Jika anda pernah menghabiskan masa di lantai kedai kimpalan (atau menonton rancangan tentang pembuatan), anda tahu betapa kritikalnya kelajuan-untuk garisan, perlumbaan, dan ya, malah kimpalan. Tetapi inilah perkaranya: Saya telah menjual Robot Kimpalan Kolaboratif Mudah Alih selama beberapa tahun sekarang, dan satu soalan yang saya dapat sepanjang masa ialah, "Adakah seberapa pantas robot itu bergerak sebenarnya merosakkan kualiti kimpalan?" Ia bukan rawak, "ia bergantung" jawapan-ada sains sebenar di belakangnya, dan jika anda seorang fabrikasi cuba mengurangkan kos tanpa membakar bahagian, ini penting.
Mari kita mulakan dengan asas. Kualiti kimpalan bukan hanya tentang kelihatan cantik (walaupun kimpalan cantik membantu dalam pemeriksaan). Ia mengenai penembusan, gabungan, tiada keliangan dan percikan minimum. Kelajuan pergerakan robot secara langsung mengawal berapa lama kolam kimpalan terdedah kepada sumber haba-biasanya MIG, TIG atau plasma untuk robot kerjasama. Terlalu cepat, dan anda tidak memberi masa yang cukup kepada logam untuk cair dengan betul atau untuk logam pengisi (jika digunakan) mengalir ke dalam sambungan. Terlalu perlahan, dan anda memanaskan logam asas, menyebabkan meledingkan, terbakar atau retak. Ini adalah keseimbangan yang ketat, terutamanya apabila anda bekerja dengan persediaan mudah alih berbanding lengan tetap lebih lanjut mengenainya kemudian.
Mari kita pecahkan impak kelajuan. Pertama, penembusan: sedalam mana kimpalan melebur ke dalam logam asas, yang tidak boleh dirundingkan untuk bahagian struktur (fikirkan peralatan ladang, bingkai logam atau kurungan tugas berat). Jika robot bergerak terlalu cepat, input haba setiap unit panjang akan berkurangan. Sebagai contoh, jika arus kimpalan anda ialah 180 amp dan voltan ialah 24V, bergerak pada 10 inci seminit (ipm) berbanding 20 ipm bermakna separuh daripada haba digunakan pada setiap inci sambungan. Logam nipis mungkin terlepas dengan pergerakan pantas, tetapi keluli tebal? Anda akan mendapat kimpalan cetek dan lemah yang akan terputus di bawah tekanan. Saya telah melihat fabrikasi menguji ini dengan bahagian lama-terlalu cepat, dan kimpalan pecah semasa ujian tarik setiap kali.
Kemudian terdapat gabungan: itulah apabila kolam kimpalan mencairkan kedua-dua kepingan logam asas supaya ia terikat bersama, bukan hanya pengisi yang terletak di atas. Kelajuan perlahan mungkin kelihatan membantu untuk lebih haba, tetapi terlalu perlahan dan anda boleh mendapatkan "over-kimpalan"-pengisi lopak terlalu banyak, tidak bercampur dengan logam asas dan mencipta sendi rapuh. Keliangan ialah satu lagi gelembung gas besar yang terbentuk apabila kimpalan menyejuk terlalu cepat atau terlalu banyak udara di sekelilingnya. Jika robot bergerak pada kelajuan yang betul, gas boleh melarikan diri sebelum logam menjadi pejal. Terlalu cepat, dan logam menyejuk sebelum buih keluar; terlalu perlahan, dan haba yang berlebihan mungkin menarik udara ke dalam sendi. Percikan juga-tiada siapa yang suka membersihkannya. Kelajuan pantas boleh menyebabkan arka tidak stabil, yang menyebabkan percikan berterbangan ke mana-mana, manakala kelajuan perlahan mungkin membiarkan arka duduk di satu tempat dan menyebabkan percikan tambahan atau hangus.
