65.1 Introducere

Sudarea robotică a fost una dintre cele mai comune și de succes aplicații ale roboților în mai multe industrii. Cea mai veche aplicație extinsă a roboților de sudare a început în industria auto în anii 1980, în principal pentru procesul de sudare prin puncte cu rezistență. Odată cu apariția senzorilor și a capacităților de control al procesului, precum și a tehnologiei avansate de programare a roboților, roboții de sudare nu sunt implementați doar pentru producția de volum mare, ci au fost introduși și pentru sarcini de volum redus. Astfel de sarcini sunt comune în industriile construcțiilor navale, offshore și asamblărilor structurale. Figura 1 prezintă câteva exemple de sudare robotică.

Fig. 1 Exemple de sudare robotică: (a) sudarea unei piese de prelucrat pe o placă turnantă (www.forsterwelding-systems.com), (b) sudarea unui cadru de mașină (www.lincolnelectric.com), (c) sudarea unui panou de robot pentru automatizarea șantierului naval (www.kranendonk.com), (d) stație de sudare cu arc cu doi roboți de sudare și robot de manipulare a unei piese de prelucrat (www.forster-welding-systems.com)

Multe aplicații de sudare industrială beneficiază de introducerea roboților de sudare deoarece majoritatea dezavantajelor atribuite factorilor umani sunt eliminate. Beneficiile cheie ale sudării robotice includ o calitate și productivitate sporite a sudării și costuri de producție mai mici, ceea ce duce la produse mai ieftine și de mai bună calitate.

Un sistem robotic tipic de sudare cu arc include un manipulator robot articulat de șase grade-de-libertate (DoF), sursă de putere de sudare, pistolet de sudare, alimentator de sârmă, poziționator, stație de curățare și calibrare a pistoletului de sudare, extracție de fum și gard de siguranță. Un sistem robotic mai avansat este echipat cu un sistem optic de urmărire a cusăturii pentru procese complexe de sudare care implică un număr mare de treceri. Funcționalitățile de bază ale unui sistem de sudare cu robot includ sudarea, programarea traseului de sudare, urmărirea prin arc sau optică a cusăturilor, precum și monitorizarea și controlul procesului de sudare.

Operarea robotului de sudare presupune, în general, două etape. În etapa de configurare, operatorul introduce parametrii de sudare și programează traseul robotului. Este urmată de etapa de sudare în care robotul realizează procesul de sudare. În etapa de configurare, utilizatorul determină procesul și procedura de sudare. Aceasta ar putea fi selectarea comenzilor de lucru preprogramate în care sunt definiți parametrii de sudare și traseele robotului. Etapa de configurare poate fi, de asemenea, una pentru programarea robotului pentru a suda o nouă piesă de prelucrat. Într-o astfel de etapă de configurare, pe lângă setarea procesului de sudare, operatorul va introduce și parametrii operaționali, cum ar fi numărul de piese, mișcarea poziționatorului piesei de prelucrat, instruirea traseului de sudare a robotului și selectarea parametrilor de sudare.

În etapa de sudare, urmărirea cusăturii poate fi utilizată pentru a ghida robotul de-a lungul cusăturii. În general, detecția prin arc este o metodă comună pentru urmărirea cusăturilor. În timpul etapei de sudare, piesa de prelucrat poate fi deplasată de poziționator pentru a permite accesibilitatea completă a pistoletului de sudare ținut de robot, precum și pentru maximizarea productivității.