Roboty spawalnicze laserowe stały się głównym nurtem sprzętu spawalniczego w branżach takich jak produkcja sprzętu, nowa energia, części samochodowe i precyzyjna produkcja blachy

Dzięki swoim zaletom:

• Wysoka automatyzacja

• Doskonała precyzja spawania

• Stabilne moce produkcyjne

Zrobotyzowane systemy spawania laserowego są szeroko stosowane w nowoczesnych gałęziach przemysłu produkcyjnego.

Jednakże wielu producentów i operatorów, którzy dopiero rozpoczynają spawanie zautomatyzowane, często staje przed dwoma głównymi wyzwaniami:

1. Nie wiedzą, jak ustawić trajektorie spawania i czują się przytłoczeni robotami

2. Obawiają się, że skomplikowane, nieregularne elementy obrabiane, wąskie szwy i konstrukcje z wieloma zagięciami nie będą mogły być spawane dokładnie, co powoduje odchylenia spoiny, braki w spawaniu lub nierówne szwy spawalnicze

W rzeczywistości ustawienie trajektorii spawania laserowego robota nie jest tak skomplikowane, jak się wydaje.

Opanowując ustandaryzowane procesy oraz stosując odpowiednie metody programowania i debugowania, producenci mogą z łatwością dokończyć konfigurację trajektorii i osiągnąć wysoką precyzję spawania skomplikowanych detali, całkowicie pokonując ograniczenia dokładności spawania ręcznego.

W tym artykule wyjaśniono:

• Kompletny proces ustawiania trajektorii spawania laserowego robota

• Praktyczne rozwiązania do precyzyjnego spawania skomplikowanych detali

• Metody eliminowania typowych wyzwań operacyjnych i poprawy wydajności

Ⅰ Przygotowanie przed ustawieniem trajektorii | Zbuduj podstawy spawania precyzyjnego

Dokładne ustawienie trajektorii rozpoczyna się od odpowiedniego przygotowania.

Pominięcie tego kroku często prowadzi do:

• Odchylenie spoiny

• Przesunięcie trajektorii

• Nierówna jakość spawania

Niezależnie od tego, czy spawane są proste, czy złożone części, niezbędne są następujące przygotowania.

1. Pozycjonowanie przedmiotu obrabianego i uchwytu

Spawanie robotem to ustandaryzowany, zautomatyzowany proces, dlatego precyzyjne pozycjonowanie przedmiotu obrabianego ma kluczowe znaczenie.

Pierwszy:

• Mocno zabezpiecz obrabiany przedmiot na dedykowanym uchwycie

• Upewnij się, że obrabiany przedmiot jest wypoziomowany, stabilny i nieruchomy

• Wyrównaj obszar spawania w zakresie roboczym robota

Naraz:

• Dokładnie skalibruj pozycje urządzeń

• Upewnij się, że każda partia detali jest załadowana dokładnie w tej samej pozycji

Zapobiega to odchyleniom trajektorii spowodowanym przemieszczeniem przedmiotu obrabianego.

2. Kalibracja sprzętu i głowicy spawalniczej

Po uruchomieniu:

• Zresetuj robota do pozycji wyjściowej

• Kalibracja pozycji głowicy spawalniczej i ogniskowej

Regulować:

• Wysokość głowicy spawalniczej

• Kąt spawania

w zależności od materiału i grubości przedmiotu obrabianego, aby zapewnić dokładne wyrównanie plamki lasera ze środkiem szwu spawalniczego.

Sprawdź także:

• Soczewki ochronne

• Systemy podawania drutu (do spawania drutem dodatkowym)

aby upewnić się, że nie ma zanieczyszczeń lub zatorów wpływających na precyzję spawania.

3. Wstępnie ustawione podstawowe parametry spawania

Przed ustawieniem trajektorii należy wstępnie ustawić kluczowe parametry spawania zgodnie z:

• Rodzaj materiału (stal nierdzewna, stop aluminium, miedź itp.)

• Grubość materiału

Wstępnie ustawione parametry obejmują:

• Moc lasera

• Prędkość spawania

• Prędkość podawania drutu

• Natężenie przepływu gazu

Ustalenie z wyprzedzeniem podstawowego procesu spawania umożliwia późniejsze ustawienie trajektorii skupienie się wyłącznie na kalibracji punktowej, poprawiając ogólną wydajność.

