Роботизированный комплекс сварки под флюсом в узко-щелевую разделку, с применением лазерных сканеров

Роботизированный комплекс предназначен для одновременного выполнения двух кольцевых сварных швов при изготовлении шаровых кранов.

В соответствии с требованиями наших клиентов мы построили две системы, чтобы охватить широкий диапазон размеров. Обе системы идентичны и основаны на роботе FANUC R-710iC и одноосевом позиционере.
Рука робота позиционирует сварочную горелку, а позиционер вращает деталь.

Технические требования заказчика:
  • Параллельная и независимая сварка двух швов.
  • Компенсация деформации и аномалий зазора.
  • Принудительное охлаждение и контроль температуры в зоне сварки.
  • Автоматическая подача и рециркуляция флюса.


Технические характеристики комплекса :
  • Профиль для сварки в узкую щель.
  • Номинальный размер: DN 300-1400 мм
  • Диапазон глубины профиля сварного шва: 25-120 мм
  • Максимальный вес: 30000 кг
  • Максимальный диаметр сварных швов: 2300 мм
  • Поскольку внутри находятся полимеры, требуется система охлаждения.


Позиционирование и охлаждение:
Крышки клапанов устанавливаются на клапан, чтобы обеспечить герметичность системы охлаждения.

После установки клапана на подшипники запускается процесс поиска зазора, чтобы роботизированная система могла автоматически начать сварку корневого прохода и всех последующих проходов с помощью системы лазерного позиционирования.



После сварки корневого шва начинает работать система охлаждения, которая следит за температурой заготовок, чтобы избежать перегрева полимерных уплотнений.

Благодаря этому и многим другим реализованным решениям по автоматизации повысилась эффективность, качество и гибкость процесса.


Сварочная головка.
Для этой задачи нами была разработана специальная сварочная головка. Имеет правостороннюю и левостороннюю версию. Компактный и простой в обслуживании. В нем есть все необходимое: датчик обнаружения столкновений, датчик проволоки, датчик флюса, нагнетательный клапан для контроля скорости подачи флюса, защита от прихвата сварочной проволоки, выпрямитель проволоки, система лазерного сканирования для контроля зазора. Толщина сварочного пистолета всего 10 мм. Также мы разработали систему рециркуляции потока, позволяющую значительно снизить нагрузку на робота и обеспечить гибкость движений.




Система слежения.
VistaWeld — это система слежения, которая ищет, находит и отслеживает сварные соединения и сварные швы с помощью оптической триангуляции. Он обеспечивает надежный бесконтактный метод управления положением сварочных горелок. Система подключена к контроллеру робота через Ethernet.




Панель управления.
Следуя нашей философии эргономики и простоты, мы сделали простой и легкий в использовании интерфейс подвески для обучения робота, что сделало систему простой в использовании, но при этом полностью управляемой. Преимущества такого подхода очевидны: оператор может взять подвесной пульт обучения на свое рабочее место рядом со свариваемой деталью и получить доступ ко всем параметрам в системе, у него есть информация о состоянии всей роботизированной системы, включая сварочный ток. и напряжение и может контролировать любой параметр, включая скорость сварки и положение робота.




Процесс сварки.
Процесс сварки включает послойное заполнение зазора. Каждый слой имеет три прохода. Робот имеет возможность наклонять факел при приближении к стенкам пропасти. Это позволяет увеличить проникновение и снизить вероятность дефектов. При заполнении зазор расширяется, но для робота это не проблема, так как он может увеличить площадь поперечного сечения сварочной ванны. Для обеспечения равномерности погонной энергии в зоне сварного шва по всей глубине зазора робот увеличивает скорость сварки по мере увеличения величины погонной энергии. Если по какой-либо причине два зазора заполнены неравномерно, робот также может изменить площадь поперечного сечения сварочной ванны, чтобы выровнять заполнение двух зазоров. Вы также можете выполнять отдельные сварные швы.

Преимущества этой системы: 

  1. Управление всеми элементами и модулями осуществляется с одного контроллера и с помощью одного пульта.
  2. Процесс сварки осуществляется полностью автоматически, влияние человеческого фактора исключено.
  3. Система охлаждения защищает внутренние компоненты клапана и снижает подвод тепла в зоне сварки для улучшения механических свойств сварного шва.