Ako ste ikada proveli vrijeme u radionici za zavarivanje (ili čak gledali emisiju o proizvodnji), znate koliko je brzina kritična - za liniju, utrku, pa čak i zavarivanje. Ali evo u čemu je stvar: već nekoliko godina prodajem mobilne robote za kolaborativno zavarivanje i jedno pitanje koje stalno dobivam je: "Kvari li zapravo brzina kretanja robota na kvalitetu zavara?" To nije nasumičan odgovor "ovisi" - iza toga stoji stvarna znanost, a ako ste proizvođač koji pokušava smanjiti troškove bez spaljivanja dijelova, to je važno.
Počnimo s osnovama. Kvaliteta zavarivanja nije samo lijep izgled (iako lijepi zavari pomažu pri inspekciji). Radi se o penetraciji, fuziji, bez poroznosti i minimalnom prskanju. Brzina kretanja robota izravno kontrolira koliko dugo je kupka za zavarivanje izložena izvoru topline - obično MIG, TIG ili plazmi za kolaborativne robote. Prebrzo i ne dajete metalu dovoljno vremena da se pravilno otopi ili da dodatni metal (ako se koristi) teče u spoj. Presporo i pregrijavate osnovni metal, uzrokujući savijanje, progorevanje ili čak pucanje. To je tijesna ravnoteža, pogotovo kada radite s mobilnom postavkom u odnosu na fiksnu ruku – više o tome kasnije.
Razdvojimo utjecaj brzine. Prvo, prodiranje: toliko se duboko zavar topi u osnovni metal, o čemu se ne može pregovarati za strukturne dijelove (pomislite na poljoprivrednu opremu, metalne okvire ili nosače za teške uvjete). Ako se robot kreće prebrzo, unos topline po jedinici duljine opada. Na primjer, ako je vaša struja zavarivanja 180 ampera i napon 24 V, kretanje brzinom od 10 inča u minuti (ipm) u odnosu na 20 ipm znači da se na svaki inč spoja primjenjuje upola manje topline. Tanak metal mogao bi se izvući brzim potezima, ali debeli čelik? Dobit ćete plitak, slab zavar koji će puknuti pod pritiskom. Vidio sam proizvođače kako to testiraju sa starim dijelovima - prebrzo, a zavar svaki put pukne tijekom testa povlačenja.
Zatim postoji fuzija: tada se u bazenu za zavarivanje otapaju oba komada osnovnog metala kako bi se spojili, a ne samo punilo koje se nalazi na vrhu. Mala brzina može se činiti korisnom za više topline, ali prespora i može doći do "pretjeranog zavarivanja" - punilo se previše nakuplja, ne miješa se s osnovnim metalom i stvara krte spojeve. Poroznost je još jedan veliki, mali mjehurići plina koji nastaju kada se zavar prebrzo hladi ili kada ima previše zraka. Ako se robot kreće pravom brzinom, plin može izaći prije nego se metal skrutne. Prebrzo i metal se ohladi prije nego što izađu mjehurići; presporo, a višak topline mogao bi povući zrak u spoj. I prskanje - nitko ne voli to čistiti. Velika brzina može dovesti do nestabilnog luka, zbog čega prskanje leti posvuda, dok mala brzina može ostaviti luk na jednom mjestu i uzrokovati dodatno prskanje ili progorevanje.
Sad, prodajem mobilne kolaborativne robote za zavarivanje, pa razgovarajmo o tome kako mobilnost to mijenja. Fiksni roboti pričvršćeni su na jednom mjestu, tako da je njihova brzina dosljedna u radnom području. Mobilni se kotrljaju na kotačima, pa se njihovo kretanje može malo pomaknuti ako pod nije savršeno ravan ili ako je dio neravan. Zato mobilne postavke moraju imati kalibrirane kontrole brzine - ako vaš robot uspori prelazeći preko malog udubljenja na podu radionice, mogli biste tamo dobiti opeklinu, dok ga neravnina ubrzava i preskače mjesto. Jednom sam radio s malom tvornicom koja je prešla s fiksnog robota na našeg mobilnog kolaborativnog robota za zavarivanje i mislila sam da je "brzina je brzina" - nisu ponovno kalibrirali za neravni pod i morali su prerađivati 20% svojih dijelova mjesec dana. Nakon što su prilagodili brzinu za svaki dio, to je palo na manje od 2%.
Čekaj, nisu svi roboti za zavarivanje isti, zar ne? Nudimo različite modele za različite poslove. Na primjer, robot za zavarivanje s dohvatom ruke 1600 savršen je za veće dijelove koje fiksna ruka ne može dosegnuti, tako da je brzina važna za dobivanje dosljednih zavara na većoj površini. Naš Programabilni kolaborativni robot za zavarivanje omogućuje vam unos prilagođene brzine po putanji zavarivanja, što mijenja pravila igre za dijelove s različitim debljinama spojeva - poput nosača koji je debeo na jednom mjestu, a tanak na drugom. Ako koristite samo jednu veličinu brzine, zabrljat ćete na oba kraja. Također, naš robot za magnetsko zavarivanje izvrstan je za držanje dijelova na mjestu tijekom zavarivanja, tako da se kretanje robota ne pomiče usred posla, stabilnost dijela također je povezana s brzinom, jer ako se dio pomakne, robot to mora kompenzirati i brzina bi se mogla smanjiti.
