sur le bouton 'Enregistrer'

• Le système enregistre automatiquement la position des coordonnées

Les coutures droites simples ne nécessitent que des points de départ et d'arrivée, tandis que les soudures complexes nécessitent des points de retournement supplémentaires.

3. Générer la trajectoire de soudage

Après avoir enregistré tous les points clés :

• Sélectionnez le type de trajectoire :

  • Trajectoire linéaire

  • Trajectoire de l'arc

  • Trajectoire continue

Le système connecte automatiquement tous les points pour former le chemin de soudage complet.

4. Ajuster la vitesse de soudage

Ajustez la vitesse de soudage pour différentes sections :

• Réduire la vitesse dans les virages et réduire les écarts

• Augmenter la vitesse sur les soudures longues et droites

Cela garantit une qualité de soudure uniforme.

5. Simulation d'essai à sec

Éteignez la sortie laser et laissez le robot effectuer un essai à sec.

Vérifiez :

• Bon alignement des coutures

• Déviation de position

• Collision avec des fixations ou des pièces

Après avoir confirmé la précision, procédez au soudage proprement dit.

Méthode 2 : Programmation hors ligne (haute précision et idéale pour les pièces complexes)

La programmation hors ligne utilise un logiciel de programmation de robot professionnel pour réaliser :

• modélisation 3D

• Planification du chemin

• Débogage des simulations

directement sur un ordinateur.

Avantages :

• Aucune interruption du temps de production du robot

• Précision de trajectoire beaucoup plus élevée

• Risque de collision réduit

Convient pour :

• Pièces irrégulières complexes

• Soudures courbes multidimensionnelles

• Pièces de haute précision

Processus de programmation hors ligne complet

1. Importer des modèles de pièces 3D

Importez le dessin 3D de la pièce dans le logiciel pour reconstruire :

• Dimensions réelles

• Positions des soudures

• Géométrie des cordons de soudure

Cela crée un environnement de travail virtuel.

2. Planifiez la trajectoire virtuelle

Dessinez la trajectoire de soudage dans le logiciel en fonction de la direction du joint.

Ensemble:

• Angles de braquage

• Transitions d'arcs

• Espacement des trajectoires

pour s'adapter aux cordons de soudure irréguliers, aux espaces étroits et aux rainures profondes.

3. Configurer les paramètres et la posture de soudage

Ensemble:

• Posture de la tête de soudage

• Paramètres laser

• Vitesse de course

Simulez l’intégralité du processus de soudage et optimisez la trajectoire tout en évitant les points d’interférence.

4. Exporter et transférer le programme

Après planification de la trajectoire :

• Générer le programme compatible avec le robot

• Transférez-le au contrôleur du robot via un câble de données ou une clé USB

5. Mise au point sur site

Effectuez un essai à sec après avoir chargé le programme.

Affinez les points de trajectoire pour compenser les différences entre le modèle virtuel et la pièce réelle.

Ⅲ Des pièces complexes peuvent-elles être soudées avec précision ? Absolument.

Pour:

• Surfaces courbes irrégulières

• Coutures étroites multipliées

• Cavités profondes

• Pièces de précision ultra fines

Le soudage laser robot peut toujours réaliser un soudage très précis et sans déviation lorsqu'il est combiné avec des systèmes d'optimisation et de support appropriés.

1. Utilisez un système de positionnement visuel (l'outil de précision de base)

Il s’agit de la configuration clé pour les applications de soudage complexes.

En ajoutant :

• Systèmes de positionnement par vision laser

• Systèmes de vision CCD

le robot peut :

• Identifiez automatiquement les cordons de soudure

• Capturer les trajectoires

• Corriger les écarts de trajectoire en temps réel

Même si les pièces présentent de légères erreurs de positionnement, le système ajuste dynamiquement la trajectoire de soudage.

La précision peut être contrôlée à moins de 0,05 mm.

2. Optimiser les trajectoires et la posture de soudage

Pour les espaces étroits et les structures à plusieurs coudes :

• Remplacez les coins pointus par des transitions en arc

• Ajustez les angles du pistolet de soudage en fonction de la structure de la pièce à usiner

• Maintenir un bon alignement dans les cavités profondes et les coins aveugles

Réduisez la vitesse de soudage dans les coins pour assurer une répartition homogène de la chaleur et éviter :

• Déviation de soudure

• Surchauffe

3. Utilisez des robots et des appareils de haute précision

Les tâches de soudage complexes doivent donner la priorité :

• Robots industriels à six axes de haute précision

• Montages de précision personnalisés

Cela garantit :

• Mouvement stable du robot

• Erreur de trajectoire minimale

• Aucun mouvement de la pièce pendant le soudage

4. Programmation d'apprentissage segmentaire et réglage fin

Pour les soudures multi-sections extrêmement complexes :

• Divisez les trajectoires en sections plus petites

• Calibrer et déboguer chaque section séparément

• Combinez-les ensuite dans un parcours de soudage complet

Cela simplifie grandement le débogage tout en garantissant la précision de chaque section de soudure.

Ⅴ Résumé pratique de la configuration de la trajectoire

Pour la configuration de la trajectoire de soudage laser du robot :

• La programmation d'apprentissage est idéale pour les pièces simples en raison de son efficacité et de sa facilité d'utilisation

• La programmation hors ligne + le positionnement par vision conviennent mieux aux pièces complexes nécessitant une précision maximale

Par:

• Effectuer un positionnement et un étalonnage précis

• Suivre des procédures de programmation standardisées

• Optimisation des paramètres de trajectoire

les fabricants peuvent réaliser un soudage de précision pour :

• Coutures de soudure droites

• Pièces irrégulières

• Structures courbées

• Pièces à cavité profonde

en utilisant pleinement les avantages de précision et d’efficacité des systèmes de soudage laser robotisés.

Pour les débutants, il est recommandé de :

1. Commencez par enseigner la programmation pour des pièces simples

2. Enregistrement de points maîtres et débogage de trajectoires

3. Progresser progressivement vers la programmation hors ligne pour les pièces complexes

Avec une pratique étape par étape, n’importe qui peut maîtriser avec succès la configuration de la trajectoire de soudage laser du robot et surmonter les défis de précision du soudage.

Si vous avez des exigences en matière de machines à souder, veuillez contacter Mme Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Téléphone : + 13631765713