Информационное письмо
Образец оформления статьи
Анкета автора
20.12.2016

Специфика применения робототехники в сварочной технологии

Закиров Евгений Аликович
студент, кафедра автомобили и технологические машины автодорожный факультет Пермский национальный исследовательский политехнический университет г. Пермь, Россия
Малёв Максим Валерьевич
студент, кафедра автомобили и технологические машины автодорожный факультет Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия
Аннотация: На данный момент времени роботы позволяют заменить монотонный физический труд, исключить зависимость предприятия от квалифицированных сварщиков, повысить качество сварных изделий, увеличить их выпуск. Один промышленный робот может успешно заменить труд четырех человек. При этом ни при каких условиях человек не сможет обеспечить стабильное качество, присущее сварочному роботу.
Ключевые слова: автоматическая сварка, роботы, позиционеры, ручной труд
Электронная версия
Скачать (686.3 Kb)

Роботизация – универсальный путь оптимизации сварочной технологии не только в серийном, но и мелкосерийном производстве, так как робот применяется для основных и так же вспомогательных операций. Например, робот может сочетать функции вскрытия отверстий плазмой, разметку, легкую механическую обработку (например, зачистку поверхностей или швов) и непосредственно сварку изделий.

При изготовлении сварных изделий следует иметь в виду, что сравнительно просто применять роботы для контактной точечной сварки нахлесточных соединений [1], сложнее — для электродуговой сварки [2] угловых и тавровых соединений в том числе сварки стыковых соединений.

Возможность использования роботов в сварочных технологиях определяется размерами и формой их рабочего пространства, точностью позиционирования, скоростью перемещения, числом степеней подвижности инструмента, особенностями управления.

Промышленные роботы, применяемые в современном сварочном производстве, имеют 6 степеней свободы, к которым дополнительно подключаются ось позиционеров [3], которые дополнительно увеличивают возможности РТК (робототехнического комплекса).

Все типы роботов могут быть установлены неподвижно или с возможностью передвижения по напольным или подвесным направляющим. Путем использования простых модульных элементов, которые легко могут быть применены для других целей, увеличивается многовариантность и гибкость системы.

Сварка роботом

Автоматическая сварка чаще всего организуется с применением промышленных роботов, интегрированных в соответствующую технологическую систему.

Промышленные роботы – машины, предназначенные для выполнения программно заданных траекторий. Сварочный робот полноценно оснащается для реализации всех основных технологий: электрическая дуговая, точечная контактная, плазменная резка и т.д. В стандартном подходе промышленный робот удерживает инструмент, который пропускает ток через две соединяемые металлические детали, робот выполняет траекторию, в которой кроме линейных перемещений программно заложены значения колебательных движений, необходимых для формирования шва.

Во время роботизированной сварки робот перемещает сварочный пистолет по заданной траектории, контролируя технологические параметры и реагируя на их изменения, двигаясь с очень высокой точностью, стабильной (оптимальной) скоростью.

Дополнительными элементами робототехнических сварочных комплексов являются позиционеры, задающие вращательное движение для заготовки, линейные направляющие, позволяющие совершать роботизированную сварку с помощью продольных перемещений, увеличивающих рабочую зону робота и позволяющие организовать несколько сварочных постов используя одного робота либо производить сварку крупногабаритных деталей и конструкций.

Наибольшее распространение современные промышленные сварочные роботы получили в автомобилестроении. Это не удивительно, ведь изготовление кузовов требует высокого качества и производительности. Но применение сварки роботом целесообразно не только на автоконцернах. Везде, где предприятию необходимо повысить производительность и качество, при этом оптимизировать свою зависимость от квалифицированных рабочих требуется или в ближайшей перспективе потребуется внедрение сварочных РТК. Тем более, что современные роботы стали доступны для российских покупателей по стоимости и упрощенному интерфейсу.

Преимущества сварочных роботов

1. Широкие возможности настройки.

У каждой рабочей программы сварочного робота имеется ряд определённых параметров, соответствующих требованиям к сварке тех или иных изделий. Таким образом, можно настроить робота под конкретную толщину детали, вид и длину сварного шва, расположение шва в пространстве и другие особенности сварки.

2. Универсальность и быстрая перестройка.

Сварочный робот – это современный механизм, отличающийся универсальностью действий, а также высокой скоростью перехода на выполнение новых операций. В отличие от специализированного оборудования, способного выполнять лишь ту задачу, для которой оно было спроектировано, робот легко переключается с одной работы на другую и даже способен выполнять некоторые процессы одновременно.

3. Безопасность.

Роботизированные комплексы всегда огорожены для того, чтобы предупредить возможность получения травмы. На предприятиях принимаются все меры, чтобы в течение эксплуатации робота несанкционированный персонал не находился в пределах его рабочей зоны.

4. Точность выполнения работ.

Точечная сварка роботом – уже давно признанный метод, ведь требуемая точность позиционирования по этой технологии составляет всего 1 мм, что было доступно уже первому поколению роботов. При дуговой сварке требуются значительно более жёсткие допуски, по сравнению с контактной, ведь изменение в положении дуги не должно быть выше 0,5 мм.

Список литературы:

1. Плюсы и минусы сварки внахлёст. Завари мне. URL: http://zavarimne.ru/texnologiya/rassmatrivaem-plyusy-i-minusy-svarki-v-naxlest/

2. Дуговая сварка. СтудопедиЯ. URL: http://studopedia.ru/3_135728_dugovaya-svarka.html

3. Сварочные позиционеры. Электрод.biz. URL: http://electrod.biz/informatsionnyie-stati/svarochnyie-pozitsioneryi.html

4. Развитие промышленных роботов в автомобилестроении. Geektimes. URL: https://geektimes.ru/post/240392/