So programmieren Sie einen Schweißroboter wie ein Profi

Roboterschweißen kann ein komplexer Prozess sein, insbesondere wenn Sie ein neuer Roboterprogrammierer sind. Getty Images

Wenn es richtig durchgeführt wird, kann das Roboterschweißen den Herstellern erhebliche Produktivitätssteigerungen sowie einen hervorragenden Return on Investment (ROI) bescheren. Roboterschweißen kann jedoch ein komplexer Prozess sein, insbesondere wenn Sie ein neuer Roboterprogrammierer sind.

Während die beste Vorgehensweise zum Erlernen der Roboterprogrammierung darin besteht, sich von Ihrem Roboterhersteller ausbilden zu lassen, kann es nie schaden, von Experten erprobte Tipps und Tricks zum Roboterschweißen von Anfang an zu implementieren. Wie bei jedem Spezialprozess müssen Sie beim Programmieren einer Schweißsequenz bestimmte Schritte ausführen und bestimmte Dinge vermeiden.

Der Prozess des Metall-Schutzgasschweißens (GMAW) ist beim Roboterschweißen derselbe wie beim halbautomatischen Schweißen. Einige der in Schweißvorschriften beschriebenen Praktiken können dabei helfen, den Einsatz von Robotern in der Fertigungs- und Fertigungswelt zu „kontrollieren“. Beispiele hierfür sind die Einrichtung und Verwendung etablierter Schweißverfahren für verschiedene in Ihrem Betrieb übliche Verbindungszustände. Weitere Tipps zum Thema Schweißen können den Prozess vereinfachen.

Die Do's

Erstellen Sie eine Arc-Dateibibliothek basierend auf der Schweißnahtgröße und benennen Sie jede Datei klar und prägnant. ASF#1 ist beispielsweise ein 3⁄16-Zoll. horizontales Filet; ASF#2 ist ein 3⁄16-Zoll. flaches Filet; ASF#3 ist ein ¼-Zoll. horizontales Filet; und so weiter. Verwenden Sie entsprechende Nummern für Bogenanfangs- und -enddateien.

Die Webdateien sollten für jede Schweißnahtgröße mit den Lichtbogendateien übereinstimmen. Beispielsweise verwendet ASF#1 WEV#1; ASF#2 verwendet WEV#2 usw.

Entfernen Sie Geschwindigkeitsmarkierungen bei Prozessbewegungen, wenn Sie die im Lichtbogen angegebene Schweißgeschwindigkeit verwenden möchten

Halten Sie die Schweißprogramme klein (weniger als 100 bis 200 Punkte). Zu viel Inhalt in einem Programm kann die Bearbeitung verwirrend machen. Beschriften Sie jede Schweißnaht immer mit einem Zeilenkommentar zur Bewegung vor dem Lichtbogenstart. Verwenden Sie logische Unterprogramme, um die Programmgröße überschaubar zu halten, z. B. ein Programm für jede Positioniererausrichtung, wenn es viele Schweißstellen an einem mehrseitigen Teil gibt.

Konzentrieren Sie sich bei Schweißverbindungen auf die Brenner-/Armhaltung und fügen Sie dann Luftschnittbewegungen zwischen den Schweißnähten hinzu, die reibungslos verlaufen.

Während die beste Vorgehensweise zum Erlernen der Roboterprogrammierung darin besteht, sich von Ihrem Roboterhersteller ausbilden zu lassen, kann es nie schaden, von Experten erprobte Tipps und Tricks zum Roboterschweißen von Anfang an zu implementieren.

Behalten Sie ein Masterteil für die Programmierung. Dieses Teil sollte mit Schweißnahtnummern und Dateinummern für die Lichtbogengröße beschriftet sein, um eine schnelle Referenz für die Schweißnahtanpassung zu ermöglichen. Dem gleichen Zweck kann auch ein Teileausdruck mit vermerkten Schweißstellen und Programmpunkten dienen.

Führen Sie ein Protokoll oder eine Änderungsaufzeichnung für die Roboterarbeitszelle, in der Techniker Datum, Uhrzeit und Grund für Änderungen notieren können. Roboter haben möglicherweise die Möglichkeit, Änderungen an Programmen zu protokollieren, geben jedoch möglicherweise nicht den Grund für die Änderungen an.

Die Don'ts

Erstellen Sie keine Programme mit falschen Steuerachsen, insbesondere wenn das System mit koordinierten Positionierern oder mehreren Robotern ausgestattet ist.

