หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถจัดการรอยเชื่อมประเภทใดได้บ้าง?

บทนํา

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมสามารถจัดการกับการกําหนดค่าข้อต่อเชื่อมที่พบมากที่สุดรวมถึงข้อต่อชนข้อต่อตักข้อต่อทีข้อต่อมุมข้อต่อขอบรอยเชื่อมร่องรอยเชื่อมเนื้อตะเข็บโค้งและข้อต่อหลายผ่าน อย่างไรก็ตามการรับรู้ชนิดข้อต่อเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการตัดสินใจอัตโนมัติ.

หุ่นยนต์อาจมีความสามารถทางกายภาพในการเข้าถึงข้อต่อแต่ยังคงล้มเหลวในการผลิตเชื่อมที่มั่นคงถ้าชิ้นส่วนเคลื่อนที่ช่องว่างเปลี่ยนมุมคบเพลิงถูกจํากัดหรือเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ไม่ตรงกับตะเข็บจริง การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์ที่ประสบความสําเร็จจึงขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ที่สมบูรณ์ระหว่างรูปทรงข้อต่อการเตรียมชิ้นงานความแม่นยําของฟิกซ์เจอร์การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์พารามิเตอร์การเชื่อมและเทคโนโลยีการตรวจจับ.

คําว่า ข้อต่อการเชื่อม อธิบายการจัดเรียงทางเรขาคณิตของส่วนประกอบที่กําลังเข้าร่วม ในการผลิตแบบอัตโนมัติเรขาคณิตนี้จะกําหนดวิธีที่หุ่นยนต์เข้าใกล้ตะเข็บไม่ว่าคบเพลิงสามารถรักษามุมที่เหมาะสมได้หรือไม่และข้อต่อสามารถตั้งอยู่ได้ง่ายจากชิ้นงานหนึ่งไปยังอีกชิ้นหนึ่ง.

ประเด็นสําคัญที่ครอบคลุมในคู่มือนี้ ได้แก่:

• ห้าตระกูลรอยเชื่อมหลักที่หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถจัดการได้
• ความแตกต่างระหว่างรอยเชื่อมเนื้อและรอยเชื่อมร่อง
• เหตุใดข้อต่อที่ดูเรียบง่ายบางข้อจึงยากต่อการทําให้เป็นอัตโนมัติ
• ความคลาดเคลื่อนของฟิกซ์เจอร์และชิ้นส่วนส่งผลต่อความสม่ําเสมอของการเชื่อมอย่างไร
• เมื่อการติดตามตะเข็บหรือการมองเห็น 3 มิติกลายเป็นสิ่งจําเป็น
• วิธีการประเมินข้อต่อก่อนการลงทุนในการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์

เหตุใดการเชื่อมเรขาคณิตจึงมีความสําคัญต่อประสิทธิภาพของหุ่นยนต์

ช่างเชื่อมที่มีทักษะตีความข้อต่ออย่างต่อเนื่องในระหว่างการเชื่อม ช่างเชื่อมสามารถสังเกตเห็นช่องว่างที่เปลี่ยนแปลงเปลี่ยนมุมคบเพลิงเล็กน้อยลดความเร็วในการเดินทางปรับตําแหน่งอาร์คหรือชดเชยชิ้นส่วนที่ประกอบไม่สมบูรณ์.

หุ่นยนต์ทั่วไปไม่ได้ทําการปรับเปลี่ยนเหล่านี้โดยอัตโนมัติ มันเป็นไปตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้และพารามิเตอร์การทํางานเว้นแต่เซ็นเซอร์หรือฟังก์ชันการควบคุมแบบปรับตัวจะให้ข้อมูลใหม่ นี่คือเหตุผลที่หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมทํางานได้ดีที่สุดเมื่อรูปทรงข้อต่อสามารถคาดเดาและทําซ้ําได้.

วิธีปฏิบัติในการประเมินข้อต่อคือการถามคําถามสี่ข้อ:

ตะเข็บสามารถมองเห็นหรือตรวจจับได้หรือไม่?

ตัวควบคุมหุ่นยนต์ต้องรู้ว่าการเชื่อมเริ่มต้นที่ไหนสิ้นสุดที่ไหนและข้อต่อเปลี่ยนแปลงอย่างไรระหว่างจุดเหล่านั้น ตะเข็บตรงที่กําหนดไว้อย่างชัดเจนนั้นง่ายต่อการทําให้เป็นอัตโนมัติมากกว่าข้อต่อที่ซ่อนอยู่หลังส่วนประกอบอื่น.

คบเพลิงสามารถเข้าถึงข้อต่อได้อย่างถูกต้องหรือไม่?

การเข้าถึงตะเข็บไม่เพียงพอ หุ่นยนต์ยังต้องรักษามุมการทํางานที่ต้องการมุมการเดินทางระยะสัมผัส - ปลายถึงงานและระยะห่างของสายเคเบิลตลอดการเชื่อม.

ข้อต่อยังอยู่ในตําแหน่งเดิมหรือไม่?

หากทุกการประกอบวางตะเข็บแตกต่างกันโปรแกรมหุ่นยนต์คงที่อาจไม่ตรงกับข้อต่อจริงอีกต่อไป อาจจําเป็นต้องใช้ฟิกซ์เจอร์ที่ดีขึ้นการผลิตต้นน้ําที่ได้รับการปรับปรุงหรือเทคโนโลยีการระบุตําแหน่งตะเข็บ.

สามารถควบคุมความร้อนและความบิดเบี้ยวได้หรือไม่?

