Mục lục
Giới thiệu

Robot công nghiệp hàn có thể xử lý hầu hết các cấu hình mối hàn phổ biến, bao gồm khớp đối đầu, khớp nối lap, khớp nối chữ T, khớp góc, khớp cạnh, mối hàn rãnh, mối hàn phi lê, đường nối cong và khớp nối nhiều đường. tuy nhiên, việc nhận ra một loại khớp chỉ là khởi đầu của quyết định tự động hóa.
Một robot có thể có khả năng vật lý để đạt được một khớp nhưng vẫn không tạo ra mối hàn ổn định nếu các bộ phận di chuyển, khe hở thay đổi, góc mỏ hàn bị hạn chế hoặc đường dẫn được lập trình không phù hợp với đường may thực tế. hàn robot thành công do đó phụ thuộc vào mối quan hệ hoàn chỉnh giữa hình học khớp, chuẩn bị phôi, độ chính xác của vật cố, chuyển động của robot, thông số hàn và công nghệ cảm biến.
Thuật ngữ mối hàn mô tả sự sắp xếp hình học của các thành phần được nối.Trong sản xuất tự động, hình học này xác định cách robot tiếp cận đường may, liệu ngọn đuốc có thể duy trì một góc phù hợp hay không và khớp nối có thể được định vị dễ dàng như thế nào từ phôi này sang phôi tiếp theo.
Các điểm chính được đề cập trong hướng dẫn này bao gồm:
- Năm họ mối hàn chính mà robot công nghiệp có thể xử lý
- Sự khác biệt giữa mối hàn phi lê và mối hàn rãnh
- Tại sao một số khớp trông đơn giản lại khó tự động hóa
- Làm thế nào đồ đạc và dung sai phần ảnh hưởng đến tính nhất quán của mối hàn
- Khi theo dõi đường may hoặc tầm nhìn 3D trở nên cần thiết
- Cách đánh giá mối nối trước khi đầu tư vào hàn robot
Tại sao hình học mối hàn quan trọng đối với hiệu suất của robot
Một thợ hàn lành nghề liên tục giải thích mối nối trong quá trình hàn. thợ hàn có thể nhận thấy một khoảng cách thay đổi, thay đổi một chút góc mỏ hàn, giảm tốc độ di chuyển, điều chỉnh vị trí hồ quang hoặc bù đắp cho một phần đã được lắp ráp không hoàn hảo.
Một robot thông thường không thực hiện các điều chỉnh này một cách tự động.Nó đi theo đường dẫn được lập trình và các thông số vận hành trừ khi các cảm biến hoặc chức năng điều khiển thích ứng cung cấp thông tin mới.Đây là lý do tại sao robot công nghiệp hàn hoạt động tốt nhất khi hình học khớp có thể dự đoán và lặp lại.
Một cách thực tế để đánh giá một doanh là đặt ra bốn câu hỏi:
Đường may có thể nhìn thấy hoặc phát hiện được không?
Bộ điều khiển robot phải biết nơi mối hàn bắt đầu, nơi nó kết thúc và cách khớp thay đổi giữa các điểm đó. một đường may thẳng được xác định rõ ràng dễ tự động hóa hơn so với khớp ẩn đằng sau một thành phần khác.
Ngọn đuốc có thể chạm tới khớp một cách chính xác không?
Đạt đến đường may là không đủ. robot cũng phải duy trì góc làm việc cần thiết, góc di chuyển, khoảng cách tiếp xúc-tip-to-work, và giải phóng mặt bằng cáp trong suốt mối hàn.
Khớp có giữ nguyên vị trí không?
Nếu mỗi lắp ráp đặt đường may khác nhau, một chương trình robot cố định có thể không còn phù hợp với khớp thực tế. đồ đạc tốt hơn, cải thiện sản xuất ngược dòng, hoặc công nghệ seam-vị trí có thể được yêu cầu.
Có thể kiểm soát nhiệt và biến dạng?
Mối hàn dài, các thành phần mỏng, khớp không đối xứng và rãnh nhiều đường có thể bị biến dạng khi hàn tiến triển. trình tự robot, phương pháp kẹp, chuyển động định vị và đầu vào nhiệt phải được lên kế hoạch cùng nhau.
Đánh giá gồm bốn phần này thường hữu ích hơn là chỉ hỏi liệu robot có thể hàn một tên khớp cụ thể hay không.
Các loại mối hàn chính Hàn Robot công nghiệp có thể xử lý
Hầu hết các cụm hàn công nghiệp được xây dựng từ năm gia đình khớp cơ bản. robot công nghiệp hàn thường có thể xử lý tất cả năm, nhưng mỗi trình bày các yêu cầu tự động hóa khác nhau.
