Прямой ответ: Сварка без обучения — это метод повторного позиционирования для одного класса геометрических форм, а не автоматическое программирование для любой формы. Сканирование возвращает местоположение конкретной детали, поэтому допускается отклонение от детали к детали, в то время как изменение самой геометрии недопустимо. Закрытый регулярный шов, такой как фланцевое кольцо, может быть рассчитан на основе результатов сканирования. Этот метод исключает необходимость обучения; каждая деталь по-прежнему определяется оборудованием, а не человеком.
Для кого это: Данная статья предназначена для инженеров и покупателей, оценивающих сварочные ячейки на основе сканирования для изготовления сборочных узлов в средних объемах.
Объем: В данном руководстве EVST описаны предварительные условия, которым должно соответствовать изделие для корректной работы роботизированной сварки на основе сканирования без обучения: ровность шва, фактические результаты сканирования, что сохраняется, а что нет, и условия, при которых происходит сбой. В нем не приводятся данные о точности сканирования, диапазонах компенсации, выходе годных изделий с первого прохода или времени цикла; эти данные получены из протоколов испытаний ваших собственных деталей.
Сначала сделайте замеры, затем сваривайте.
На видеозаписи красная лазерная линия пересекает крышку бака трансформатора и отверстие фланца в ней еще до того, как загорится сварочная дуга. Только после этого прохода робот начинает сварку вокруг фланцевого кольца.
Этот порядок и есть метод. Сканирование — это не проверка уже существующей программы; это входные данные, на основе которых строится путь, и последовательность повторяется для каждой части.
Стоит отметить, чем это НЕ является. Это не автономное программирование, которое строит траекторию на основе модели, и не отслеживание шва, которое корректирует натянутую траекторию во время сварки. Эти три понятия отвечают на разные вопросы и часто описываются как взаимозаменяемые.
Что требуется от шва при роботизированной сварке без обучения?
Фланцевое кольцо представляет собой замкнутый ровный шов, лежащий в плоскости. Имея сканирование, которое его обнаруживает, можно вычислить траекторию движения вокруг него, поскольку форма описывается небольшим числом параметров, а не произвольной кривой.
Именно для такой геометрии подходит этот метод. По мере того, как шов становится менее правильным — например, пространственная кривая, пересечение двух цилиндров, соединение, форма которого меняется по всей длине, — сканирование по-прежнему возвращает координаты, но траекторию из них уже нельзя вывести без модели.
Практическая проверка проста: можно ли описать шов достаточно точно, чтобы его обнаружение позволило его сгенерировать? Если да, то подходит вариант без обучения. Если же необходимо описать саму форму, то это вопрос офлайн-программирования.
Принцип работы EVST всегда одинаков: сначала геометрия шва, затем то, что может охватить сканирование, затем подгонка, и только потом сама ячейка.
По оценкам ISO-9692 1: 2013Подготовка сварного шва к сварке плавлением определяется заданными геометрическими параметрами и размерами, что, собственно, и позволяет описать обычный сварной шов.
Это экономит время на преподавании, а не на поиске.
На видеозаписи видно, что на одном и том же танке несколько мест сварки, и оборудование снова сканирует их перед тем, как приступить к следующей сварке. Никто ничего не повторяет, но позиция каждый раз занята заново.
Это различие имеет значение для аргумента, основанного на времени цикла. Обучение — это разовые затраты на настройку; сканирование — это затраты на каждую деталь. Таким образом, аргумент становится более убедительным по мере уменьшения размеров партий и увеличения разнообразия, и менее убедительным по мере увеличения размеров партий и обеспечения однородности деталей.
Это также имеет значение для ожиданий при вводе в эксплуатацию. Ячейка, сканирующая каждую деталь, выполняет работу, которую не выполняет обученная ячейка, и эта работа должна где-то появиться в цикле.
| Ситуация | Обычный метод | Что проверить в первую очередь |
|---|---|---|
| Стандартные закрытые швы, небольшие партии, положение меняется. | Обучение без использования сканирования | Проверяет ли сканирование каждый шов и диапазон зазоров |
| Сложные или произвольные швы, модель доступна. | Автономное программирование из модели | Точность модели по сравнению с реальной сборкой |
| Длительные серии одной цельной детали | Преподаваемая программа, возможно, с отслеживанием успеваемости. | Насколько сильно положение варьируется от детали к детали |
| Смещение положения шва во время сварки | Отслеживание шва по заданной траектории | Независимо от того, вызвано ли отклонение деформацией или несоответствием размеров. |
Где метод дает сбой
Сканирование осуществляется при наличии прямой видимости. Шов, скрытый за конструкцией, зажатый под зажимом или расположенный под углом, недоступным для датчика, — это шов, который данный метод не может обнаружить, и никакая обработка не позволит его восстановить.