Ⅱ Konfiguracja trajektorii spawania laserowego robota | Dwie główne metody

Trajektorie spawania laserowego robotów są powszechnie programowane przy użyciu:

1. Naucz programowania

2. Programowanie offline

Pierwsza jest idealna dla początkujących i prostych detali, druga jest lepsza w przypadku skomplikowanych części i produkcji seryjnej.

Metoda 1: Naucz programowania (najpopularniejsza i przyjazna dla początkujących)

Nauczanie programowania jest najpowszechniej stosowaną metodą ustawiania trajektorii w warsztatach.

Operatorzy ręcznie sterują robotem za pomocą panelu uczenia i krok po kroku rejestrują punkty spawania.

Zalety:

• Prosta obsługa

• Intuicyjny przepływ pracy

• Nie jest wymagane żadne specjalistyczne oprogramowanie

Nadaje się do:

• Proste szwy

• Spawy łukowe

• Proste, nieregularne detale

Zakończ proces programowania

1. Przejdź do trybu uczenia

Przełącz szafę sterowniczą robota do trybu uczenia i odblokuj ramię robota w celu umożliwienia ręcznego ruchu.

2. Zapisz punkty spawania

Użyj panelu uczenia, aby przesunąć uchwyt spawalniczy w następujące położenie:

• Punkty początkowe

• Punkty zwrotne

• Punkty końcowe

• Punkty przejścia łuku

W każdej dokładnej pozycji:

• Naciśnij przycisk „Nagraj”.

• System automatycznie zapisuje położenie współrzędnych

Proste proste szwy wymagają jedynie punktów początkowych i końcowych, natomiast złożone spoiny wymagają dodatkowych punktów zwrotnych.

3. Wygeneruj trajektorię spawania

Po zapisaniu wszystkich kluczowych punktów:

• Wybierz typ trajektorii:

  • Trajektoria liniowa

  • Trajektoria łuku

  • Ciągła trajektoria

System automatycznie łączy wszystkie punkty, tworząc pełną ścieżkę spawania.

4. Dostosuj prędkość spawania

Dostosuj prędkość spawania dla różnych sekcji:

• Zmniejsz prędkość na zakrętach i wąskich szczelinach

• Zwiększ prędkość w przypadku długich prostych spoin

Zapewnia to jednolitą jakość spoiny.

5. Symulacja pracy na sucho

Wyłącz wyjście lasera i pozwól robotowi wykonać próbę na sucho.

Sprawdź:

• Prawidłowe wyrównanie szwów

• Odchylenie pozycji

• Kolizja z mocowaniami lub przedmiotami obrabianymi

Po potwierdzeniu dokładności przystąp do właściwego spawania.

Metoda 2: Programowanie offline (wysoka precyzja i najlepsza w przypadku skomplikowanych części)

Programowanie offline wykorzystuje profesjonalne oprogramowanie do programowania robotów w celu wykonania:

• Modelowanie 3D

• Planowanie ścieżki

• Debugowanie symulacji

bezpośrednio na komputerze.

Zalety:

• Brak zakłóceń w czasie produkcji robota

• Znacznie większa precyzja trajektorii

• Zmniejszone ryzyko kolizji

Nadaje się do:

• Złożone, nieregularne detale

• Wielowymiarowe zakrzywione spoiny

• Części o wysokiej precyzji

Zakończ proces programowania offline

1. Importuj modele detali 3D

Zaimportuj rysunek 3D przedmiotu obrabianego do oprogramowania, aby zrekonstruować:

• Prawdziwe wymiary

• Pozycje spoiny

• Geometria szwu spawalniczego

Tworzy to wirtualne środowisko pracy.

2. Zaplanuj wirtualną trajektorię

Narysuj w programie trajektorię spawania zgodnie z kierunkiem szwu.

Ustawić:

• Kąty skrętu

• Przejścia łukowe

• Odstęp trajektorii

aby dostosować się do nieregularnych szwów spawalniczych, wąskich szczelin i głębokich rowków.

3. Skonfiguruj parametry i postawę spawania

Ustawić:

• Pozycja głowy spawacza

• Parametry lasera

• Prędkość jazdy

Symuluj pełny proces spawania i optymalizuj trajektorię, unikając punktów zakłócających.