Khớp Mông
Một khớp mông được hình thành khi hai thành phần gặp nhau cạnh để cạnh, thường trong cùng một mặt phẳng. khớp mông được sử dụng rộng rãi trong tấm, tấm, khung, bể, đường ống, phần cấu trúc, và bao vây chế tạo.
Khớp mông thẳng là một trong những đường nối dễ lập trình nhất khi các cạnh được chuẩn bị chính xác và khoảng cách gốc vẫn nhất quán. robot có thể đi theo một đường tuyến tính trong khi vẫn duy trì tốc độ được kiểm soát và định hướng ngọn đuốc.
Tuy nhiên, khớp mông trở nên khắt khe hơn khi:
- Độ mở gốc thay đổi dọc theo đường may
- Các cạnh tấm bị lệch
- Yêu cầu thâm nhập cao
- Hàn phải được hoàn thành từ cả hai phía
- Một số lớp hoặc vượt qua được yêu cầu
- Biến dạng nhiệt làm thay đổi vị trí đường may
Đối với vật liệu dày hơn, chuẩn bị cạnh có thể tạo ra các rãnh hình chữ V, U-, J-, hoặc hình côn.Các khớp này có thể yêu cầu nhiều đường hàn, mẫu dệt, theo dõi đường may hoặc định vị lại phôi.
Rủi ro tự động hóa chính với khớp mông thường không phải là con đường chính nó.Nó là sự thay đổi trong khoảng cách, căn chỉnh, chuẩn bị vát, và điều kiện thâm nhập.
Khớp nối
Một khớp nối lap được tạo ra khi một thành phần chồng lên nhau. mối hàn thường được đặt dọc theo một hoặc cả hai cạnh tiếp xúc của vật liệu chồng chéo.
Khớp nối Lap phổ biến trong các cụm tấm, giá đỡ, tủ, linh kiện xe, tấm gia cố, vỏ bọc và khung chế tạo.Chúng có thể được hàn bằng các mối hàn phi lê, mối hàn điểm, mối hàn cắm hoặc các quy trình khác tùy thuộc vào thiết k.
Robot công nghiệp hàn xử lý khớp lap tốt khi:
- Kích thước chồng chéo là nhất quán
- Cả hai bề mặt vẫn tiếp xúc gần gũi
- Cạnh trên có thể được định vị đáng tin cậy
- Ngọn đuốc có đủ khoảng trống
- Nhiệt đầu vào phù hợp với độ dày vật liệu
Một khoảng cách thay đổi giữa các tấm chồng chéo có thể ảnh hưởng đến sự thâm nhập và hình dạng hạt.Trên vật liệu mỏng, nhiệt quá mức cũng có thể gây cháy xuyên qua hoặc biến dạng.Các đồ đạc do đó nên nhấn các bộ phận với nhau mà không chặn đường hàn.
Cạnh lộ ra mang lại cho robot một tham chiếu hình học hữu ích, nhưng chỉ khi cạnh đó vẫn ở vị trí có thể dự đoán được.
Khớp chữ T
Một mối nối chữ T được hình thành khi một thành phần gặp nhau ở góc xấp xỉ vuông, tạo ra mặt cắt ngang hình chữ T. Kết nối thường được hàn với một hoặc hai mối hàn phi lê.
T-khớp được sử dụng rộng rãi trong stiffeners, cơ sở thiết bị, dầm, khung, khung, lắp ráp cấu trúc, xương sườn, hỗ trợ, và các thành phần máy móc. đường may thẳng lặp đi lặp lại của họ làm cho họ ứng cử viên mạnh mẽ cho hàn robot.
Thách thức chính là truy cập ngọn đuốc gần giao lộ. robot phải hướng vòng cung vào gốc khớp trong khi duy trì góc chính xác giữa cả hai bề mặt. nếu góc ngọn đuốc quá nông, phản ứng tổng hợp có thể trở nên không đồng đều. nếu nó quá dốc, ngọn đuốc hoặc vòi phun có thể can thiệp vào phôi.
Khi cả hai mặt của khớp chữ T yêu cầu hàn, bộ định vị có thể xoay cụm sao cho mỗi đường may được trình bày ở vị trí hàn ổn định hơn. điều này có thể làm giảm các chuyển động khó khăn của cổ tay và cải thiện khả năng tiếp cận gốc khớp.
Khớp chữ T rất phù hợp cho tự động hóa, nhưng chất lượng của chúng phụ thuộc rất nhiều vào sự phù hợp, kẹp và khả năng duy trì mối quan hệ nhất quán giữa các thành phần dọc và ngang.
Khớp góc
Các khớp góc kết nối hai thành phần tại hoặc gần các cạnh của chúng, thường tạo thành một góc mở hoặc đóng.Chúng phổ biến trong hộp, tủ, thùng chứa, khung, tấm, vỏ bọc và vỏ bọc chế tạo.