Uđimo u brojke iz stvarnog svijeta. Uobičajeni test koji provodimo s kupcima: tanki čelik (1/8 inča) za prikolice. Optimalna brzina je 15-18 ipm. Prijeđite na 25 ipm i penetracija pada za 30% - zavar neće izdržati tijekom testa opterećenja. Prijeđite na 10 slika u minuti i dobit ćete opekline na tankom metalu. Za deblji metal (1/4 inča), slatka točka je 10-12 ipm-sporija za postizanje dovoljnog prodiranja bez pregrijavanja. To nije slučajno; to je iz našeg internog testiranja, ali i iz industrijskih standarda Američkog društva za zavarivanje (AWS), koje uvijek preporučujem provjeriti jer to nisu samo naši prodajni razgovori.
Drugi čimbenik: kut kretanja. Brzina robota je u interakciji s kutom pod kojim se kreće pri povlačenju u odnosu na kut guranja. Ako koristite potisni kut (uobičajeno za MIG), malo manja brzina mogla bi pomoći pri spajanju, dok je za otporni kut potrebna malo veća brzina. Ali ako je brzina vašeg robota smanjena, čak ni pravi kut neće to popraviti. Imao sam kupce koji su me pitali mogu li samo postaviti robota na "srednju" brzinu i ignorirati ga - nema šanse. Svaki spoj, svaki dio, svaki materijal zahtijeva podešavanje brzine. Zato su kolaborativni roboti bolji za male serije, jer možete podesiti brzinu za svaki dio, za razliku od fiksnih robota koji se postavljaju jednom za masovnu proizvodnju.
Što je s uobičajenim pogreškama? Novi korisnici robota često razmišljaju brže = više dijelova na sat, pa povećavaju brzinu. Ali ako su zavari loši, gubite više vremena na preradu ili odlaganje dijelova nego što ste uštedjeli brzim radom. Kupac mi je prošle godine rekao da su sa svojim starim robotom proizvodili 10 dijelova na sat, ali 3 su bili otpad. Prebacili su se na naš Welding Collaborative Robot, postavili točnu brzinu za svaki dio, dobili 12 dijelova na sat, a stopa otpada pala je na 2%. To je optimizacija brzine koja pobjeđuje ne znači samo brže kretanje, već i kretanje pravom brzinom.
A kod mobilnih robota morate uzeti u obzir i vrijeme postavljanja. Ako premještate robota s jedne radne stanice na drugu, ne želite da se prvo kreće punom brzinom oko trgovine - sigurno, ali također, kada je u blizini dijela, trebao bi usporiti na brzinu zavarivanja. Naši roboti imaju ugrađene senzore koji prilagođavaju brzinu na temelju udaljenosti od dijela, što otklanja nagađanje. Nema više brige ako se robot kreće prebrzo kada se približi zglobu.
Čekaj, postoji li slučaj u kojem je brže bolje? Možda za vrlo tanke materijale ili aplikacije zavarivanja velikom brzinom, ali to je specijalizirano. Većina proizvođača radi s čelikom srednje debljine, aluminijem ili nehrđajućim metalom, a za to je dosljednost brzine važnija od sirove brzine. Robot koji se kreće s postojanih 15 slika u minuti bolji je od onog koji se kreće brzinom od 20 slika u minuti za polovicu zavara i puzi brzinom od 8 slika u minuti za drugu polovicu. Tu blistaju programabilni roboti - možete iscrtati cijelu stazu zavarivanja, postaviti brzinu za svaki inč, tako da je dosljedan.
Dakle, što biste trebali učiniti ako imate posla s brzinom robota za zavarivanje? Prvo testirajte svaki materijal i debljinu dijela kako biste pronašli najbolju točku. Koristite AWS smjernice kao početnu točku, a zatim prilagodite svoje dijelove. Ako koristite mobilnog robota, provjerite jeste li ga kalibrirali za vaš pod u trgovini - neravne površine mogu ometati kretanje. Ako radite na malim serijama ili dijelovima po narudžbi, nabavite programibilnog robota kako biste mogli podešavati brzinu u hodu. I ne zaboravite da držači dijelova - magnetska učvršćenja mogu držati dijelove stabilnima, tako da se kretanje robota ne ometa, što pomaže u održavanju dosljedne brzine.
Na kraju dana, brzina kretanja robota ključna je varijabla koja utječe ili narušava kvalitetu zavarivanja. To nije nešto što možete postaviti i zaboraviti, ali s pravim robotom - poput naših mobilnih, programabilnih ili magnetskih modela - i malim testiranjem, možete dobiti dosljedne, visokokvalitetne varove bez gubitka vremena ili materijala.
Ako želite nadograditi svoje postavke za zavarivanje i želite razgovarati o tome kako brzina robota može funkcionirati za vaše određene dijelove, obratite nam se. Možemo vam pomoći pronaći pravog robota za vašu trgovinu, bilo da je to naš mobilni kolaborativni robot za zavarivanje za fleksibilan podni prostor, robot za zavarivanje s dohvatom ruke 1600 za veće dijelove ili programabilni model za prilagođene poslove.
Reference:
- Američko društvo za zavarivanje. (2022). Vodič za korištenje automatizacije i robotike u zavarivanju. AWS D16.1/D16.1M:2022.
- Lin, S. i Eager, TW (2020). Učinci brzine kretanja na geometriju zavara kod plinskog elektrolučnog zavarivanja. Journal of Manufacturing Processes, 56, 452-459.
- Međunarodna organizacija za standardizaciju. (2019). Roboti i robotski uređaji - Sigurnosni zahtjevi za industrijske robote - 1. dio: Roboti. ISO 10218-1:2019.
