BLOG
Roboti za zavarivanje
Automatizacija postupaka zavarivanja počela se intenzivnije razvijati i upotrebljavati nakon Drugog svjetskog rata. Sredinom 60-ih godina došlo je do naglog povećanja primjene automata za zavarivanje. Glavna komponenta robotizirane zavarivačke stanice je robot obično sa 6 upravljanih osi (stepeni slobode kretanja). Na vrhu ruke robota montiran je pištolj za zavarivanje. Uz robota, potreban je pozicioner sa steznim napravama za pričvršćivanje radnog komada, izvor struje, te dobavljač žice.
Uvođenje kompjuterske tehnologije (CAD, CAM, CAP, CAE…), te posebno uvođenje robotizacije omogućilo je kvalitetan pomak u proizvodnji zavarivanjem.
Roboti za elektrolučno zavarivanje imaju znatno teže zadatke u odnosu na robote za tačkasto zavarivanje (pritisak određenom silom u određenom vremenu, dostizanje određene tačke u prostoru bez obzira na putanju). Upravljačka jedinica robota treba voditi pištolj za zavarivanje tačno određenom putanjom i brzinom, pištolj treba imati tačno određenu orjentaciju, odnosno nagib u odnosu na zavareni spoj, itd. Moderni zavarivački roboti danas s “lakoćom” rješavaju navedeno, te je njihova primjena moguća za gotovo sve elektrolučne postupke zavarivanja.
Brojni problemi koji se javljaju pri robotiziranom zavarivanju (prevelike tolerancije radnih komada koje treba zavariti, nemogućnost tačnog pozicioniranja složenih radnih komada zbog velikih dimenzija ili različitih situacija za koje robot nije programiran) zahtijevaju robote više inteligencije sa senzorima.
Laserski daljinomjeri, algoritmi za prepoznavanje oblika, razni tipovi video i laserskih kamera, kao i elementi umjetne inteligencije upotrebljavaju se danas za uspješno robotizirano zavarivanje. Neki od poznatijih proizvođača robota su ABB, FANUC, CLOOS, KUKA, MOTOMAN i OTC. Na slici su prikazane različite vrste robota za elektrolučno zavarivanje.
Pojavom robotskih elektrolučnih sistema za zavarivanje ovaj postupak postao je daleko češći u serijskoj industrijskoj proizvodnji (naglasak na automobilskoj industriji). Razlog tome je taj što je elektrolučno (MIG/MAG) zavarivanje postupak zavarivanja koji zavisi od dosta parametara, samim tim ga je teško automatizovati. Međutim u proteklih desetak godina tehnika je dovoljno napredovala da je regulacija postala dovoljno napredna da uzme u obzir većinu parametara koji utiču na elektrolučno zavarivanje.
Robotski sistem koji se koristi za elektrolučno (MIG/MAG) zavarivanje sastoji se iz tri glavna dijela: MIG/MAG aparat, robot i pištolj. MIG/MAG aparat kontroliše dotok inertnog gasa, žice, intenzitet struje i napona.
Na vrh robota se montira pištolj koji je povezan sa MIG/MAG aparatom. Zavarivanje se vrši tako što robot pozicionira pištolj na početak zavara i daje signal aparatu da započne zavarivanje. Nakon pojave luka, robot pomiče pištolj u željenom pravcu i na taj način pravi zavar između dva dijela. Ovisno o složenosti zavara koji se pravi, robot može da koriguje svoju putanju ukoliko je to potrebno.
Sve ove korekcije je moguće izvesti automatski, bez prethodne promjene programa robota. Regulacija putanje se vrši po zahtijevu MIG/MAG aparata ukoliko je detektirano određeno odstupanje. Odstupanja mogu biti:
- Preveliko odstojanje pištolja od dijelova koji se zavaruju
- Pomicanje kanala u koji se smješta zavar u ravnini zavara.
To znači da će pištolj “pratiti” kanal zavara čak i ako on malo odstupa od programirane putanje robota.
Zavari ostvareni na ovaj način vremenom su postajali sve bolje kvalitete, kako su algoritmi za kontrolu luka postajali sve moćniji. Pošto danas robotima i opremom oko robota upravljaju snažni računari, izvođenje kvalitetnih zavara korištenjem robota postao je standard u serijskoj proizvodnji.
Osobine robota za MIG zavarivanje moraju zadovoljavati:
- Pokretljivost korištenjem bar pet osi
- Veliki radni prostor
- Visoka preciznost i ponovljivost pozicioniranja
- Velika brzina prelaza među zavarima
- Dobra kontrola ubrzavanja i usporavanja
- Mogućnost računalnog programiranja uz specifične funkcije za MIG zavarivanje
Kompletan sistem za robotizirano elektrolučno zavarivanje se sastoji od:
- Robota za elektrolučno zavarivanje, robota za rukovanje materijalom, itd.
- Pozicionera radnog komada
- Steznih naprava, pristroja za zavarivanje
- Opreme za zavarivanje (izvor struje, sistem za dodavanje žice, pištolj za zavarivanje)
- Alatnog servisnog centra (čistač pištolja, rezač žice, sistem za kalibraciju alata)
- Sigurnosne opreme (svjetlosne ograde, prekidači, uređaji za resetiranje)
- Programska oprema (za „off-line“ programiranje i simulaciju, simulaciju procesa MIG/MAG zavarivanja, itd.)
- Senzora za traženje početka zavara:
- Mehanički taktilni senzor,
- Električni taktilni senzor,
- Optički senzor.
- Senzora za praćenje zavara:
- Elektrolučni senzor,
- Laserski senzor.