4. Eksportuj i przenieś program

Po zaplanowaniu trajektorii:

• Wygeneruj program kompatybilny z robotem

• Prześlij go do sterownika robota za pomocą kabla do transmisji danych lub napędu USB

5. Dostrajanie na miejscu

Po załadowaniu programu wykonaj próbę próbną.

Dostosuj punkty trajektorii, aby skompensować różnice między modelem wirtualnym a rzeczywistym przedmiotem obrabianym.

Ⅲ Czy złożone elementy można spawać precyzyjnie? Absolutnie.

Dla:

• Nieregularne zakrzywione powierzchnie

• Wielozagięte wąskie szwy

• Głębokie ubytki

• Ultracienkie, precyzyjne części

Spawanie laserowe za pomocą robota może nadal zapewniać bardzo dokładne i wolne od odchyleń spawanie w połączeniu z odpowiednią optymalizacją i systemami wspierającymi.

1. Skorzystaj z optycznego systemu pozycjonowania (precyzyjnego narzędzia Core)

Jest to kluczowa konfiguracja dla złożonych zastosowań spawalniczych.

Dodając:

• Laserowe systemy pozycjonowania wizyjnego

• Systemy wizyjne CCD

robot może:

• Automatycznie identyfikuj szwy spawalnicze

• Przechwytuj ścieżki trajektorii

• Koryguj odchylenia trajektorii w czasie rzeczywistym

Nawet jeśli detale wykazują niewielkie błędy w pozycjonowaniu, system dynamicznie dostosowuje ścieżkę spawania.

Precyzję można kontrolować w zakresie 0,05 mm.

2. Optymalizuj ścieżki trajektorii i postawę spawalniczą

W przypadku wąskich szczelin i konstrukcji z wieloma zagięciami:

• Zastąp ostre rogi przejściami łukowymi

• Dostosuj kąt uchwytu spawalniczego w zależności od struktury przedmiotu obrabianego

• Utrzymuj prawidłowe ustawienie w głębokich ubytkach i ślepych narożnikach

Zmniejsz prędkość spawania w narożnikach, aby zapewnić równomierne rozprowadzanie ciepła i unikaj:

• Odchylenie spoiny

• Przegrzanie

3. Używaj precyzyjnych robotów i urządzeń

Złożone zadania spawalnicze powinny priorytetowo traktować:

• Precyzyjne sześcioosiowe roboty przemysłowe

• Dostosowane precyzyjne osprzęt

Zapewnia to:

• Stabilny ruch robota

• Minimalny błąd trajektorii

• Zerowy ruch detalu podczas spawania

4. Programowanie uczenia segmentowego i precyzyjna regulacja

Do wyjątkowo skomplikowanych spoin wieloczęściowych:

• Podziel trajektorie na mniejsze sekcje

• Kalibruj i debuguj każdą sekcję osobno

• Następnie połącz je w kompletną ścieżkę spawania

To znacznie upraszcza debugowanie, zapewniając jednocześnie dokładność dla każdej sekcji spoiny.

Ⅴ Praktyczne podsumowanie konfiguracji trajektorii

Aby ustawić trajektorię spawania laserowego robota:

• Programowanie z funkcją uczenia jest idealne w przypadku prostych przedmiotów ze względu na jego wydajność i łatwość obsługi

• Programowanie offline + pozycjonowanie wizyjne jest najlepsze w przypadku złożonych detali wymagających maksymalnej precyzji

Przez:

• Wykonywanie dokładnego pozycjonowania i kalibracji

• Przestrzeganie standardowych procedur programowania

• Optymalizacja parametrów trajektorii

producenci mogą osiągnąć precyzyjne spawanie w przypadku:

• Proste szwy spawane

• Nieregularne części

• Konstrukcje gięte

• Przedmioty z głębokimi zagłębieniami

w pełni wykorzystując zalety precyzji i wydajności zrobotyzowanych systemów spawania laserowego.

Początkującym zaleca się:

1. Zacznij od nauki programowania prostych przedmiotów

2. Rejestrowanie punktu głównego i debugowanie trajektorii

3. Stopniowo przechodź do programowania offline dla skomplikowanych części

Dzięki praktyce krok po kroku każdy może z powodzeniem opanować konfigurację trajektorii spawania laserowego robota i pokonać wyzwania związane z precyzją spawania.

Jeśli masz wymagania dotyczące spawarki, skontaktuj się z panią Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Telefon: + 13631765713