Ak ste v poslednej dobe prechádzali moderným závodom na výrobu automobilov, dielňou na výrobu ťažkých zariadení alebo dokonca dielňou na výrobu špeciálnych kovových dielov, pravdepodobne ste už videli zváracie roboty s hladkými, presnými a dôsledne vystreľovanými zvarmi, vďaka ktorým by aj ten najskúsenejší ľudský zvárač zdvojnásobil svoju produkciu. Tu je však otázka, ktorá mnohých ľudí zarazí, keď sa prvýkrát začnú zaoberať robotickým zváraním: ako sa ten istý robot, ktorý robí bezchybné zvary v čistej, klimaticky kontrolovanej dielni, prispôsobí, keď pracuje v úplne odlišných atmosférach? Som súčasťou dodávateľského tímu zváracích robotov, ktorý túto otázku dostáva neustále, tak si to poďme rozobrať – žiadny žargón, len pohľad z reálneho sveta od ľudí, ktorí každý deň stavajú, testujú a nasadzujú tieto systémy.
Najprv si ujasnime jednu vec: zváranie nie je len „tavenie kovu dohromady“. Ide o vysokoteplotný proces, ktorý sa opiera o stabilný, kontrolovaný plynový štít, ktorý udržuje oblasť zvaru bez kontaminácie. Druhá, s ktorou je štít pokazený – vlhkosťou, prachom alebo dokonca vonkajším vzduchom – kvalita zvaru rýchlo klesá, čo je miesto, kde naprogramovanie robota, hardvérové doplnky a dokonca aj model robota, ktorý si vyberiete, robia rozdiel. A ako dodávateľ vám môžem povedať, že nepredávame len jeden zvárací robot a nazývame ho denne; prispôsobujeme robota atmosfére, v ktorej bude fungovať, pretože to je to, čo v skutočnosti udržuje výrobu v chode.
Začnime najbežnejšou atmosférou, ktorú nájdete: štandardná halová dielňa. Toto je to najlepšie pre väčšinu našich zváracích systémov – čisté, s kontrolovanou teplotou, minimálnym vetrom a stálou vlhkosťou. V týchto nastaveniach zvyčajne odporúčame náš všestranný univerzálny priemyselný kĺbový robot pre väčšinu všeobecných zváracích úloh, pretože dokonale vyvažuje presnosť, dosah a nosnosť. Počkajte, a zatiaľ čo si prezeráte tento odkaz, stojí za zmienku, že naše štandardné nastavenie zvárania často spájame s univerzálnym strojom na triedenie malých komponentov na triedenie malých držiakov alebo spojovacích prvkov, ktoré sa používajú vo väčších zostavách, ako pred zváraním. To je veľká úspora času, pretože prečo mať samostatného operátora na triedenie dielov, keď to dokáže aj vaša robotická bunka?
Aj v kontrolovanom vnútornom priestore sa však objavujú premenné. Skrytým nepriateľom zvarov je napríklad vysoká vlhkosť. Vlhkosť vo vzduchu sa môže počas zvárania premeniť na vodík, čo vedie k pórovitosti (tie drobné bublinky plynu vo zvare) alebo dokonca k prasknutiu linky. Ako to teda zvládajú zváracie roboty? Jednoduché: do zváracieho horáka robota pridáme špeciálny systém na sušenie plynu, ktorý vysuší ochranný plyn predtým, ako zasiahne zvarovú zónu. Niektoré z našich nastavení s vyššou rýchlosťou používajú sušič na báze sušiaceho prostriedku, ktorý prechádza priamo cez plynové potrubie robota, takže nezaberá viac miesta na podlahe bunky. Pre rýchle linky, ktoré potrebujú držať krok s veľkoobjemovými dielmi, to spárujeme s vysokorýchlostným univerzálnym robotom – jeho rýchlejšie cykly pohybu znamenajú, že nie je na žiadnom mieste dostatočne dlho na to, aby nadmerná vlhkosť spôsobovala problémy, pokiaľ je zapnutý plynový systém. Toto kombo funguje skvele pre veci, ako sú diely spotrebičov alebo HVAC jednotky, kde stovky malých, identických zvarov musia byť zakaždým bezchybné.
Teraz hovorme o zložitejšej atmosfére: vonkajšie alebo polovonkajšie zváranie, napríklad na stavenisku alebo v lodenici. Tam vonku je najväčším problémom vietor. Dokonca aj slabý vánok s rýchlosťou 5 míľ za hodinu dokáže odfúknuť ochranný plyn, ktorý chráni zvar. Ak sa to stane, skončíte so zvarom, ktorý je krehký, kontaminovaný a s väčšou pravdepodobnosťou zlyhá. Zváracie roboty to riešia dvoma hlavnými vylepšeniami: vetru odolnou plynovou tryskou na horáku a špecializovaným programovaním, ktoré upravuje prietok plynu v reálnom čase. Počkajte, a pre väčšie projekty v štýle outdoor, kde potrebujete dlhší dosah? Máme lakovacieho robota s dizajnom dlhého ramena, ktorý prispôsobujeme aj na vonkajšie zváranie – jeho 2,5-metrový dosah znamená, že dokáže zvárať veľké oceľové nosníky alebo časti trupu lode bez toho, aby bolo potrebné tak často premiestňovať, a utesnené spoje dlhého ramena chránia pred vetrom a prachom z vnútorných komponentov, takže sa v polovici práce nepokazí. Túto prácu som videl z prvej ruky na stavbe mosta na Stredozápade; ich stará ručná zváračská posádka mala čo do činenia s fúkaným ochranným plynom a zlými zvarmi zakaždým, keď sa zdvihol vietor, potom sme vymenili vlastnú robotickú zváraciu bunku spárovanú s týmto nastavením dlhého ramena a miera ich prepracovania klesla v prvom mesiaci o 70 %. To je druh výhry, pri ktorej stoja všetky tie malé úpravy za to.