รอยเชื่อมยาวส่วนประกอบบางข้อต่อที่ไม่สมมาตรและร่องหลายรอบอาจบิดเบี้ยวเมื่อการเชื่อมดําเนินไป ต้องวางแผนลําดับหุ่นยนต์วิธีการจับยึดการเคลื่อนที่ของตัวกําหนดตําแหน่งและการป้อนความร้อนร่วมกัน.

การประเมินสี่ส่วนนี้มักจะมีประโยชน์มากกว่าการถามว่าหุ่นยนต์สามารถเชื่อมชื่อข้อต่อเฉพาะได้หรือไม่.

ประเภทข้อต่อเชื่อมหลัก หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมสามารถจัดการได้

ส่วนใหญ่ประกอบอุตสาหกรรมเชื่อมถูกสร้างขึ้นจากห้าครอบครัวร่วมพื้นฐาน หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมสามารถประมวลผลได้ตามปกติทั้งห้า แต่แต่ละ นําเสนอความต้องการอัตโนมัติที่แตกต่างกัน.

ข้อต่อก้น

ข้อต่อก้นเกิดขึ้นเมื่อสองส่วนประกอบมาบรรจบกันที่ขอบต่อขอบโดยปกติจะอยู่ภายในระนาบเดียวกัน ข้อต่อก้นถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในแผ่นแผงกรอบถังท่อส่วนโครงสร้างและเปลือกหุ้มประดิษฐ์.

ข้อต่อก้นตรงเป็นหนึ่งในตะเข็บที่ง่ายที่สุดในการเขียนโปรแกรมเมื่อขอบถูกเตรียมอย่างถูกต้องและช่องว่างของรากยังคงสม่ําเสมอ หุ่นยนต์สามารถเดินตามเส้นทางเชิงเส้นในขณะที่รักษาความเร็วที่ควบคุมและการวางแนวคบเพลิง.

อย่างไรก็ตามข้อต่อก้นมีความต้องการมากขึ้นเมื่อ:

• ช่องเปิดของรากจะเปลี่ยนไปตามตะเข็บ
• ขอบแผ่นไม่ตรงแนว
• ข้อกําหนดในการเจาะมีสูง
• การเชื่อมจะต้องเสร็จสิ้นจากทั้งสองฝ่าย
• ต้องใช้หลายชั้นหรือผ่าน
• การบิดเบือนความร้อนเปลี่ยนตําแหน่งตะเข็บ

สําหรับวัสดุที่หนาขึ้นการเตรียมขอบอาจสร้างร่องรูปตัววี, ยู, เจ - หรือรูปเอียง ข้อต่อเหล่านี้อาจต้องใช้การเชื่อมหลายรอบรูปแบบการทอการติดตามตะเข็บหรือการเปลี่ยนตําแหน่งของชิ้นงาน.

ความเสี่ยงหลักของระบบอัตโนมัติที่มีข้อต่อก้นมักไม่ใช่เส้นทางของตัวเอง มันเป็นความแปรผันในช่องว่างการจัดตําแหน่งการเตรียมมุมเอียงและเงื่อนไขการเจาะ.

ข้อต่อตัก

ข้อต่อตักถูกสร้างขึ้นเมื่อส่วนประกอบหนึ่งซ้อนทับกัน รอยเชื่อมปกติจะวางตามขอบสัมผัสหนึ่งหรือทั้งสองของวัสดุที่ทับซ้อนกัน.

ข้อต่อตักเป็นเรื่องธรรมดาในการประกอบแผ่นวงเล็บตู้ส่วนประกอบยานพาหนะแผ่นเสริมฝาครอบและกรอบประดิษฐ์ พวกเขาสามารถเชื่อมด้วยรอยเชื่อมเนื้อเชื่อมจุดเชื่อมปลั๊กหรือกระบวนการอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ.

การเชื่อมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจัดการกับข้อต่อตักได้ดีเมื่อ:

• มิติที่ทับซ้อนกันมีความสอดคล้องกัน
• พื้นผิวทั้งสองยังคงสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด
• สามารถวางขอบด้านบนได้อย่างน่าเชื่อถือ
• คบเพลิงมีระยะห่างเพียงพอ
• การป้อนความร้อนตรงกับความหนาของวัสดุ

ช่องว่างที่แปรผันระหว่างแผ่นที่ทับซ้อนกันอาจส่งผลต่อการเจาะและรูปร่างของลูกปัด บนวัสดุบาง ๆ ความร้อนที่มากเกินไปอาจทําให้เกิดการเผาไหม้หรือการบิดเบี้ยวได้เช่นกัน อุปกรณ์ติดตั้งจึงควรกดชิ้นส่วนเข้าด้วยกันโดยไม่ปิดกั้นเส้นทางการเชื่อม.

ขอบที่เปิดโล่งช่วยให้หุ่นยนต์มีการอ้างอิงทางเรขาคณิตที่เป็นประโยชน์ แต่เมื่อขอบนั้นยังคงอยู่ในตําแหน่งที่คาดเดาได้เท่านั้น.

T-ข้อต่อ

ข้อต่อรูปตัว T เกิดขึ้นเมื่อส่วนประกอบหนึ่งมาบรรจบกันที่มุมฉากโดยประมาณทําให้เกิดหน้าตัดรูปตัว T โดยทั่วไปการเชื่อมต่อจะเชื่อมด้วยรอยเชื่อมเนื้อหนึ่งหรือสองเส้น.

ข้อต่อทีใช้กันอย่างแพร่หลายใน stiffeners ฐานอุปกรณ์คานเฟรมวงเล็บประกอบโครงสร้างซี่โครงรองรับและส่วนประกอบของเครื่องจักร ตะเข็บตรงซ้ํา ๆ ของพวกเขาทําให้พวกเขาผู้สมัครที่แข็งแกร่งสําหรับการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์.

