Proces spawania robota spawalniczego
Spawalnicze roboty przemysłowe znajdują zastosowanie głównie w branżach wymagających dużej produktywności. Ogólnie rzecz biorąc, zgrzewanie punktowe i spawanie łukowe można wykonać za pomocą robotów. Oprócz procesów zgrzewania punktowego oporowego i zgrzewania łukowego, dwa powszechnie stosowane procesy spawania stosowane w celach produkcyjnych to spawanie metalami w gazie obojętnym (MIG) i spawanie wolframem w gazie obojętnym (TIG).
Spawalnicze roboty przemysłowe automatyzują proces, zapewniając większą precyzję, mniej odpadów i szybszą pracę. Dzięki powszechnemu zastosowaniu sprzętu mechanicznego, spawalnicze roboty przemysłowe mogą dostosować się do różnych procesów spawania, w tym spawania łukowego, oporowego i punktowego. Jednym z bardziej powszechnych procesów spawania robotami przemysłowymi jest proces spawania łukowego. Spawanie łukowe to proces spawania, podczas którego metal stapia się ze sobą za pomocą prądu elektrycznego. Łuk powstaje pomiędzy elektrodą (materiałową lub nietopliwą) a metalem przy użyciu prądu stałego (DC) lub prądu przemiennego (AC), powodując ich stopienie i połączenie.
Proces zgrzewania punktowego oporowego: Zgrzewanie punktowe oporowe to proces zgrzewania, w którym dwie uformowane elektrody ze stopu miedzi służą do skupienia prądu spawania w jednym punkcie podczas łączenia arkuszy. Wysoki prąd wtłaczany do punktu powoduje stopienie metalu i utworzenie spoiny. Dzięki zastosowaniu dużego prądu w określonym miejscu, pozostała część blachy nie nagrzewa się podczas procesu spawania.
Proces zgrzewania punktowego: Niektóre materiały są odporne na prąd, co czyni je niedostępnymi dla innych form spawania. Często ma to miejsce w przemyśle motoryzacyjnym przy montażu części karoserii. Aby przezwyciężyć ten problem, spawalnicze roboty przemysłowe wykorzystują odmianę procesu zgrzewania oporowego, aby połączyć w jednym miejscu parę cienkich blach.
System wizualnego śledzenia spoin dla robotów spawalniczych rurociągów
Do zastosowania w robotach spawalniczych rurociągów zaproponowano system śledzenia szwu oparty na generowaniu światła widzialnego. W pierwszej kolejności projektuje się czujnik wizualny w oparciu o analizę wpływu odbicia lasera na powierzchnię spawania oraz położenie kamery, płaszczyznę, w której znajduje się laser, oraz obraz pasków lasera po spawaniu. Aby zapobiec poważnym zakłóceniom odbicia w obrazie spoiny, opracowano algorytmy przetwarzania obrazu i ekstrakcji cech. Do śledzenia spoin podczas spawania rurociągów stosuje się system kontroli wizyjnej obrazu. Wydajność tego systemu sprawdza się poprzez kontrolowanie eksperymentu śledzenia szwu robota spawalniczego rurociągu.
Śledzenie spoiny jest jednym z ważnych zagadnień związanych ze spawaniem robotem, a także stanowi podstawę wysokiej jakości spawania zautomatyzowanego. Przemysłowe roboty spawalnicze są najczęściej wykorzystywane do nauczania, a robot powtarza tę ścieżkę, aby spełnić wymagania dotyczące położenia belki podczas spawania. W tym trybie pracy robotów spawalniczych występują pewne problemy, takie jak niedokładność pozycji spawania, deformacja i zniekształcenie spoiny spowodowane dyfuzją ciepła. Problemy te powodują, że wiązka odbiega od teoretycznej ścieżki spawania, dlatego konieczne jest kontrolowanie trajektorii spawania belki podczas spawania. Po drugie, robot spawający rury nie może wstępnie zdefiniować spoiny, ponieważ spoina może odbiegać od położenia wewnątrz rury, gdy rura zmienia kierunek. Trajektoria spoiny może się zmieniać w miarę przesuwania się rury w kierunku osiowym. W takim przypadku tryb ten nie nadaje się do spawania rur, a robot spawalniczy musi w odpowiednim czasie skorygować przesunięcie pomiędzy belką a spoiną podczas spawania.
Aby uniknąć odchyleń spoiny podczas przesuwania rury, rozwiązaniem jest zastosowanie multimanipulatora o trzech stopniach swobody do podnoszenia rury, regulacji położenia rury i prostowania kierunku rury. Kiedy rura zmienia kierunek, spoina odbiega od swojej pierwotnej pozycji, a wówczas do zapewnienia wysokiej jakości spawania wymagany jest system śledzenia spoiny.