Một robot có thể hàn cả các khớp góc bên trong và bên ngoài. góc bên ngoài thường dễ dàng tiếp cận hơn, trong khi các góc bên trong có thể hạn chế góc mỏ hàn và tạo ra rủi ro va chạm.
Các yếu tố quan trọng bao gồm:
- Khoảng cách giữa thân đèn pin và các bề mặt liền kề
- Cho dù khớp mở, đóng hay chồng chéo một phần
- Độ dày vật liệu
- Sự thâm nhập mối hàn cần thiết
- Mức độ biến dạng mà góc có thể chịu được
Các khớp góc mỏng có thể đặc biệt nhạy cảm với nhiệt, ngay cả khi robot đi theo đường dẫn chính xác, nhiệt lượng đầu vào quá mức có thể khiến các cạnh kéo lại với nhau, tách ra hoặc mất độ chính xác về kích thước.
Một chuỗi hàn cân bằng và kế hoạch kẹp ổn định do đó rất cần thiết.Đối với các sản phẩm hình hộp, có thể tốt hơn để hàn các góc đối diện trong các giai đoạn hơn là hoàn thành một bên trước khi chuyển sang bên tiếp theo.
Khớp Cạnh
Một khớp nối cạnh đặt hai cạnh song song cạnh nhau và nối chúng dọc theo cạnh chung. cấu hình này thường được tìm thấy trong tấm kim loại, các thành phần mặt bích, vỏ bọc ánh sáng, vỏ bọc, và các bộ phận không mang tải nặng qua khớp.
Các khớp cạnh thường cung cấp khả năng hiển thị đường dẫn tốt, nhưng chúng có thể nhạy cảm với:
- Chiều cao cạnh không bằng nhau
- Vật liệu mỏng
- Khoảng cách cạnh không nhất quán
- Tan chảy
- Biến dạng cục bộ
- Kẹp kém gần đường may
Robot công nghiệp hàn có thể xử lý các khớp cạnh hiệu quả khi các cạnh được căn chỉnh và hỗ trợ. khả năng lặp lại của robot rất hữu ích để tạo ra một hạt thậm chí, nhưng quy trình hàn phải ngăn chặn sự tan chảy quá mức ở các cạnh tiếp xúc.
Các mối nối cạnh nên được đánh giá cẩn thận khi phần hoàn thiện có yêu cầu nghiêm ngặt về kích thước hoặc hình thức.
Bảng tương thích mối hàn
| Loại khớp | Sự phù hợp điển hình của robot | Dạng hàn chính | Lợi thế tự động hóa chính | Rủi ro kỹ thuật sơ cấp |
|---|---|---|---|---|
| Khớp mông | Cao với sự chuẩn bị nhất quán | Mối hàn rãnh | Đường hàn rõ ràng và thường tuyến tính | Khoảng cách gốc biến hoặc sai lệch |
| Khớp LAP | Cao | Mối hàn phi lê, điểm hoặc phích cắm | Cạnh lộ ra cung cấp một tham chiếu đường dẫn | Khoảng cách giữa các thành phần chồng chéo |
| Khớp chữ T | Cao | Fillet hàn | Đường nối lặp đi lặp lại và hình học ổn định | Hạn chế truy cập ngọn đuốc ở gốc |
| Khớp góc | Trung bình đến cao | Fillet hoặc hàn rãnh | Thích hợp cho hộp và sản phẩm đóng khung | Biến dạng và giải phóng mặt bằng góc bên trong |
| Khớp cạnh | Trung bình đến cao | Cạnh hoặc rãnh hàn | Đường may đơn giản | Chuyển động xuyên qua và cạnh |
| Khớp V-Groove | Cao với quy trình lập kế hoạch | Mối hàn rãnh đa đường | Hình học rãnh có thể dự đoán được | Trình tự vượt qua và kiểm soát phụ |
| Khớp U- hoặc J-groove | Trung bình đến cao | Mối hàn rãnh đa đường | Giảm khối lượng rãnh trên các bộ phận dày | Chuẩn bị phức tạp và truy cập thành bên |
| Khớp cong | Trung bình đến cao với cảm biến | Fillet hoặc hàn rãnh | Robot có thể lặp lại những quỹ đạo phức tạp | Hiệu chỉnh đường dẫn và thay đổi hướng |
| Khớp giao nhau | Phụ thuộc vào dự án | Các loại mối hàn kết hợp | Nhiều đường nối có thể được tích hợp vào một chu k | Rủi ro va chạm và chuyển đổi không thể tiếp cận |
Các biến thể của khớp rãnh và các yêu cầu tự động hóa của chúng

Các khớp rãnh không phải là một họ khớp cơ bản riêng biệt.Chúng là các dạng được chuẩn bị, thường được áp dụng nhất cho các khớp mông, cho phép quá trình hàn tiếp cận sâu hơn vào vật liệu.