ความท้าทายหลักคือการเข้าถึงคบเพลิงใกล้ทางแยก หุ่นยนต์จะต้องกําหนดทิศทางส่วนโค้งเข้าไปในรากข้อต่อในขณะที่ยังคงรักษามุมที่ถูกต้องระหว่างพื้นผิวทั้งสอง หากมุมคบเพลิงตื้นเกินไปฟิวชั่นอาจไม่สม่ําเสมอ หากชันเกินไปคบเพลิงหรือหัวฉีดอาจรบกวนชิ้นงาน.

เมื่อทั้งสองด้านของข้อต่อ T ต้องการการเชื่อมตัวกําหนดตําแหน่งสามารถหมุนชุดประกอบเพื่อให้แต่ละตะเข็บถูกนําเสนอในตําแหน่งการเชื่อมที่มั่นคงยิ่งขึ้น สิ่งนี้สามารถลดการเคลื่อนไหวของข้อมือที่ยากลําบากและปรับปรุงการเข้าถึงรากข้อต่อ.

ข้อต่อ T เหมาะอย่างยิ่งสําหรับระบบอัตโนมัติ แต่คุณภาพขึ้นอยู่กับการประกอบ การหนีบ และความสามารถในการรักษาความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันระหว่างส่วนประกอบแนวตั้งและแนวนอน.

ข้อต่อมุม

ข้อต่อมุมเชื่อมต่อสองส่วนประกอบที่หรือใกล้ขอบของพวกเขามักจะสร้างมุมเปิดหรือปิด พวกเขาเป็นเรื่องธรรมดาในกล่องตู้ภาชนะบรรจุกรอบแผงเปลือกหุ้มและเรือนประดิษฐ์.

หุ่นยนต์สามารถเชื่อมรอยต่อมุมทั้งภายในและภายนอก มุมภายนอกมักจะเข้าถึงได้ง่ายกว่าในขณะที่มุมภายในอาจ จํากัด มุมคบเพลิงและสร้างความเสี่ยงในการชน.

ปัจจัยที่สําคัญ ได้แก่

• ระยะห่างระหว่างตัวคบเพลิงและพื้นผิวที่อยู่ติดกัน
• ไม่ว่าข้อต่อจะเปิด ปิด หรือทับซ้อนกันบางส่วน
• ความหนาของวัสดุ
• การเจาะเชื่อมที่ต้องการ
• จํานวนความผิดเพี้ยนที่มุมสามารถทนได้

ข้อต่อมุมบางอาจไวต่อความร้อนเป็นพิเศษ แม้ว่าหุ่นยนต์จะเดินตามเส้นทางอย่างแม่นยําการป้อนความร้อนที่มากเกินไปอาจทําให้ขอบดึงเข้าด้วยกันกระจายออกจากกันหรือสูญเสียความแม่นยําของมิติ.

ลําดับการเชื่อมที่สมดุลและแผนการหนีบที่มั่นคงจึงเป็นสิ่งจําเป็น สําหรับผลิตภัณฑ์รูปทรงกล่องอาจเป็นการดีกว่าที่จะเชื่อมมุมตรงข้ามในขั้นตอนแทนที่จะเสร็จสิ้นด้านใดด้านหนึ่งก่อนที่จะย้ายไปด้านถัดไป.

ข้อต่อขอบ

ข้อต่อขอบวางขอบขนานสองด้านไว้ข้างกันและเชื่อมเข้าด้วยกันตามขอบทั่วไป การกําหนดค่านี้มักพบในแผ่นโลหะส่วนประกอบหน้าแปลนเปลือกหุ้มเบาฝาครอบและชิ้นส่วนที่ไม่รับน้ําหนักมากผ่านข้อต่อ.

ข้อต่อขอบโดยทั่วไปให้การมองเห็นเส้นทางที่ดี แต่อาจมีความไวต่อ:

• ความสูงของขอบไม่เท่ากัน
• วัสดุบาง
• ระยะห่างขอบไม่สอดคล้องกัน
• ละลายผ่าน
• การบิดเบือนในท้องถิ่น
• การหนีบที่ไม่ดีใกล้ตะเข็บ

การเชื่อมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถประมวลผลข้อต่อขอบได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อขอบถูกจัดตําแหน่งและรองรับ ความสามารถในการทําซ้ําของหุ่นยนต์มีประโยชน์สําหรับการสร้างเม็ดบีดที่สม่ําเสมอ แต่ขั้นตอนการเชื่อมจะต้องป้องกันการหลอมละลายมากเกินไปในขอบที่สัมผัส.

ข้อต่อขอบควรได้รับการประเมินอย่างรอบคอบเมื่อชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วมีข้อกําหนดด้านมิติหรือรูปลักษณ์ที่เข้มงวด.

ตารางความเข้ากันได้รอยเชื่อม

การเปลี่ยนแปลงข้อต่อร่องและข้อกําหนดของระบบอัตโนมัติ

ข้อต่อร่องไม่ใช่ครอบครัวข้อต่อพื้นฐานที่แยกจากกัน พวกเขาเป็นแบบฟอร์มที่เตรียมไว้ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับข้อต่อก้นที่ช่วยให้กระบวนการเชื่อมเข้าถึงลึกเข้าไปในวัสดุ.

ข้อต่อร่องสี่เหลี่ยม

ร่องสี่เหลี่ยมใช้ขอบตรงที่ไม่ได้เตรียมไว้ มันค่อนข้างง่ายในการเขียนโปรแกรมเพราะปกติหุ่นยนต์จะเดินตามเส้นทางตรงหนึ่งเส้นทาง.

