ROBOTYZACJA SPAWANIA
O spawalnictwie
Robotyzacja spawania od początku rozwoju robotów przemysłowych jest procesem technologicznym, w którym są one najczęściej stosowane. Użycie robotów obniża koszty produkcji, a jednocześnie podnosi wydajność i powtarzalność prowadzonego procesu oraz poziom bezpieczeństwa pracy.
Polskie przedsiębiorstwa produkcyjne coraz częściej borykają się z problemem braku wykwalifikowanej kadry, szczególnie spawaczy. W połączeniu z dużą rotacją zatrudnienia może to skutkować wzrostem wydatków ponoszonych na szkolenie kadry spawalniczej, spadkiem jakości produkcji i wydajności, a także zmniejszeniem wiarygodności przedsiębiorstwa w oczach odbiorców i potencjalnych nowych klientów. Remedium na opisane wyżej kłopoty przedsiębiorcy może być inwestycja w robotyzację wybranych procesów spawalniczych. Najczęstszym i najbardziej naturalnym czynnikiem wpływającym na podjęcie decyzji o robotyzacji spawania jest wysoka powtarzalność produkcji. Roboty spawalnicze zapewniają najwyższą stabilność procesu spawania. Idzie za tym utrzymanie wysokiej jakości produktu finalnego – a dziś to właśnie dzięki niej firmy są w stanie wyróżnić się na rynku, utrzymać lub zwiększyć poziom zamówień od obecnych klientów oraz pozyskać nowych. Oprócz zagadnień związanych z jakością, ogromne znaczenie ma także wydajność spawania: robotyzacja pozwala na spawanie przy wyższych parametrach niż w przypadku spawania ręcznego. Dzięki temu prędkości spawania są znacznie większe, przy uzyskaniu tej samej lub większej jakości złącza. Z kolei skrócenie cyklu produkcyjnego wiąże się w prosty sposób ze zmniejszeniem kosztów produkcji, a zatem poprawia efekt ekonomiczny przedsiębiorstwa.
Proces spawania zrobotyzowanego jest realizowany automatycznie przez roboty zaprogramowane na potrzeby danego projektu. Spawanie zrobotyzowane jest wysoce zaawansowanym rodzajem spawania zautomatyzowanego: maszyny wykonują prace spawalnicze, a spawacze kontrolują i nadzorują proces. Dzięki szerokiej gamie dostępnych maszyn, roboty można łatwo dostosować do różnych procesów spawalniczych, w tym do spawania łukowego, zgrzewania oporowego, spawania punktowego, TIG, laserowego, plazmowego i spawania MIG. Sprawą kluczową jest w tym przypadku właściwy dobór programów i przyrządów spawalniczych do konkretnego zastosowania. Spawanie jest procesem trwałego spajania dwóch lub większej liczby elementów składowych przez miejscowe doprowadzenie do nich energii cieplnej, powodującej ich lokalne stopienie, a następnie zakrzepnięcie, dzięki czemu powstaje spoina będąca zasadniczą częścią połączenia. Metody spawania można sklasyfikować według metod wytwarzania ciepła. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest energia elektryczna, szczególnie przy spawaniu łukowym. Spawanie gazowe, ze względu na małą gęstość mocy oraz dość niską temperaturę płomienia, ma ograniczone zastosowanie, natomiast ciągle rozwijane są metody wysokoenergetyczne i o dużej gęstości mocy. Do najpopularniejszych metod spawania realizowanych automatycznie należą:
- MIG/MAG – (ang. Metal Inert Gas/Metal Active Gas) – metoda spawania elektrodą topliwą w osłonie gazów obojętnych lub aktywnych; jako gazy osłonowe obojętne najczęściej stosuje się argon lub hel, natomiast jako gazy osłonowe aktywne – dwutlenek węgla lub jego mieszaninę z argonem;
- TIG – (ang. Tungsten Inert Gas) – metoda spawania nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych, takich jak argon, hel lub ich mieszanki;
- CMT – (ang. Cold Metal Transfer) – metoda niskoenergetyczna zgodna sprzętowo z systemem MIG/MAG na wyższym poziomie technicznym (zastosowanie całkowicie cyfrowych, inwerterowych źródeł prądu spawalniczego).
Ważną kwestią w procesie projektowania zrobotyzowanego stanowiska spawalniczego jest dobór metody spawania. Zwykle jest ona stosowana zgodnie z technologią wykonywania połączeń i zależy od wielu czynników, takich jak: rodzaj i grubość materiału spawanego, wymiary geometryczne spoiny, wymagana jakość, wydajność, szybkość oraz kwestie ekonomiczne. Ma to istotny wpływ na sposób montażu detali w przyrządach spawalniczych, prędkość cykli, konfigurację robota w trakcie spawania oraz zastosowany osprzęt.
Przykładowe wizualizacje
Stanowisko zrobotyzowanego spawania składa się z dwóch głównych elementów. Jednym z nich jest robot spawalniczy, który składa się z ramienia (zwykle sześcioosiowego) na którego końcu umieszczony jest palnik z aktywnym podawaniem drutu. Uchwyt spawalniczy, powtarza z dużą częstotliwością ruch wysuwania i cofania drutu, zapewniając stały krótki cykl łuku spawalniczego, co ogranicza ilość odprysków o ponad 80%. Drugi główny element stanowiska to pozycjoner jedno-, dwu- lub wieloosiowy pozwalający na zwiększenie wydajności pracy. W aplikacjach zamiast pozycjonerów często stosuje się stół obrotowy. Stół podzielony jest na dwie, takie same części, pełniąc funkcję wymiany stanowisk roboczych robota. Kiedy robot spawa ułożone elementy na jednej połówce, pracownik ma możliwość przygotowana kolejnego kompletu elementów metalowych do spawania. Pozwala to na ciągłą produkcje, bez potrzeby zbędnego zatrzymywania maszyny. W celu ewentualnego zwiększenia zakresu pracy robota można zastosować tor jezdny, który jest umieszczony równolegle do osi pozycjonera. Możliwe jest zastosowanie toru jezdnego wraz z kilkoma pozycjonerami w celu zwiększenia funkcyjności stanowiska.
Wykorzystanie robotów przemysłowych w aplikacjach spawania daje wiele korzyści, m.in.:
- wzrost wydajności dzięki robotyzacji,
- przyspieszenie realizacji procesu spawania,
- powtarzalna jakość zrobotyzowanego spawania,
- zmniejszenie zużycia spoiwa,
- zmniejszenie ilości odprysków i odpadów,
- elastyczność robotyzacji i możliwość szybkich przezbrojeń,
- korekta niedokładności przygotowanych detali,
- zapewnienie bezpieczeństwa pracy,
- optymalizacja kosztów operacyjnych,
- wzrost prestiżu firmy,
- rozwój spawacza jako pracownika firmy,
- brak problemów z pozyskiwaniem spawaczy.
Zastosowania
W NASZEJ OFERCIE ZNAJDZIESZ
Współpracujemy z