Khe vuông Joints
Một rãnh vuông sử dụng các cạnh thẳng, không chuẩn bị. nó tương đối đơn giản để lập trình vì robot thường đi theo một đường dẫn trực tiếp.
Sự phù hợp tự động hóa của nó phụ thuộc vào độ dày vật liệu, khoảng cách gốc, yêu cầu thâm nhập và liệu hàn được thực hiện từ một hoặc cả hai bên. nếu khoảng cách không nhất quán, robot có thể cần theo dõi đường may hoặc điều chỉnh tham số thích ứng.
Khớp V-Groove và Bevel-Groove
Một rãnh chữ V được tạo ra bằng cách chuẩn bị cả hai cạnh, trong khi một rãnh vát thường chuẩn bị một bên. những thiết kế này cung cấp khả năng tiếp cận tốt hơn với gốc khớp trên các thành phần dày hơn.
Robot công nghiệp hàn có thể hoàn thành các khớp này với một số đường chuyền.Mỗi đường chuyền yêu cầu đường dẫn riêng, bù đắp, góc ngọn đuốc, hướng di chuyển và các thông số quy trình.
Đường chuyền gốc thường có dung sai nhỏ nhất cho lỗi định vị. điền và nắp vượt qua có thể yêu cầu dệt hoặc kiểm soát sidewall. chương trình robot cũng phải tính đến hồ sơ rãnh thay đổi như kim loại hàn lắng đọng lấp đầy khớp.
Một cấu hình double-V có thể yêu cầu phôi được quay để hàn có thể được hoàn thành từ cả hai phía.Một bộ định vị lập trình thường có giá trị trong tình huống này.
Khớp nối U-Groove và J-Groove
U- và J-rãnh sử dụng các chế phẩm cạnh cong.Chúng thường được chọn khi cần có mối nối sâu nhưng lượng kim loại hàn lắng đọng cần được quản lý.
Các khớp này phù hợp cho hàn robot, nhưng chúng đòi hỏi định hướng mỏ hàn cẩn thận. robot phải duy trì quyền truy cập vào các bức tường rãnh và gốc mà không cho phép thân mỏ hàn hoặc vòi phun tiếp xúc với phôi.
Bởi vì hình dạng rãnh thay đổi thông qua độ sâu, quy hoạch đường dẫn có thể phức tạp hơn so với rãnh chữ V đơn giản. thủ tục đa thông qua nên được xác nhận thông qua hàn mẫu trước khi bắt đầu sản xuất đầy đ.
Mối hàn Fillet vs Mối hàn rãnh trong sản xuất robot
Các mối hàn phi lê và rãnh đặt ra những thách thức tự động hóa khác nhau.
Các mối hàn phi lê thường được sử dụng trong các khớp nối lap, khớp nối chữ T và khớp nối góc. mặt cắt ngang hình tam giác của chúng được hình thành tại giao điểm của hai bề mặt. chúng thường rất phù hợp để hàn robot công nghiệp vì đường nối thường có thể nhìn thấy và lặp đi lặp lại.
Các yêu cầu chính là:
- Một giao điểm nhất quán giữa cả hai bề mặt
- Công việc ngọn đuốc phù hợp và góc độ du lịch
- Kiểm soát đáng tin cậy kích thước chân hàn
- Lắp ổn định dọc theo đường may hoàn chỉnh
- Đủ không gian cho vòi phun và thân đèn pin
Các mối hàn rãnh được sử dụng khi khớp yêu cầu thâm nhập sâu hơn hoặc một lỗ mở được chuẩn bị giữa các thành phần.Chúng thường yêu cầu định vị đường dẫn chính xác hơn và có thể liên quan đến một số lớp.
Các yêu cầu chính là:
- Chuẩn bị cạnh chính xác
- Kiểm soát mở rễ
- Căn chỉnh ổn định
- Trình tự vượt qua chính xác
- Làm sạch giữa các lần vượt qua khi được yêu cầu
- Kiểm soát sự biến dạng và nhiệt tích lũy
Một mối hàn phi lê có thể xuất hiện dễ dàng hơn, nhưng nó có thể trở nên khó khăn khi gốc khớp bị ẩn hoặc thành viên dọc thay đổi vị trí. một mối hàn rãnh có thể xuất hiện phức tạp hơn, nhưng nó có thể lặp lại cao khi việc chuẩn bị và vật cố định được kiểm soát chặt ch.
Chỉ riêng tên chung không xác định độ khó tự động hóa. tính nhất quán trong sản xuất thường là yếu tố quyết định.
Robot công nghiệp hàn có thể xử lý các khớp cong và phức tạp không?