ความเหมาะสมของระบบอัตโนมัติขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุช่องว่างรากความต้องการการเจาะและไม่ว่าจะทําการเชื่อมจากด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน หากช่องว่างไม่สอดคล้องกันหุ่นยนต์อาจต้องมีการติดตามตะเข็บหรือการปรับพารามิเตอร์แบบปรับตัว.

ข้อต่อ V-Groove และ Bevel-Groove

ร่องวีถูกสร้างขึ้นโดยการเตรียมขอบทั้งสองในขณะที่ร่องเอียงปกติจะเตรียมด้านใดด้านหนึ่ง การออกแบบเหล่านี้ช่วยให้เข้าถึงรากข้อต่อได้ดีขึ้นในส่วนประกอบที่หนาขึ้น.

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมอาจเสร็จสิ้นข้อต่อเหล่านี้ด้วยการผ่านหลายครั้ง แต่ละผ่านต้องใช้เส้นทางของตัวเองออฟเซ็ตมุมคบเพลิงทิศทางการเดินทางและพารามิเตอร์กระบวนการ.

รูทผ่านมักจะมีความอดทนน้อยที่สุดสําหรับข้อผิดพลาดในการวางตําแหน่ง การเติมและผ่านหมวกอาจต้องมีการทอผ้าหรือการควบคุมแก้มยาง โปรแกรมหุ่นยนต์ยังต้องบัญชีสําหรับโปรไฟล์ร่องที่เปลี่ยนแปลงเป็นโลหะเชื่อมฝากเติมข้อต่อ.

การกําหนดค่า double-V อาจต้องหมุนชิ้นงานเพื่อให้สามารถเชื่อมเสร็จจากทั้งสองด้าน ตัวกําหนดตําแหน่งที่ตั้งโปรแกรมได้มักจะมีค่าในสถานการณ์นี้.

ข้อต่อ U-Groove และ J-Groove

ร่อง U และ J ใช้การเตรียมขอบโค้ง พวกเขามักจะถูกเลือกเมื่อจําเป็นต้องมีรอยต่อลึกแต่ปริมาณของโลหะเชื่อมที่ฝากไว้จําเป็นต้องได้รับการจัดการ.

ข้อต่อเหล่านี้เหมาะสําหรับการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์แต่ต้องการการวางแนวคบเพลิงอย่างระมัดระวัง หุ่นยนต์ต้องรักษาการเข้าถึงผนังร่องและรากโดยไม่ปล่อยให้ตัวคบเพลิงหรือหัวฉีดสัมผัสกับชิ้นงาน.

เนื่องจากรูปร่างของร่องเปลี่ยนแปลงไปตามความลึกการวางแผนเส้นทางอาจซับซ้อนกว่าสําหรับร่องวีแบบธรรมดา ขั้นตอนหลายรอบควรได้รับการตรวจสอบผ่านการเชื่อมตัวอย่างก่อนที่จะเริ่มการผลิตเต็มรูปแบบ.

รอยเชื่อมเนื้อและรอยเชื่อมร่องในการผลิตหุ่นยนต์

รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตและร่องทําให้เกิดความท้าทายด้านระบบอัตโนมัติที่แตกต่างกัน.

รอยเชื่อมแบบฟิลเล็ทมักใช้ในข้อต่อตักข้อต่อทีและข้อต่อมุม หน้าตัดสามเหลี่ยมของพวกเขาเกิดขึ้นที่จุดตัดของพื้นผิวทั้งสอง โดยทั่วไปพวกเขาเหมาะอย่างยิ่งกับการเชื่อมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเนื่องจากเส้นทางตะเข็บมักจะมองเห็นได้และซ้ําซาก.

ข้อกําหนดหลักคือ:

• จุดตัดที่สอดคล้องกันระหว่างพื้นผิวทั้งสอง
• งานคบเพลิงและมุมการเดินทางที่เหมาะสม
• การควบคุมขนาดขาสะท้อนที่เชื่อถือได้
• การประกอบที่มั่นคงตามตะเข็บที่สมบูรณ์
• พื้นที่เพียงพอสําหรับหัวฉีดและตัวคบเพลิง

รอยเชื่อมร่องจะใช้เมื่อข้อต่อต้องการการเจาะลึกหรือช่องเปิดที่เตรียมไว้ระหว่างส่วนประกอบ พวกเขามักต้องการการวางตําแหน่งเส้นทางที่แม่นยํายิ่งขึ้นและอาจเกี่ยวข้องกับหลายชั้น.

ข้อกําหนดหลักคือ:

• การเตรียมขอบที่ถูกต้อง
• การควบคุมการเปิดราก
• การจัดตําแหน่งที่มั่นคง
• ลําดับการส่งผ่านที่ถูกต้อง
• การทําความสะอาดระหว่างบัตรผ่านเมื่อจําเป็น
• การควบคุมการบิดเบี้ยวและความร้อนสะสม

รอยเชื่อมเนื้ออาจดูง่ายขึ้นแต่อาจกลายเป็นเรื่องยากเมื่อรากข้อต่อถูกซ่อนหรือสมาชิกแนวตั้งเปลี่ยนตําแหน่ง รอยเชื่อมร่องอาจดูซับซ้อนมากขึ้น แต่สามารถทําซ้ําได้สูงเมื่อการเตรียมและฟิกซ์เจอร์ได้รับการควบคุมอย่างแน่นหนา.

ชื่อร่วมเพียงอย่างเดียวไม่ได้กําหนดความยากของระบบอัตโนมัติ ความสม่ําเสมอในการผลิตมักเป็นปัจจัยในการตัดสินใจ.