Wärmeaufnahme = (Ampere x Volt) / Fahrgeschwindigkeit

Ein entscheidender Faktor beim Roboterschweißen ist die Wahl der richtigen Schweißpistole für die jeweilige Aufgabe. Darüber hinaus ist die Fähigkeit, einen Schweißbrenner mit höchster Effizienz zu programmieren und zu manövrieren, ebenso wichtig. Hier sind einige Tipps, die Sie für den geschäftlichen Aspekt des Roboters beachten sollten.

Die Do's

• Verwenden Sie ein Brennerausrichtungswerkzeug. Die meisten Hersteller verkaufen sie und die meisten funktionieren für mehrere Taschenlampenmodelle. Der Grund dafür ist, dass ein 45-Grad-Brenner eines Herstellers nicht immer mit einem 45-Grad-Brenner in einer Roboter-Arbeitszelle identisch ist. Bevor Sie mit der Programmierung beginnen, setzen Sie den Brenner in das Werkzeug ein und stellen Sie sicher, dass die Biegung korrekt ist. Ist dies nicht der Fall, bringen Sie die Biegung mit dem Werkzeug in eine Linie, um einen korrekten Winkel am Brenner zu gewährleisten. Sollten Sie außerdem einmal den Brenner austauschen müssen, können Sie den neuen Brenner vor der Installation in das Ausrichtungswerkzeug einsetzen.

Erstellen und pflegen Sie einen guten Tool Center Point (TCP) sowie einen Prüfauftrag, der die TCP-Position und -Ausrichtung bestätigt, bevor Sie Punkte retuschieren. Roboterlieferanten und -integratoren verfügen möglicherweise über Messgeräte oder Werkzeuge, die bei der Automatisierung dieses Prozesses helfen.

Sie können eine „Teach-Spitze“ erstellen, indem Sie eine Kontaktspitze ausbohren und einen geschärften Wolfram- oder Bohrer mit dem gewünschten Vorsprung einsetzen. Die Teach-Spitze ist gerade und kann dazu beitragen, die Auswirkungen des Drahtvergusses auf die TCP-Position zu beseitigen.

Wenn Sie nach Schweißverbindungen suchen, gehen Sie Ihre Suchroutine durch und schalten Sie auf „Ein“, bevor Sie Punkte retuschieren. Wenn Sie dies nicht tun, geht die Beziehung zwischen Ihren Suchen und Ihren Schweißpunkten verloren.

Programmieren Sie alle Schweißpunkte mit der gleichen Drahtüberstandslänge (dem Abstand zwischen der Kontaktspitze und der Schweißverbindung). Sie können eine „Teach-Spitze“ erstellen, indem Sie eine Kontaktspitze ausbohren und einen geschärften Wolfram- oder Bohrer mit dem gewünschten Vorsprung einsetzen. Die Teach-Spitze ist gerade und kann dazu beitragen, die Auswirkungen des Drahtvergusses auf die TCP-Position zu beseitigen. Wenn Sie den tatsächlichen Schweißdraht verwenden, achten Sie beim Programmieren mit einem Schweißgerät oder einem Messgerät darauf, den Draht auf die gleiche Länge zu schneiden.

Die Don'ts

Reparieren Sie niemals eine Position für einen Fehler an einem Teil. Stellen Sie sicher, dass im Teil oder im vorgelagerten Prozess kein Fehler vorliegt. Sie möchten einen Punkt nicht ändern, um ihn an ein Teil anzupassen, das nicht den Spezifikationen entspricht, da die Teile nach der Änderung nicht ordnungsgemäß verschweißt werden.

Wählen Sie Ihren Roboterbrenner nicht danach aus, welche Verbrauchsmaterialien sich in Ihrem Werkzeuglager befinden. Obwohl es praktisch ist, die gleichen Teile in einer Anlage zu haben, verwenden viele weiterhin unterschiedliche Brennerhalswinkel oder veraltete Designs, weil die Wartung die gleichen Ersatzteillisten führt.

Verwenden Sie keine verlängerten Brennerhälse oder schmalen Düsen, es sei denn, dies ist unbedingt erforderlich. Verlängerte Hälse führen zu einer geringeren Wiederholgenauigkeit und sind anfälliger für Beschädigungen. Kleinere Düsendurchmesser verstopfen häufiger durch Spritzer und erfordern mehr Reiben.

Fortschritte in der Wechselrichtertechnologie und schnellere Prozessoren haben zu einer präziseren Schweißprozesssteuerung geführt, was dem Roboterschweißen zugute kam. Stromquellenmarken bieten einzigartige Technologien mit leistungsstarken und dennoch benutzerfreundlichen Schnittstellen, die dabei helfen, qualitativ hochwertige Schweißnähte zu erzielen.