Robot công nghiệp hàn hiện đại không giới hạn ở các đường nối thẳng.Một robot đa trục có thể đi theo đường tròn, cong, góc cạnh, phân đoạn và ba chiều trong khi liên tục thay đổi hướng của nó.
Các ứng dụng phức tạp điển hình bao gồm:
- Đường nối tròn xung quanh đường ống hoặc mặt bích
- Đường nối cong trên xe tăng và vỏ chế tạo
- Giao điểm giữa ống và tấm
- Khung có kết nối góc lặp đi lặp lại
- Đường nối dài thay đổi hướng
- Rãnh đa đường với độ lệch đường dẫn khác nhau
- Lắp ráp với một số loại khớp trong một chu k
Robot phải phối hợp vị trí và hướng của nó trong suốt đường may.Một con đường xuất hiện trơn tru từ trên cao có thể yêu cầu xoay cổ tay lớn vì góc làm việc thay đổi xung quanh thành phần.
A máy trạm robot cộng tác có thể hỗ trợ các đường nối dài, hàn liên tục và các mối nối góc phức tạp khi bố trí máy trạm, tầm với của robot, phương pháp lập trình và vị trí phôi được khớp chính xác.
Các khớp phức tạp cũng có thể yêu cầu:
- Một bộ định vị quay
- Một đường tuyến tính
- Trục ngoài bổ sung
- Lập kế hoạch đường dẫn ngoại tuyến
- Mô phỏng va chạm
- Cảm biến vị trí đường nối
- Theo dõi thời gian thực
- Robot phối hợp và chuyển động phôi
Chiến lược hiệu quả nhất thường là di chuyển cả robot và phôi. trình bày đường may theo hướng được kiểm soát có thể đơn giản hóa đường dẫn robot và cải thiện kiểm soát hồ hàn.
Cách Robot tiếp cận và truy cập ngọn đuốc ảnh hưởng đến khả năng tương thích chung
Một khớp chỉ có thể được tự động hóa khi công cụ hàn hoàn chỉnh có thể truy cập vào nó. kỹ sư đôi khi kiểm tra xem cổ tay robot có thể đạt đến một điểm nhưng bỏ qua kích thước vật lý của ngọn đuốc, vòi phun, cáp, kết nối bộ nạp dây và cấu trúc xung quanh.
Một nghiên cứu tiếp cận thích hợp nên kiểm tra toàn bộ đường may, không chỉ điểm bắt đầu và điểm kết thúc của nó.
Góc làm việc
Góc làm việc mô tả cách ngọn đuốc được định hướng so với các bề mặt tạo thành khớp. khớp chữ T và khớp đùi thường yêu cầu ngọn đuốc phân chia góc của nó giữa hai bề mặt.
Góc di chuyển
Góc di chuyển mô tả cách ngọn đuốc nghiêng theo hướng chuyển động. góc này có thể cần phải duy trì ổn định khi robot đi theo đường may thẳng hoặc cong.
Giải phóng mặt bằng điểm trung tâm công cụ
Điểm trung tâm công cụ được lập trình có thể đạt đến đường may ngay cả khi thân đèn pin va chạm với một tấm, chất làm cứng, kẹp hoặc vật cố định.Một mô hình ba chiều hoàn chỉnh rất hữu ích để xác định những xung đột này.
Tư thế cổ tay
Robot nên tránh các vị trí cổ tay lúng túng, giới hạn khớp và thay đổi hướng đột ngột. Một đường may có thể tiếp cận về mặt kỹ thuật vẫn có thể tạo ra chuyển động không ổn định nếu robot phải vượt qua gần một vị trí đơn l.
Hành vi cáp
Cáp ngọn đuốc và đường dây dịch vụ phải di chuyển mà không bắt, xoắn, hoặc tiếp xúc với bề mặt nóng. định tuyến cáp trở nên đặc biệt quan trọng trên đường tròn và đa hướng.
Do đó, việc lựa chọn robot nên xem xét phạm vi tiếp cận và định hướng có thể sử dụng được, không chỉ phạm vi tiếp cận tối đa được liệt kê trong thông số kỹ thuật.
Thiết kế đồ gá và yêu cầu dung sai phôi
Robot tuân theo mối quan hệ giữa hệ tọa độ được lập trình của nó và vật cố định.Nếu vật cố định không đặt mọi bộ phận vào cùng một vị trí, đường hàn sẽ dần dần tách ra khỏi khớp thực.
Một vật cố hàn robot đáng tin cậy nên thực hiện bốn chức năng:
Thiết lập các điểm tham chiếu rõ ràng
Phôi nên xác định vị trí dựa trên bề mặt mốc ổn định. những điểm tham chiếu này xác định nơi robot mong đợi khớp nối.