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมสามารถจัดการกับข้อต่อโค้งและซับซ้อนได้หรือไม่?

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมสมัยใหม่ไม่ได้ จํากัด เฉพาะตะเข็บตรง หุ่นยนต์หลายแกนสามารถเดินตามเส้นทางวงกลมโค้งมุมแบ่งส่วนและสามมิติในขณะที่เปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่อง.

การใช้งานที่ซับซ้อนโดยทั่วไป ได้แก่:

• ตะเข็บวงกลมรอบท่อหรือหน้าแปลน
• ตะเข็บโค้งบนถังและเปลือกหอยประดิษฐ์
• ทางแยกระหว่างท่อและแผ่น
• เฟรมที่มีการเชื่อมต่อแบบมุมซ้ํา
• ตะเข็บยาวเปลี่ยนทิศทาง
• ร่องหลายรอบที่มีการชดเชยเส้นทางที่แตกต่างกัน
• ประกอบที่มีข้อต่อหลายประเภทในรอบเดียว

หุ่นยนต์จะต้องประสานตําแหน่งและการวางแนวของมันตลอดทั้งตะเข็บ เส้นทางที่ดูเรียบจากด้านบนอาจต้องมีการหมุนข้อมือครั้งใหญ่เนื่องจากมุมการทํางานเปลี่ยนแปลงรอบส่วนประกอบ.

A เวิร์กสเตชันหุ่นยนต์ทํางานร่วมกัน สามารถรองรับตะเข็บยาวเชื่อมต่อเนื่องและข้อต่อมุมที่ซับซ้อนเมื่อรูปแบบเวิร์กสเตชันการเข้าถึงหุ่นยนต์วิธีการเขียนโปรแกรมและตําแหน่งชิ้นงานถูกจับคู่อย่างถูกต้อง.

ข้อต่อที่ซับซ้อนยังอาจต้องการ:

• ตัวกําหนดตําแหน่งที่หมุนได้
• แทร็กเชิงเส้น
• แกนภายนอกเพิ่มเติม
• การวางแผนเส้นทางแบบออฟไลน์
• การจําลองการชน
• เซ็นเซอร์ระบุตําแหน่งตะเข็บ
• การติดตามแบบเรียลไทม์
• หุ่นยนต์ประสานงานและการเคลื่อนไหวของชิ้นงาน

กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดมักจะย้ายทั้งหุ่นยนต์และชิ้นงาน การนําเสนอตะเข็บในทิศทางที่มีการควบคุมสามารถลดความซับซ้อนของเส้นทางหุ่นยนต์และปรับปรุงการควบคุมบ่อเชื่อม.

การเข้าถึงหุ่นยนต์และการเข้าถึงคบเพลิงส่งผลต่อความเข้ากันได้ของข้อต่ออย่างไร

ข้อต่อสามารถทํางานอัตโนมัติได้ก็ต่อเมื่อเครื่องมือเชื่อมที่สมบูรณ์สามารถเข้าถึงได้ วิศวกรบางครั้งตรวจสอบว่าข้อมือหุ่นยนต์สามารถเข้าถึงจุดใดจุดหนึ่งได้หรือไม่แต่มองข้ามขนาดทางกายภาพของคบเพลิงหัวฉีดสายเคเบิลการเชื่อมต่อตัวป้อนลวดและโครงสร้างโดยรอบ.

การศึกษาการเข้าถึงที่เหมาะสมควรตรวจสอบตะเข็บทั้งหมด ไม่ใช่แค่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดเท่านั้น.

มุมการทํางาน

มุมการทํางานอธิบายวิธีการที่คบเพลิงจะถูกวางตัวสัมพันธ์กับพื้นผิวที่ก่อตัวเป็นข้อต่อ ข้อต่อ T และข้อต่อตักโดยปกติต้องใช้คบเพลิงเพื่อแบ่งมุมระหว่างสองพื้นผิว.

มุมท่องเที่ยว

มุมการเดินทางอธิบายวิธีการเอียงคบเพลิงในทิศทางของการเคลื่อนไหว มุมนี้อาจจําเป็นต้องคงเสถียรภาพในขณะที่หุ่นยนต์ตามตะเข็บตรงหรือโค้ง.

การกวาดล้างจุดศูนย์กลางเครื่องมือ

จุดศูนย์กลางเครื่องมือที่ตั้งโปรแกรมไว้อาจไปถึงตะเข็บแม้ว่าตัวคบเพลิงจะชนกับแผ่นตัวทําให้แข็งยึดหรือฟิกซ์เจอร์ แบบจําลองสามมิติที่สมบูรณ์มีประโยชน์ในการระบุความขัดแย้งเหล่านี้.

ท่าข้อมือ

หุ่นยนต์ควรหลีกเลี่ยงตําแหน่งข้อมือที่น่าอึดอัดใจข้อ จํากัด และการเปลี่ยนแปลงการวางแนวอย่างกะทันหัน ตะเข็บที่สามารถเข้าถึงได้ในทางเทคนิคอาจยังคงสร้างการเคลื่อนไหวที่ไม่เสถียรหากหุ่นยนต์ต้องผ่านใกล้กับตําแหน่งเอกพจน์.

พฤติกรรมของสายเคเบิล

สายไฟฉายและสายบริการต้องเคลื่อนที่โดยไม่จับ บิด หรือสัมผัสกับพื้นผิวที่ร้อน การกําหนดเส้นทางสายเคเบิลมีความสําคัญอย่างยิ่งบนเส้นทางวงกลมและหลายทิศทาง.

การเลือกหุ่นยนต์จึงควรพิจารณาการเข้าถึงและการวางแนวที่ใช้งานได้ ไม่เพียงแต่การเข้าถึงสูงสุดที่ระบุไว้ในข้อกําหนดเท่านั้น.

