Aplicaţii robotice

- sudarea robotizată -

Conf.dr.ing. Valentin Ciupe

Univ. Politehnica Timişoara

Departamentul de Mecatronică

Simularea temperaturii si

deformatiei in procesele de sudare

• Sudarea reprezinta procesul fizico-chimicprin care se realizeaza o imbinarenedemontabila intre doua componente.

• Procedee de sudare (robotizate):

– Prin topire

• Arc electric

• Curenti HF

• Fascicul de electroni

• Efect Joule

• Plasma

• Laser

– Prin presiune

• Efect Joule

• Frecare

• Ultrasunete

• Curenti HF

Introducere

Introducere

Tipuri uzuale de suduri

Simularea unei sudari

• Robotizarea operatiilor de sudare prezinta urmatoarele avantaje: – usurarea muncii sudorilor, prin

protejarea lor de caldura, gazele/fumul si radiatiile emanate in timpul sudarii;

– intensificarea parametrilor procesului de sudare, operatorul uman fiind indepartat de zona de producere a noxelor;

– suprapunerea timpului de masina (de "arc") cu cel auxiliar;

– imbunatatirea calitatii sudurilor executate (puncte de sudura pozitionate precis, cusaturi uniforme), reducerea volumului lucrarilor de remaniere.

Sudarea MIG-MAG (Metal Inert/Active Gas)

Efectul gazelor protectoare asupra geometriei

sudurii:

a) argon; b) argon+oxigen; c) CO2; d) argon+CO2;

e) heliu; f) argon+heliu.

- Cel mai raspandit procedeu de sudare

robotizata (cu arc electric);

- Electrod fuzibil in mediu de gaz

protector (inert sau activ);

Schema de principiu a sudarii MIG-MAG

Sudarea MIG-MAG (Metal Inert/Active Gas)

Pistolete pentru sudarea

robotizata

Componenta capului pistoletului:

1-maner; 2-izolator; 3-duza de gaz;

4-duza de curent; 5-sarma electrod.

Realizarea unei suduri MIG-MAG

Sudarea MIG-MAG (Metal Inert/Active Gas)

Surse moderne

de sudare

Dispozitive de avans

al sarmei-electrod

Sudarea MIG-MAG (Metal Inert/Active Gas)

Moduri de sudare:

a) Arc scurt; b) Spray-transfer; c) Curent pulsat

a) b) c)

Sudarea WIG/TIG (Wolfram Inert Gas)

Realizarea unei suduri WIG

Schema de principiu a sudarii WIG (electrod nefuzibil)

Sudarea WIG/TIG (Wolfram Inert Gas)

Pistolet pentru sudare

robotizata WIGExemplu de sudare robotizata WIG

Sudarea in puncte (Spot Welding)

Principiul sudarii in puncte

Principiul sudarii cu role

a) b) c)

Fazele procesului de sudare robotizata in

puncte:

a) apropiere; b) inchidere; c) sudare

Sudarea in puncte (spot welding)

Exemple de clesti de sudare pentru sudarea robotizata in puncte

Aspectul in sectiune al

unei suduri in puncte

Sudarea in puncte (spot welding)

a) b)

Exemple de aplicatii robotizate pentru sudarea in puncte:

a) celula de sudare in puncte; b) aplicabilitatea

procesului in industria auto

Sudarea si taierea cu plasma

Principiul sudarii cu plasma Principiul taierii cu plasma

Exemplu de taiere a unei table

groase cu plasma de aer

Sudarea si taierea cu plasma

a) b)

Exemple de aplicatii robotizate pentru taiere cu plasma:

a) decupare gauri + sanfren in tabla groasa; b) decupare

inox pe contur complex (separare piese)

Sudarea laser-hibrid

Principiul sudarii laser-hibrid

(fascicul laser+MIG clasic)Pistolete pentru sudarea laser-

hibrid robotizata

Sudarea cu laser

Principiul de functionare si exemplu de sudare robotizata

cu laser la distanta (remote laser welding).

Sudarea prin frecare (friction stir welding)

Principiul sudarii prin frecare

Formarea baii topite

Tipuri de varfuri utilizate

Diferenta de aspect intre o sudura

cu arc si o sudura prin frecare

Sudarea prin frecare (friction stir welding)

a) b)

Exemple de sudare prin frecare a pieselor din aluminiu:

a) sudare robotizata; b) sudare pe CNC

Principiul functionarii Senzorului de Arc

Senzori pentru monitorizarea procesului de

sudare robotizata

Senzori pentru monitorizarea procesului de

sudare robotizata

Exemple de urmarire a rostului cu ajutorul

Senzorului de Arc

Senzori pentru monitorizarea procesului de

sudare robotizata

a) b)

Principiul de functionare a senzorilor laser

pentru urmarirea rostului:

a) senzor cu baleierea razei; b) senzor laser 3D

Senzor laser montat pe pistoletul de sudare

Simularea proceselor si programarea offline

Virtual Robot Experimentation Platform

www.v-rep.eu

MotoVisual

Cloos RoboPlan

Componenta unui sistem de sudare robotizat

Robot Romat 350, dulap de comanda

Rotrol II, sursa de sudare MC3-R

Elemente componente de baza ale

unui sistem de sudare robotizat