Ďalšou drsnou atmosférou, do ktorej sa môžete dostať, je prašná, špinavá dielňa – predstavte si lisovňu kovov, kde sa vznášajú kovové hobliny, alebo obchod s poľnohospodárskymi strojmi, ktorý pracuje so starými hrdzavými dielmi. Prach a kovové úlomky sa môžu dostať do elektroniky robota, upchať plynovú trysku alebo dokonca poškriabať obrobky, takže zváracie roboty tu potrebujú dodatočnú ochranu. Na kĺby a ovládacie panely robota používame plne uzavreté kryty s krytím IP67, aby sa do nich nedostal prach, a pridávame vzduchové dúchadlá, ktoré neustále bežia, aby odstránili nečistoty z oblasti zváracieho horáka. Pre tieto prostredia je vhodný náš robot na všeobecné použitie s nízkou poruchovosťou, pretože je vyrobený z nadbytočných častí a ľahko čistiteľných povrchov, na ktorých sa nedržia kovové hobliny ani prach. Odporúčame tiež týždennú rýchlu kontrolu (s každým robotom posielame vytlačiteľný cheat sheet), aby ste prefúkli plynové potrubia a skontrolovali trysku, vďaka čomu sú poruchy takmer nulové – žiadne prestoje, čo je obrovské pre obchody, ktoré fungujú 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Počkajte, a nezabúdajme na extrémne teploty. Ak zvárate v priestore, ktorý je pod bodom mrazu (napríklad v chladiarenských skladoch dielov) alebo pri teplote vyššej ako 100 stupňov (napríklad v púštnej továrni na solárne panely), výkon robota sa tiež zmení. Nízke teploty môžu spôsobiť, že ochranný plyn bude hustejší, takže robot prispôsobí prietok, aby sa uistil, že správne pokrýva zvar, zatiaľ čo vysoké teploty môžu spôsobiť, že motor robota bude bežať teplejšie, takže pridávame ďalšie chladiace ventilátory a izoláciu, aby komponenty zostali v ich prevádzkovom rozsahu. Dokonca sme pripravili roboty pre ťažobnú spoločnosť, ktorá zvára zariadenia v horách, kde teploty v noci klesajú na -20 °F; robot len spustí cyklus predhrievania plynového potrubia pred začatím práce, takže kvalita zvaru zostane konzistentná bez ohľadu na vonkajšiu teplotu.
Veľa ľudí sa ma pýta, či sú zváracie roboty „univerzálne“ a odpoveď je určite nie. Atmosféra, v ktorej pracujete, je jedným z najväčších faktorov pri výbere správneho robota a nastavenia. Nepotrebujete luxusný, vysokorýchlostný univerzálny robot, ak robíte len malé, maloobjemové zvary v prašnej dielni – potrebujete robota na všeobecné použitie s nízkou poruchou, ktorý je skonštruovaný na manipuláciu s úlomkami. A ak pracujete na veľkých vonkajších projektoch, tento lakovací robot s dlhým ramenom prispôsobený na zváranie je oveľa lepší ako štandardný model s malým telom.
Nakoniec, zváranie v rôznych atmosférach nie je o nejakom kúzelnom triku v robote – je to o prispôsobení hardvéru a programovania robota podmienkam a o dodávateľovi, ktorý nielen predáva vybavenie, ale pomáha vám vyladiť nastavenie tak, aby vyhovovalo vašej konkrétnej dielni. Hovoril som s toľkými majiteľmi, ktorí si kúpili zváracieho robota online bez toho, aby položili tieto otázky, a skončili so strojom, ktorý funguje skvele v laboratóriu, ale v ich skutočnej dielni sa rozpadne. Nebuď tou osobou. Nájdite si čas a spýtajte sa na atmosféru, v ktorej pracujete, a vyberte si robota, ktorý je stvorený pre daný priestor.
Ak vás už nebaví riešiť nekonzistentné zvary, vysoké miery prepracovania alebo roboty, ktoré sa pokazia, keď ich najviac potrebujete, porozprávajte sa. Môžeme prejsť vaším konkrétnym obchodom, typmi vašich dielov a podmienkami, v ktorých pracujete, a pomôžeme vám vybrať správne nastavenie zváracieho robota, ktoré vyhovuje vašim potrebám. Žiadne propagácie predaja, žiadny mätúci žargón – len skutočné rady od ľudí, ktorí boli vo vašej koži.
Referencie
- Americká zváračská spoločnosť. (2021).Výkon robotického zvárania v premenlivých atmosférických podmienkach. Zváračský denník AWS.
- Medzinárodná organizácia pre normalizáciu. (2020). ISO 10218-1: Roboty na zváranie a súvisiace procesy – Bezpečnostné požiadavky.
- Robotika Fanuc. (2022).Environmentálne úpravy pre priemyselné robotické zváracie systémy.
- Lincoln Electric. (2021).Účinnosť ochranného plynu vo veternom priemyselnom prostredí.
- Bosch Rexroth. (2022).Ochrana proti prachu a kontaminácii pre kĺbové roboty v zariadeniach na výrobu kovov.