ข้อกําหนดการออกแบบฟิกซ์เจอร์และความทนทานต่อชิ้นงาน

หุ่นยนต์ติดตามความสัมพันธ์ระหว่างระบบพิกัดที่ตั้งโปรแกรมไว้กับฟิกซ์เจอร์ หากฟิกซ์เจอร์ไม่ได้วางทุกส่วนในตําแหน่งเดียวกันเส้นทางการเชื่อมจะค่อยๆแยกออกจากข้อต่อจริง.

ติดตั้งเชื่อมหุ่นยนต์ที่เชื่อถือได้ควรทําหน้าที่สี่ประการ:

กําหนดจุดอ้างอิงที่ชัดเจน

ชิ้นงานควรอยู่ในตําแหน่งที่เทียบกับพื้นผิว Datum ที่มั่นคง จุดอ้างอิงเหล่านี้จะกําหนดว่าหุ่นยนต์คาดหวังข้อต่อไว้ที่ใด.

ถือส่วนประกอบโดยไม่ต้องเคลื่อนไหว

แคลมป์ต้องต้านทานการเคลื่อนไหวที่เกิดจากการโหลด การเชื่อมแทค การขยายตัวทางความร้อน และแรงเชื่อม ส่วนที่เลื่อนระหว่างการเชื่อมไม่สามารถตรงกับเส้นทางของหุ่นยนต์ได้อีกต่อไป.

รักษาการเข้าถึงคบเพลิง

แคลมป์ที่แข็งแรงจะไม่มีประโยชน์หากบล็อกหัวฉีดหรือป้องกันไม่ให้หุ่นยนต์รักษามุมที่ต้องการ ตําแหน่งแคลมป์ควรได้รับการตรวจสอบร่วมกับการจําลองหุ่นยนต์.

อนุญาตให้มีการขนถ่ายในทางปฏิบัติ

ฟิกซ์เจอร์ต้องรองรับการผลิตไม่เพียงแต่ความแม่นยําในการเชื่อมเท่านั้น ผู้ปฏิบัติงานต้องการการเข้าถึงชิ้นส่วนโหลดเพียงพอยืนยันการวางแนวใช้แคลมป์ถอดชุดประกอบและตรวจสอบรอยเชื่อมที่เสร็จสมบูรณ์.

ความอดทนของชิ้นงานควรได้รับการประเมินที่ตะเข็บไม่เพียง แต่ในขนาดของผลิตภัณฑ์โดยรวมเท่านั้น ความแปรผันเล็กน้อยในการตัดการดัดการขึ้นรูปหรือการประกอบแทคสามารถสะสมและทําให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตําแหน่งตะเข็บขนาดใหญ่.

ตัวอย่างเช่นเฟรมยาวอาจตอบสนองความต้องการมิติโดยรวมในขณะที่ตัวทําให้แข็งภายในหนึ่งตัวอยู่ในตําแหน่งที่แตกต่างกันในแต่ละยูนิต หุ่นยนต์จะทําซ้ําเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้อย่างถูกต้องแต่อาจไม่เชื่อมศูนย์กลางของข้อต่ออีกต่อไป.

วิธีการ 3 มิติวิสัยทัศน์และการติดตามตะเข็บปรับปรุงการปรับตัวร่วมกัน

อุปกรณ์ติดตั้งควรควบคุมความแปรผันได้มากเท่ากับการปฏิบัติจริง แต่ไม่ใช่ทุกผลิตภัณฑ์ที่สามารถผลิตด้วยตําแหน่งตะเข็บที่เหมือนกันได้ การผลิตขนาดใหญ่ส่วนประกอบที่ขึ้นรูปแล้วชุดประกอบที่เชื่อมด้วยตะปูและผลิตภัณฑ์ที่เปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งอาจต้องใช้เทคโนโลยีการตรวจจับ.

ฟังก์ชั่นการตรวจจับที่แตกต่างกันช่วยแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน.

ตําแหน่งตะเข็บเชื่อมล่วงหน้า

กล้องหรือเซ็นเซอร์เลเซอร์จะสแกนชิ้นงานก่อนการเชื่อม ระบบจะเปรียบเทียบข้อต่อที่ตรวจพบกับรูปทรงเรขาคณิตที่คาดหวังและปรับเส้นทางก่อนที่ส่วนโค้งจะเริ่มขึ้น.

วิธีนี้มีประโยชน์เมื่อตะเข็บทั้งหมดขยับแต่ยังคงความเสถียรในระหว่างการเชื่อม.

สัมผัสการตรวจจับ

ลวดเชื่อมหรือโพรบอื่นสัมผัสกับพื้นผิวที่เลือกเพื่อคํานวณตําแหน่งข้อต่อจริง การตรวจจับการสัมผัสสามารถมีประสิทธิภาพสําหรับการตรวจสอบการอ้างอิงอย่างง่ายแม้ว่าจะเพิ่มขั้นตอนให้กับวงจร.

การติดตามตะเข็บทะลุส่วนโค้ง

ระบบควบคุมใช้การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณการเชื่อมเพื่อประเมินตําแหน่งรอยต่อในขณะที่กําลังทําการเชื่อม วิธีการนี้มักเกี่ยวข้องกับการกําหนดค่าร่องหรือเนื้อที่เหมาะสมและต้องมีเงื่อนไขกระบวนการที่มั่นคง.

การติดตามตะเข็บเลเซอร์

เซ็นเซอร์เลเซอร์จะสังเกตข้อต่อทันทีก่อนที่คบเพลิงจะไปถึง จากนั้นหุ่นยนต์จะสามารถแก้ไขเส้นทางได้เมื่อตําแหน่งตะเข็บเปลี่ยนไป.