Sekarang, saya menjual robot kimpalan kolaboratif mudah alih, jadi mari kita bincangkan tentang cara mobiliti mengubah perkara ini. Robot tetap dipasang di satu tempat, jadi kelajuannya konsisten merentasi kawasan kerja. Yang mudah alih bergolek di atas roda, jadi pergerakannya boleh beralih sedikit jika lantai tidak rata dengan sempurna, atau jika bahagiannya tidak rata. Itulah sebabnya persediaan mudah alih perlu mempunyai kawalan kelajuan yang ditentukur-jika robot anda perlahan merentasi lantai kedai, anda mungkin akan terbakar di sana, manakala benjolan menjadikannya mempercepatkan dan melangkau satu tempat. Saya pernah bekerja dengan kedai fabrikasi kecil yang bertukar daripada robot tetap kepada Robot Kimpalan Kolaboratif Mudah Alih kami dan berpendapat "kelajuan adalah kelajuan"-mereka tidak menentukur semula untuk lantai yang tidak rata, dan mereka terpaksa mengolah semula 20% bahagian mereka selama sebulan. Sebaik sahaja mereka melaraskan kelajuan untuk setiap bahagian, itu menurun kepada kurang daripada 2%.
Tunggu, bukan semua robot kimpalan adalah sama, bukan? Kami menawarkan model yang berbeza untuk pekerjaan yang berbeza. Contohnya, Robot Kimpalan Jangkauan Lengan 1600 sesuai untuk bahagian yang lebih besar yang tidak dapat dicapai oleh lengan tetap, jadi kelajuan adalah penting untuk mendapatkan kimpalan yang konsisten merentasi permukaan yang lebih besar. Robot Kimpalan Kolaboratif Boleh Aturcara kami membolehkan anda memasukkan kelajuan tersuai setiap laluan kimpalan, yang merupakan penukar permainan untuk bahagian dengan ketebalan sendi yang berbeza-beza seperti pendakap yang tebal di satu tempat dan nipis di tempat lain. Jika anda hanya menggunakan kelajuan satu saiz, anda akan merosakkan kedua-dua hujungnya. Selain itu, Robot Kimpalan Magnetik kami sangat bagus untuk memegang bahagian pada tempatnya semasa mengimpal, jadi pergerakan robot tidak beralih kestabilan bahagian pertengahan kerja terikat pada kelajuan juga, kerana jika bahagian itu bergerak, robot perlu mengimbangi dan kelajuan mungkin turun.
Mari kita masuk ke nombor dunia sebenar. Ujian biasa yang kami lakukan dengan pelanggan: keluli nipis (1/8 inci) untuk treler. Kelajuan optimum ialah 15-18 ipm. Pergi ke 25 ipm, dan penembusan menurun sebanyak 30%-kimpalan tidak akan tahan semasa ujian beban. Pergi ke 10 ipm, dan anda akan terbakar pada logam nipis. Untuk logam yang lebih tebal (1/4 inci), titik manis adalah 10-12 ipm-lebih perlahan untuk mendapatkan penembusan yang mencukupi tanpa terlalu panas. Itu bukan sembarangan; ia daripada ujian dalaman kami, tetapi juga daripada piawaian industri daripada American Welding Society (AWS), yang selalu saya syorkan untuk menyemak kerana ia bukan sekadar ceramah jualan kami.
Faktor lain: sudut perjalanan. Kelajuan robot berinteraksi dengan sudut ia bergerak seret berbanding sudut tolak. Jika anda menggunakan sudut tolak (biasa untuk MIG), kelajuan yang lebih perlahan mungkin membantu dengan gabungan, manakala sudut seret memerlukan sentuhan kelajuan yang lebih pantas. Tetapi jika kelajuan robot anda dimatikan, sudut yang betul pun tidak akan membetulkannya. Saya telah meminta pelanggan bertanya sama ada mereka boleh menetapkan robot itu pada kelajuan "sederhana" dan tidak mengendahkannya. Setiap sendi, setiap bahagian, setiap bahan memerlukan pelarasan kelajuan. Itulah sebabnya robot kolaboratif adalah lebih baik untuk kerja kelompok kecil, kerana anda boleh mengubah suai kelajuan untuk setiap bahagian, tidak seperti robot talian tetap yang ditetapkan sekali untuk pengeluaran besar-besaran.
Bagaimana dengan kesilapan biasa? Pengguna robot baharu selalunya berfikir lebih pantas = lebih banyak bahagian sejam, jadi mereka meningkatkan kelajuan. Tetapi jika kimpalan buruk, anda akan membuang lebih banyak masa untuk mengolah semula atau membuang bahagian daripada yang anda simpan dengan berjalan pantas. Seorang pelanggan tahun lepas memberitahu saya mereka mengeluarkan 10 bahagian sejam dengan robot lama mereka, tetapi 3 adalah sekerap. Mereka bertukar kepada Robot Kolaboratif Kimpalan kami, menetapkan kelajuan yang betul untuk setiap bahagian, mendapat 12 bahagian sejam, dan kadar sekerap menurun kepada 2%. Itulah pengoptimuman kelajuan menang bukan sahaja tentang bergerak lebih pantas, ia tentang bergerak pada kelajuan yang betul.