Отражающие поверхности являются второй по распространенности причиной поломки. Полированные, покрытые гальваническим покрытием или влажные поверхности искажают показания линейного структурированного светового датчика, и практические решения носят оптический и механический характер – угол падения, конструкция крепления, состояние поверхности – а не программный.
Третий фактор — это подгонка. Сканирование может измерить зазор, но оно не может сварить зазор, выходящий за пределы технологического окна. Согласно ISO 13920: 1996Общие допуски для сварных конструкций указываются в виде классов допусков, и зазор, превышающий класс, предполагаемый данной процедурой, является проблемой сборки, а не проблемой сварочного оборудования.
Последний пункт стоит отметить прямо, потому что он регулярно регистрируется как неисправность оборудования во время ввода в эксплуатацию, а на самом деле таковой не является.
Что относится к протоколам испытаний и безопасности?
Точность сканирования, фактически примененный диапазон компенсации и выход годной продукции с первого раза основаны на результатах испытаний, проведенных на ваших собственных деталях. Ни один из этих показателей не может быть считан с видеоматериалов, и ни один из них здесь не приводится.
По оценкам ISO 9283: 1998Точность позиционирования и повторяемость измеряются при заданных условиях нагрузки и скорости, поэтому любое изображение позиционирования для сканирующей ячейки должно содержать название датчика, расстояние между ним и деталью, которую он охватывает.
По оценкам ISO-10218 2: 2025Защищенное пространство создается за счет движения всей интегрированной системы, которая для ячейки, установленной на портале, включает в себя перемещение портала, а не только манипулятора.
Рассмотрение каждой заявки на EVST начинается с одних и тех же исходных данных проекта – чертежа, подготовки соединений и существующих допусков сборки – поэтому выбор основывается на подтверждающих документах, а принятие решения о приемке принимается на основе ваших собственных деталей, а не технической документации.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли считать, что сварка без обучения — это то же самое, что и программирование в автономном режиме?
Нет. Автономное программирование строит траекторию на основе модели; программирование без обучения строит её на основе сканирования реальной детали. Автономное программирование может обрабатывать формы, которые сканирование не может описать, а программирование без обучения может обрабатывать вариации от детали к детали, о которых автономная траектория не знает. Они решают разные задачи и часто комбинируются.
Какие швы подходят для этого метода?
Обычные, поддающиеся описанию швы, которые можно обнаружить с помощью сканирования – фланцевое кольцо, прямой скругленный шов, окружность расположения болтов. По мере того, как шов становится произвольной формы, его обнаружения уже недостаточно для его генерации, и вопрос переходит в стадию автономного программирования.
Что мешает этому на практике?
Прямая видимость, отражение и подгонка. Шов, который датчик не видит, невозможно обнаружить; полированные, гальванизированные или влажные поверхности искажают показания; а зазор за пределами технологического окна является проблемой сборки, которую сканирование измерит, но не исправит.
Что нам нужно отправить, чтобы получить полезный ответ?
Чертеж детали, подготовка соединения, класс допуска сборки, с которым вы работаете, и диапазон зазоров, которые вы фактически видите на поступающих деталях.
Исходные данные проекта для рассмотрения заявки.
Чтобы проверить это на соответствие вашему продукту, а не общей ячейке, отправьте:
- чертеж детали и свариваемых швов.
- совместная подготовка и класс толерантности, к которому вы стремитесь.
- диапазон зазоров при сборке, наблюдаемых в поступающих деталях
- Размер партии и количество вариантов, использующих одну станцию.
Отправьте чертеж и совместную подготовку, а также информацию о возможности урегулирования споров по поводу беспрепятственного доступа к этому продукту. Дополнительная информация: решения для автоматизированных сварочных систем, границы траектории роботизированной сварки.