การมองเห็น 3 มิติและการสร้างเส้นทางอัตโนมัติ

ระบบนําทางด้วยวิสัยทัศน์สามารถสแกนรูปทรงของชิ้นงานได้กว้างขึ้นจดจําคุณสมบัติของตะเข็บและสร้างหรือแก้ไขวิถีหุ่นยนต์ สิ่งนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งสําหรับการผลิตแบบผสมสูงและข้อต่อที่ไม่สามารถวางตําแหน่งเหมือนกันโดยฟิกซ์เจอร์พื้นฐาน.

A เวิร์กสเตชันการเชื่อมแบบไม่ต้องสอน ผสมผสานการมองเห็น 3 มิติ การจดจําตะเข็บ และการวางแผนเส้นทางอัตโนมัติเพื่อจัดการกับเส้นตรง ข้อต่อที่ทํามุม ส่วนโค้ง และโปรไฟล์การเชื่อมแบบรวม โดยขึ้นอยู่กับการสอนแบบจุดต่อจุดทั่วไปน้อยลง.

การมองเห็นไม่ได้ขจัดความจําเป็นในการเตรียมข้อต่อที่ดี มันขยายความสามารถของระบบในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ ช่องว่างที่มากเกินไปการปนเปื้อนการเตรียมขอบที่ไม่ดีการยึดเกาะที่ไม่เสถียรหรือการเสียรูปอย่างรุนแรงยังสามารถป้องกันการเชื่อมที่ยอมรับได้.

ปัญหาทั่วไปเมื่อทําข้อต่อเชื่อมต่างๆ อัตโนมัติ

ข้อต่ออาจเหมาะสมในทางทฤษฎีแต่ยากในการผลิตประจําวัน ปัญหาที่เกิดซ้ําหลายครั้งอธิบายว่าทําไม.

เส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ถูกต้อง แต่ตะเข็บเคลื่อนที่

ซึ่งมักจะบ่งบอกถึงขนาดชิ้นส่วนที่ไม่สอดคล้องกัน การควบคุม Datum ที่อ่อนแอ การเชื่อมแบบยึดติดที่ไม่ดี หรือการเคลื่อนที่ของฟิกซ์เจอร์.

โซลูชันนี้อาจเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการเตรียมการต้นน้ํา การออกแบบฟิกซ์เจอร์ใหม่ เพิ่มการตรวจสอบอ้างอิง หรือใช้เทคโนโลยีการระบุตําแหน่งตะเข็บ.

หุ่นยนต์ไปถึงตะเข็บแต่ไม่สามารถรักษามุมคบเพลิงได้

ซึ่งมักเกิดขึ้นในมุมลึก ตัวทําให้แข็งที่มีระยะห่างกัน เฟรมภายใน หรือข้อต่อใกล้แคลมป์.

วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ ได้แก่ การเปลี่ยนการออกแบบคบเพลิง การย้ายตําแหน่งแคลมป์ การหมุนชิ้นงาน การเพิ่มแกนภายนอก หรือการปรับลําดับข้อต่อ.

ส่วนแรกเชื่อมอย่างถูกต้อง แต่ปลายเคลื่อนออกจากตําแหน่ง

ตะเข็บยาวอาจบิดเบี้ยวเมื่อความร้อนสะสม ชิ้นส่วนสามารถเคลื่อนที่ได้แม้ว่าจะอยู่ในตําแหน่งที่ถูกต้องก่อนการเชื่อม.

อาจจําเป็นต้องมีลําดับที่แก้ไข รูปแบบการเชื่อมที่สมดุล การยับยั้งเพิ่มเติม การลดความร้อนเข้า หรือกลยุทธ์การเชื่อมเป็นระยะๆ.

ขนาดของเนื้อจะเปลี่ยนไปตามข้อต่อ

ซึ่งอาจเกิดจากการเปลี่ยนช่องว่าง ตําแหน่งส่วนประกอบที่ไม่สม่ําเสมอ มุมการเคลื่อนที่ที่ไม่เสถียร การวางสายไฟไม่ถูกต้อง หรือการแปรผันของรากข้อต่อจริง.

กระบวนการควรได้รับการตรวจสอบว่าเป็นระบบที่สมบูรณ์ แทนที่จะแก้ไขด้วยความเร็วของหุ่นยนต์เท่านั้น.

รอยเชื่อมหลายรอบไม่เรียงกัน

ข้อผิดพลาดในการผ่านรูทอาจส่งผลต่อทุก ๆ การผ่านในภายหลัง ตะกรัน การกระเด็น การบิดเบี้ยว หรือการชดเชยเส้นทางที่ไม่ถูกต้องอาจเปลี่ยนร่องที่มีอยู่ได้เช่นกัน.

ระบบอัตโนมัติแบบหลายรอบจําเป็นต้องมีการวางแผนชั้นที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ขั้นตอนการทําความสะอาดที่เชื่อถือได้ และการติดตามโปรไฟล์การเชื่อมที่กําลังพัฒนาอย่างสม่ําเสมอ.

วงจรนี้มีการปรับทิศทางของหุ่นยนต์มากเกินไป

เค้าโครงข้อต่ออาจบังคับให้หุ่นยนต์หยุด ถอย หมุนข้อมือ และเข้าใกล้จากทิศทางอื่นซ้ําๆ แม้ว่าการเชื่อมจะเป็นไปได้ในทางเทคนิค แต่เซลล์อาจมีความซับซ้อนโดยไม่จําเป็น.