Dan dengan robot mudah alih, anda perlu mengambil kira masa persediaan juga. Jika anda mengalihkan robot dari satu stesen kerja ke stesen kerja yang lain, anda tidak mahu ia bergerak pada kelajuan penuh di sekeliling keselamatan kedai terlebih dahulu, tetapi juga, apabila ia berada berhampiran bahagian, ia harus memperlahankan kelajuan kimpalan. Robot kami mempunyai penderia terbina dalam yang melaraskan kelajuan berdasarkan jarak dari bahagian, yang menghilangkan tekaan. Tidak perlu risau lagi jika robot bergerak terlalu laju apabila ia hampir dengan sendi.
Tunggu, adakah terdapat kes di mana lebih cepat adalah lebih baik? Mungkin untuk bahan yang sangat nipis atau aplikasi kimpalan berkelajuan tinggi, tetapi itu khusus. Kebanyakan fabrikasi bekerja dengan keluli ketebalan pertengahan, aluminium atau tahan karat, dan untuk itu, ketekalan kelajuan adalah lebih penting daripada kelajuan mentah. Robot yang bergerak pada 15 ipm stabil adalah lebih baik daripada robot yang berzip pada 20 ipm untuk separuh kimpalan dan merangkak pada 8 ipm untuk separuh lagi. Di situlah robot boleh atur cara bersinar-anda boleh memetakan keseluruhan laluan kimpalan, tetapkan kelajuan untuk setiap inci, supaya ia konsisten.
Jadi, apakah yang perlu anda lakukan jika anda berurusan dengan kelajuan robot kimpalan? Mula-mula, uji setiap bahan dan ketebalan bahagian untuk mencari titik manis. Gunakan garis panduan AWS sebagai titik permulaan, kemudian tweak dengan bahagian anda sendiri. Jika anda menggunakan robot mudah alih, pastikan anda menentukurnya kerana permukaan kedai anda tidak rata boleh menyebabkan pergerakan. Jika anda bekerja pada bahagian kecil atau bahagian tersuai, dapatkan robot boleh atur cara supaya anda boleh melaraskan kelajuan dengan cepat. Dan jangan lupa lekapan magnet pemegang bahagian boleh memastikan bahagian stabil, jadi pergerakan robot tidak terganggu, yang membantu mengekalkan kelajuan yang konsisten.
Pada penghujung hari, kelajuan pergerakan robot adalah pembolehubah teras yang membuat atau memecahkan kualiti kimpalan. Ia bukan sesuatu yang anda boleh tetapkan dan lupakan, tetapi dengan robot yang betul seperti model mudah alih, boleh atur cara atau magnet kami-dan sedikit ujian, anda boleh mendapatkan kimpalan yang konsisten dan berkualiti tinggi tanpa membuang masa atau bahan.
Jika anda ingin meningkatkan persediaan kimpalan anda dan ingin bercakap tentang cara kelajuan robot boleh berfungsi untuk bahagian khusus anda, hubungi. Kami boleh membantu anda mencari robot yang sesuai untuk kedai anda, sama ada Robot Kimpalan Kolaboratif Mudah Alih kami untuk ruang lantai yang fleksibel, Robot Kimpalan Jangkauan Lengan 1600 untuk bahagian yang lebih besar atau model boleh atur cara untuk kerja tersuai.
Rujukan:
- Persatuan Kimpalan Amerika. (2022). Panduan Penggunaan Automasi dan Robotik dalam Kimpalan. AWS D16.1/D16.1M:2022.
- Lin, S., & Eager, TW (2020). Kesan kelajuan perjalanan pada geometri manik kimpalan dalam kimpalan arka logam gas. Jurnal Proses Pembuatan, 56, 452-459.
- Pertubuhan Antarabangsa untuk Standardisasi. (2019). Robot dan peranti robot-Keperluan keselamatan untuk robot industri-Bahagian 1: Robot. ISO 10218-1:2019.