Giữ các thành phần mà không cần chuyển động
Kẹp phải chống lại chuyển động gây ra bởi tải, hàn tack, giãn nở nhiệt, và lực hàn.Một phần mà dịch chuyển trong quá trình hàn không còn có thể phù hợp với đường dẫn robot.
Bảo tồn quyền truy cập ngọn đuốc
Một kẹp mạnh sẽ không hữu ích nếu nó chặn vòi phun hoặc ngăn robot duy trì góc cần thiết. vị trí kẹp nên được xem xét cùng với mô phỏng robot.
Cho phép bốc dỡ thực t
Một vật cố định phải hỗ trợ sản xuất, không chỉ độ chính xác hàn. người vận hành cần đủ quyền truy cập vào các bộ phận tải, xác nhận định hướng, áp dụng kẹp, tháo lắp ráp và kiểm tra các mối hàn đã hoàn thành.
Dung sai phôi nên được đánh giá tại đường may, không chỉ ở kích thước tổng thể của sản phẩm. biến thể nhỏ trong cắt, uốn, hình thành, hoặc lắp ráp tack có thể tích lũy và sản xuất một lỗi lớn seam-vị trí.
Ví dụ, một khung dài có thể đáp ứng yêu cầu kích thước tổng thể của nó trong khi một chất làm cứng bên trong được định vị khác nhau trên mỗi đơn vị. robot sẽ lặp lại đường dẫn được lập trình một cách chính xác, nhưng nó có thể không còn hàn trung tâm của khớp.
Làm thế nào 3D Vision và Seam Tracking cải thiện khả năng thích ứng chung
Đồ đạc nên kiểm soát nhiều biến thể như thực tế, nhưng không phải mọi sản phẩm có thể được sản xuất với các vị trí đường may giống hệt nhau. chế tạo lớn, thành phần hình thành, lắp ráp tack-hàn, và thường xuyên thay đổi sản phẩm có thể yêu cầu công nghệ cảm biến.
Các chức năng cảm biến khác nhau giải quyết các vấn đề khác nhau.
Vị trí đường may trước khi hàn
Một máy ảnh hoặc cảm biến laser quét phôi trước khi hàn. hệ thống so sánh khớp được phát hiện với hình học dự kiến và điều chỉnh đường đi trước khi hồ quang bắt đầu.
Phương pháp này hữu ích khi toàn bộ đường may đã dịch chuyển nhưng vẫn ổn định trong quá trình hàn.
Cảm ứng
Dây hàn hoặc đầu dò khác tiếp xúc với các bề mặt được chọn để tính toán vị trí khớp thực tế. cảm biến cảm ứng có thể có hiệu quả để kiểm tra tham chiếu đơn giản, mặc dù nó thêm các bước vào chu k.
Theo dõi đường nối xuyên cung
Hệ thống điều khiển sử dụng các thay đổi trong tín hiệu hàn để ước tính vị trí mối nối trong khi mối hàn đang được thực hiện. cách tiếp cận này thường được liên kết với các cấu hình rãnh hoặc phi lê phù hợp và yêu cầu các điều kiện quy trình ổn định.
Theo dõi đường may laser
Một cảm biến laser quan sát khớp ngay trước khi ngọn đuốc đến nó. sau đó robot có thể điều chỉnh đường đi khi vị trí đường may thay đổi.
Tầm nhìn 3D và tạo đường dẫn tự động
Một hệ thống hướng dẫn tầm nhìn có thể quét hình dạng phôi rộng hơn, nhận ra các tính năng đường may và tạo ra hoặc điều chỉnh quỹ đạo robot. Điều này đặc biệt có giá trị đối với sản xuất hỗn hợp cao và các khớp không thể được định vị giống hệt nhau bởi một vật cố cơ bản.
A máy trạm hàn không dạy kết hợp tầm nhìn 3D, nhận dạng đường may và lập kế hoạch đường dẫn tự động để xử lý các đường thẳng, khớp góc, vòng cung và cấu hình mối hàn kết hợp với ít phụ thuộc vào việc giảng dạy từng điểm thông thường.
Tầm nhìn không loại bỏ sự cần thiết phải chuẩn bị khớp tốt.Nó mở rộng khả năng của hệ thống để đáp ứng với sự thay đổi có thể đo lường được.Khoảng trống quá mức, ô nhiễm, chuẩn bị cạnh kém, tacks không ổn định, hoặc biến dạng nghiêm trọng vẫn có thể ngăn chặn hàn chấp nhận được.
Các vấn đề thường gặp khi tự động hóa các mối hàn khác nhau
Một doanh có thể phù hợp về mặt lý thuyết nhưng khó khăn trong sản xuất hàng ngày. một số vấn đề lặp đi lặp lại giải thích tại sao.
