Hegesztő robot hegesztési folyamat
A hegesztő ipari robotokat főként a nagy termelékenységet igénylő iparágakban használják. A ponthegesztés és az ívhegesztés általában végezhető robotok segítségével. Az ellenállás-ponthegesztési és ívhegesztési eljárásokon kívül a gyártási célokra használt két általános hegesztési eljárás a fém inert gázos (MIG) és a volfrám inert gázos (TIG) hegesztés.
A hegesztő ipari robotok automatizálják a folyamatot, nagyobb pontosságot, kevesebb hulladékot és gyorsabb működést biztosítva. A mechanikus berendezések széles körben elterjedt alkalmazásával a hegesztő ipari robotok számos hegesztési folyamathoz alkalmazkodhatnak, beleértve az ív-, ellenállás- és ponthegesztést. Az egyik legelterjedtebb hegesztési ipari robothegesztési eljárás az ívhegesztési eljárás. Az ívhegesztés olyan hegesztési eljárás, amelyben a fémet elektromosság olvasztja össze. Egy elektróda (fogyasztható vagy nem fogyasztható) és a fém között egyenáramú (DC) vagy váltakozó áramú (AC) árammal ív képződik, ami megolvad és összeolvad.
Ellenállási ponthegesztési eljárás: Az ellenállási ponthegesztés olyan hegesztési eljárás, amelyben két kialakított rézötvözet elektródát használnak a hegesztőáram egy pontba való koncentrálására, miközben a lemezeket összekapcsolják. A pontba kényszerített nagy áram hatására a fém megolvad és hegesztési varrat keletkezik. Ha nagy áramerősséget használunk egy adott helyen, a lemez többi része nem melegszik fel a hegesztési folyamat során.
Ponthegesztési eljárás: Egyes anyagok ellenállnak az áramnak, így hozzáférhetetlenek más hegesztési formák számára. Ez gyakran előfordul az autóiparban az autó karosszériaelemeinek összeszerelése során. Ennek a problémának a megoldására a hegesztő ipari robotok az ellenálláshegesztési eljárás egy változatát alkalmazzák egy pár vékony fémlemez egy ponton történő összekapcsolására.
Vizuális varratkövető rendszer csővezeték-hegesztő robotokhoz
Csővezeték-hegesztő robotokban való használatra javasolt egy látható fény generálására épülő varratkövető rendszer. Először egy vizuális érzékelőt terveznek a lézerreflexió hegesztési felületre gyakorolt hatásának elemzése és a kamera helyzete, a lézer elhelyezkedésének síkja és a hegesztés utáni lézercsíkok képe alapján. A hegesztési képen fellépő súlyos reflexiós zavarok elkerülése érdekében képfeldolgozó és jellemző kivonási algoritmusokat fejlesztettek ki. A csővezeték-hegesztés varratkövetésére képlátás-vezérlő rendszert alkalmaznak. Ennek a rendszernek a teljesítményét a csővezeték-hegesztő robot varratkövetési kísérletének vezérlésével ellenőrzik.
A hegesztési varratok követése a robothegesztés egyik fontos kérdése, és egyben a magas színvonalú automatizált hegesztés alapja is. Az ipari hegesztőrobotokat többnyire tanításra használják, és a robot megismétli ezt az utat, hogy a hegesztés során megfeleljen a gerenda pozíciókövetelményeinek. Van néhány probléma a hegesztőrobotok ezen üzemmódjában, mint például a hegesztési pozíció pontatlansága, a varrat deformációja és torzulása a hő diffúziója miatt. Ezek a problémák miatt a gerenda eltér az elméleti hegesztési útjától, ezért szükséges a gerenda hegesztési pályájának szabályozása a hegesztés során. Másodszor, a csőhegesztő robot nem tudja előre meghatározni a hegesztést, mert a varrat eltérhet a cső belsejében lévő pozíciótól, amikor a cső irányt változtat. A hegesztési varrat pályája változhat, ahogy a cső tengelyirányban mozog. Ebben az esetben ez az üzemmód nem alkalmas csőhegesztésre, és a hegesztőrobotnak kell időben korrigálnia a gerenda és a varrat közötti eltolást a hegesztés során.
A cső mozgatásakor a hegesztési varrat eltérésének elkerülése érdekében megoldást jelent egy három szabadságfokú multimanipulátor segítségével a cső emelése, a cső helyzetének beállítása, a cső irányának kiegyenesítése. A cső irányváltoztatása esetén a varrat eltér az eredeti helyzetétől, majd a jó minőségű hegesztéshez hegesztési nyomkövető rendszerre van szükség.