การเปลี่ยนการวางแนวชิ้นงานหรือใช้ตัวกําหนดตําแหน่งอาจสร้างลําดับที่ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น.

วิธีประเมินรอยเชื่อมก่อนการรวมหุ่นยนต์

ก่อนที่จะเลือกหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อม ผู้ผลิตควรตรวจสอบชิ้นงานจริงอย่างมีโครงสร้าง.

1 ระบุทุกข้อต่อ

บันทึกชนิดของข้อต่อความยาวของตะเข็บขนาดรอยเชื่อมตําแหน่งการเชื่อมวัสดุความหนาและลักษณะที่ต้องการ อย่าสันนิษฐานว่าตะเข็บที่มีลักษณะคล้ายกันใช้ขั้นตอนเดียวกัน.

2 วัดความผันแปรของการผลิตจริง

ตรวจสอบชิ้นงานหลายชิ้นแทนที่จะอาศัยภาพวาดหรือตัวอย่างเพียงภาพเดียว วัดความแปรผันของช่องว่างการจัดตําแหน่งขอบตําแหน่งแทคการเคลื่อนไหวของตะเข็บและการบิดเบือนโดยรวม.

3 ยืนยันการเข้าถึงคบเพลิง

ตรวจสอบซองไฟฉายที่สมบูรณ์ตามตะเข็บแต่ละอัน รวมถึงหัวฉีด สายเคเบิล ที่หนีบ อุปกรณ์ติดตั้ง ส่วนประกอบที่อยู่ติดกัน และข้อมือหุ่นยนต์.

4 เลือกขั้นตอนการเชื่อม

จับคู่กระบวนการกับรูปทรงข้อต่อ วัสดุ ข้อกําหนดในการเจาะ ความต้องการการสะสม สภาพพื้นผิว และเกณฑ์คุณภาพ.

5 กําหนดกลยุทธ์ฟิกซ์เจอร์

พิจารณาว่าพื้นผิวใดระบุตําแหน่งของชิ้นส่วน ตําแหน่งที่วางแคลมป์ วิธีควบคุมการบิดเบี้ยว และวิธีที่ผู้ปฏิบัติงานโหลดชุดประกอบ.

6 ตัดสินใจว่าจําเป็นต้องมีการตรวจจับหรือไม่

ข้อต่อที่เสถียรและซ้ํา ๆ อาจใช้การเขียนโปรแกรมสอนและทําซ้ํา ข้อต่อที่แปรผันอาจต้องมีการตรวจจับการสัมผัสการติดตามด้วยเลเซอร์การมองเห็น 3 มิติหรือการแก้ไขเส้นทางแบบปรับตัว.

7 วางแผนลําดับการเชื่อม

พิจารณาว่าความร้อนจากตะเข็บหนึ่งมีผลต่อตะเข็บถัดไปอย่างไร สลับด้านหมุนชิ้นงานแบ่งตะเข็บยาวหรือกําหนดเวลาการระบายความร้อนเมื่อจําเป็น.

8 ตรวจสอบกับตัวอย่างที่เป็นตัวแทน

การเชื่อมทดลองควรใช้ชิ้นส่วนที่เป็นตัวแทนการผลิตไม่ใช่ชิ้นส่วนสาธิตที่เตรียมไว้เป็นพิเศษ การทดสอบควรตรวจสอบความถูกต้องของเส้นทางฟิวชั่นการเจาะลักษณะการเสียรูปการไหลของวงจรการเข้าถึงและการจัดการผู้ปฏิบัติงาน.

การทดสอบระบบอัตโนมัติที่มีประโยชน์ไม่ใช่ “หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนไหวนี้ได้หรือไม่?” คําถามที่ดีกว่าคือ “ระบบที่สมบูรณ์สามารถทําซ้ําการเชื่อมนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือข้ามรูปแบบการผลิตปกติหรือไม่?”

บทสรุป

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเชื่อมสามารถจัดการกับข้อต่อชนข้อต่อตักข้อต่อทีข้อต่อมุมข้อต่อขอบรอยเชื่อมเนื้อรอยเชื่อมร่องตะเข็บโค้งและการกําหนดค่าหลายผ่านที่ซับซ้อนมากมาย.

ปัจจัย จํากัด ไม่ค่อยมีชื่อร่วม ข้อ จํากัด ที่แท้จริงมาจากการเปลี่ยนแปลงของตะเข็บการเข้าถึงคบเพลิงที่ถูกบล็อกการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมการบิดเบือนที่ไม่สามารถควบคุมได้การเตรียมขอบที่ไม่ดีและความไม่ตรงกันระหว่างระบบหุ่นยนต์และชิ้นงาน.

ข้อต่อตรงซ้ํา ๆ พร้อมการประกอบที่มั่นคงมักจะเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการทําให้เป็นแบบอัตโนมัติ ข้อต่อโค้งลึกตัวแปรหรือหลายผ่านจําเป็นต้องมีการวางแผนกระบวนการที่มีรายละเอียดมากขึ้นและอาจได้รับประโยชน์จากตัวกําหนดตําแหน่งแกนภายนอกการติดตามตะเข็บหรือการมองเห็น 3 มิติ.

โครงการเชื่อมหุ่นยนต์ที่แข็งแกร่งที่สุดเริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์ร่วมกันมากกว่าการเลือกหุ่นยนต์ เมื่อชิ้นงานฟิกซ์เจอร์กระบวนการระบบการเคลื่อนไหวและวิธีการตรวจจับได้รับการออกแบบร่วมกันการเชื่อมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถให้ผลลัพธ์ที่สม่ําเสมอในหลากหลายของแอสเซมบลีอุตสาหกรรม.

คําถามที่พบบ่อย