Đường dẫn được lập trình là chính xác, nhưng đường may di chuyển
Điều này thường cho thấy kích thước bộ phận không nhất quán, khả năng kiểm soát mốc thời gian yếu, hàn dính kém hoặc chuyển động của vật cố định.
Giải pháp có thể liên quan đến việc cải thiện việc chuẩn bị ngược dòng, thiết kế lại thiết bị cố định, thêm kiểm tra tham chiếu hoặc sử dụng công nghệ định vị đường nối.
Robot đạt đến đường may nhưng không thể duy trì góc ngọn đuốc
Điều này thường xảy ra ở các góc sâu, các thanh gia cố cách đều nhau, các khung bên trong hoặc các khớp gần kẹp.
Các giải pháp khả thi bao gồm thay đổi thiết kế mỏ hàn, di chuyển kẹp, xoay phôi, thêm trục ngoài hoặc điều chỉnh trình tự khớp.
Phần đầu tiên hàn chính xác, nhưng phần cuối di chuyển ra khỏi vị trí
Đường may dài có thể bị biến dạng khi nhiệt tích tụ. phần có thể di chuyển mặc dù nó đã được định vị chính xác trước khi hàn.
Có thể cần phải sửa đổi trình tự, mô hình hàn cân bằng, hạn chế bổ sung, giảm nhiệt đầu vào hoặc chiến lược hàn không liên tục.
Kích thước phi lê thay đổi dọc theo khớp
Điều này có thể được gây ra bởi sự thay đổi khoảng trống, vị trí thành phần không đồng đều, góc di chuyển không ổn định, vị trí dây không chính xác hoặc sự thay đổi trong gốc khớp thực t.
Quá trình này cần được xem xét như một hệ thống hoàn chỉnh thay vì chỉ được sửa chữa thông qua tốc độ robot.
Mối hàn nhiều đường không thẳng hàng
Lỗi trong đường chuyền gốc có thể ảnh hưởng đến mọi đường chuyền sau này. xỉ, bắn tung tóe, biến dạng hoặc độ lệch đường dẫn không chính xác cũng có thể làm thay đổi rãnh có sẵn.
Tự động hóa nhiều bước đòi hỏi phải lập kế hoạch lớp được xác thực, quy trình làm sạch đáng tin cậy và theo dõi nhất quán cấu hình mối hàn đang phát triển.
Chu trình chứa quá nhiều định hướng lại robot
Một bố trí khớp có thể buộc robot liên tục dừng lại, rút lại, xoay cổ tay và tiếp cận từ một hướng khác. mặc dù các mối hàn là có thể về mặt kỹ thuật, tế bào có thể trở nên phức tạp không cần thiết.
Thay đổi hướng phôi hoặc sử dụng bộ định vị có thể tạo ra một trình tự đơn giản và đáng tin cậy hơn.
Cách đánh giá mối hàn trước khi tích hợp robot

Trước khi lựa chọn robot công nghiệp hàn, các nhà sản xuất nên hoàn thành một đánh giá có cấu trúc của phôi thực t.
1. xác định mọi khớp
Ghi lại loại khớp, chiều dài đường may, kích thước mối hàn, vị trí hàn, vật liệu, độ dày và hình thức yêu cầu. không cho rằng các đường nối trông giống nhau sử dụng cùng một quy trình.
2. đo lường sự thay đổi sản xuất thực t
Kiểm tra một số phôi thay vì chỉ dựa vào một bản vẽ hoặc mẫu. đo biến thể khoảng cách, căn chỉnh cạnh, vị trí tack, chuyển động đường may, và biến dạng tổng th.
3. xác nhận truy cập ngọn đuốc
Xem lại phong bì ngọn đuốc hoàn chỉnh dọc theo mỗi đường may. bao gồm vòi phun, cáp, kẹp, đồ đạc, các thành phần liền kề và cổ tay robot.
4. chọn quá trình hàn
Kết hợp quy trình với hình dạng mối nối, vật liệu, yêu cầu thâm nhập, nhu cầu lắng đọng, điều kiện bề mặt và tiêu chí chất lượng.
5. xác định chiến lược lịch thi đấu
Xác định bề mặt nào xác định vị trí của bộ phận, nơi đặt kẹp, cách kiểm soát biến dạng và cách người vận hành tải cụm lắp ráp.
6. quyết định xem có cần cảm biến hay không
Các khớp ổn định, lặp đi lặp lại có thể sử dụng lập trình dạy và lặp lại. các khớp biến đổi có thể yêu cầu cảm biến cảm ứng, theo dõi laser, tầm nhìn 3D hoặc điều chỉnh đường dẫn thích ứng.