Die meisten Hersteller bieten mehrere Prozessvarianten für einen bestimmten Drahttyp, eine bestimmte Größe und eine bestimmte Gaskombination an. Diese können im Allgemeinen durch das Roboterprogramm geändert werden, um optimale Schweißeigenschaften für verschiedene Verbindungsbedingungen bereitzustellen, selbst wenn diese am selben Teil vorhanden sind. Weitere Überlegungen umfassen:

Die Do's

Behalten Sie den Überblick über den von der Stromquelle ausgewählten Schweißprozess sowie über die einzelnen Schweißeinstellungen wie Drahtvorschubgeschwindigkeit und Spannung. Dies kann ein Kommentar im Schweißprogramm sein, wenn er nicht mit den Anweisungen für Schweißeinstellungen verknüpft ist.

Halten Sie die Roboterhaltung so nah wie möglich an der Ausgangsposition. Versuchen Sie, die Standardhaltung beizubehalten und bringen Sie den Roboter nicht in eine seltsame Haltung, wenn dies nicht unbedingt erforderlich ist.

Richten Sie die für Ihren Betrieb geltenden Schweißprozesse ein oder programmieren Sie sie in den Stromquellenprogrammen oder Roboterauswahltabellen. Selbst wenn sie heute nicht für einen bestimmten Teil verwendet werden, befinden sie sich für die zukünftige Verwendung an einem bekannten Programmspeicherort.

Verbote

Nehmen Sie keine Änderungen lokal über ein Stromquellenpanel vor, wenn Sie sich darauf verlassen, dass der Roboter die Sequenz steuert. Aus vorübergehenden oder Zweckmäßigkeitsgründen kann ein Prozess oder Parameter an der Stromquelle geändert werden. Ältere Programme können jedoch auf diese geänderte Einstellung verweisen und zu unerwarteten Ergebnissen führen.

Während Sie vielleicht wissen, wie wichtig die Verwendung der richtigen Brennerwinkel beim Schweißen ist, bietet die Roboterprogrammierung die Möglichkeit, die Bewegung möglichst effizient und schnell zu erzeugen. Ein gutes Roboterprogramm verhindert, dass der Roboter übertriebene Positionen/Haltungen einnimmt, und gleicht die Bewegung der Brennerausrichtung mit der Position des Roboterarms aus.

DOS

Alle Nicht-Prozessbewegungen sollten gemeinsame Bewegungen sein (nicht interpolierte Bewegung). Bewegungen, bei denen sich eine Achse um mehr als 180 Grad bewegt, sollten in zwei Bewegungen ausgeführt werden, um eine reibungslose Bewegung zu gewährleisten.

Halten Sie die Roboterhaltung so nah wie möglich an der Ausgangsposition. Versuchen Sie, die Standardhaltung beizubehalten und bringen Sie den Roboter nicht in eine seltsame Haltung, wenn dies nicht unbedingt erforderlich ist.

Halten Sie das Handgelenk – genauer gesagt die Achse 5 – nach unten gerichtet, sodass der Winkel des Brenners den Arbeitswinkel mit der Schweißverbindung bildet (wenn die Verbindung horizontal ist).

Verbote

Verwenden Sie keine Bewegung der Hauptachsen (z. B. Achse 1, 2 und 3), um den Brennerwinkel zu positionieren. Bei der effizientesten Bewegung wird die Handgelenksachse zum Ausrichten des Brenners verwendet, während die Bewegung der Basisachse nur eine Translationsbewegung ausführt.

Verwenden Sie keine Bewegung der Hauptachsen (z. B. Achse 1, 2 und 3), um den Brennerwinkel zu positionieren. Bei der effizientesten Bewegung wird die Handgelenksachse zum Ausrichten des Brenners verwendet, während die Bewegung der Basisachse nur eine Translationsbewegung ausführt.

Verwenden Sie keine übermäßige Brennerbewegung, die während des Schweißvorgangs zu einer Singularität einer Achse (hauptsächlich Achse 4 und 5) führt.

Die Implementierung des Roboterschweißens ist keine leichte Aufgabe. Alle Schritte, die Sie unternehmen, um die Programmierung reibungsloser und effektiver zu gestalten, können die Produktion optimieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehrere Mitarbeiter mehrere Roboterarbeitszellen verwalten.

Von einer besseren Schweißqualität bis hin zu einer verbesserten Konsistenz können Sie beim Einsatz des Roboterschweißens viele Vorteile erleben. Mit diesen Tipps und Tricks können Sie Ihre Ziele effizienter erreichen.