7. Lập kế hoạch trình tự hàn
Xem xét cách nhiệt từ một đường may ảnh hưởng đến tiếp theo. thay thế bên, xoay phôi, phân chia đường may dài, hoặc lên lịch thời gian làm mát khi cần thiết.
8. xác nhận với mẫu đại diện
Hàn thử nên sử dụng các bộ phận đại diện sản xuất, không phải là các mảnh trình diễn được chuẩn bị đặc biệt.Thử nghiệm nên xác minh độ chính xác của đường dẫn, hợp nhất, thâm nhập, xuất hiện, biến dạng, dòng chảy chu kỳ, khả năng tiếp cận và xử lý của người vận hành.
Một bài kiểm tra tự động hóa hữu ích không phải là “Robot có thể thực hiện chuyển động này không?” Câu hỏi hay hơn là “Hệ thống hoàn chỉnh có thể lặp lại mối hàn này một cách đáng tin cậy qua biến thể sản xuất thông thường không?”
Kết luận
Robot công nghiệp hàn có thể xử lý khớp mông, khớp lap, khớp chữ T, khớp góc, khớp cạnh, mối hàn phi lê, mối hàn rãnh, đường nối cong, và nhiều cấu hình đa đường phức tạp.
Yếu tố hạn chế hiếm khi là tên chung. những hạn chế thực sự đến từ biến thể đường may, truy cập ngọn đuốc bị chặn, đồ đạc không phù hợp, biến dạng không kiểm soát, chuẩn bị cạnh kém, và một sự không phù hợp giữa hệ thống robot và phôi.
Các khớp thẳng, lặp đi lặp lại với sự phù hợp ổn định thường là dễ tự động hóa nhất. các khớp cong, sâu, biến đổi hoặc nhiều đường chuyền yêu cầu lập kế hoạch quy trình chi tiết hơn và có thể được hưởng lợi từ các bộ định vị, trục ngoài, theo dõi đường may hoặc tầm nhìn 3D.
Các dự án hàn robot mạnh nhất bắt đầu bằng phân tích chung thay vì lựa chọn robot.Khi phôi, vật cố định, quy trình, hệ thống chuyển động và phương pháp cảm biến được thiết kế cùng nhau, robot công nghiệp hàn có thể tạo ra kết quả nhất quán trên một loạt các cụm công nghiệp.
Câu hỏi thường gặp
Robot công nghiệp hàn có thể xử lý khớp mông không?
Có. hầu hết các hệ thống có thể hàn khớp mông khi vị trí đường may, khoảng cách gốc, chuẩn bị cạnh, và truy cập ngọn đuốc là phù hợp. thiết kế rãnh dày hơn có thể yêu cầu nhiều lần vượt qua, một bộ định vị, theo dõi đường may, hoặc hàn từ cả hai bên để duy trì sự thâm nhập và kiểm soát biến dạng.
Khớp nối lap có phù hợp để hàn robot không?
Có. khớp nối Lap thường được tự động hóa với phi lê hoặc hàn điểm. kết quả đáng tin cậy phụ thuộc vào sự chồng chéo ổn định, tiếp xúc chặt chẽ giữa các tấm, vị trí cạnh lặp lại và đầu vào nhiệt được kiểm soát. các khoảng trống biến đổi có thể thay đổi sự thâm nhập, hình dạng hạt và vị trí đường may thực tế của robot.
Hàn robot công nghiệp có thể hàn khớp chữ T?
Có. hầu hết các hệ thống có thể hàn khớp mông khi vị trí đường may, khoảng cách gốc, chuẩn bị cạnh, và truy cập ngọn đuốc là phù hợp. thiết kế rãnh dày hơn có thể yêu cầu nhiều lần vượt qua, một bộ định vị, theo dõi đường may, hoặc hàn từ cả hai bên để duy trì sự thâm nhập và kiểm soát biến dạng.
Có phải tất cả các mối hàn robot đều yêu cầu hệ thống thị giác?
Tầm nhìn không bắt buộc đối với mọi khớp ổn định, lặp đi lặp lại.Nó trở nên có giá trị khi thay đổi vị trí đường may, các bộ phận có dung sai rộng hơn, đồ đạc không thể loại bỏ sự thay đổi hoặc hỗn hợp sản phẩm thay đổi thường xuyên.Tầm nhìn có thể xác định vị trí đường may, sửa đường dẫn và giảm việc dạy lại.
Robot công nghiệp hàn có thể xử lý các khớp cong phức tạp không
Các khớp phức tạp có thể được tự động hóa khi robot có đủ tầm với, tự do định hướng, cảm biến và truy cập không va chạm. đường may cong, rãnh đa đường và khớp giao nhau thường cần lập kế hoạch ngoại tuyến, trục bên ngoài, bộ định vị hoặc tầm nhìn 3D thay vì một tế bào dạy và lặp lại cơ bản.


