Jika Anda pernah menghabiskan waktu di lantai bengkel las (atau bahkan menonton pertunjukan tentang manufaktur), Anda pasti tahu betapa pentingnya kecepatan-untuk sebuah jalur, perlombaan, dan ya, bahkan pengelasan. Namun ada satu hal yang menarik: Saya telah menjual Robot Pengelasan Kolaboratif Seluler selama beberapa tahun, dan satu pertanyaan yang selalu saya dapatkan adalah, "Apakah seberapa cepat robot bergerak benar-benar mengacaukan kualitas pengelasan?" Ini bukan jawaban yang acak, "tergantung" - ada ilmu pengetahuan sebenarnya di baliknya, dan jika Anda seorang fabrikator yang mencoba memotong biaya tanpa membakar komponen, ini penting.
Mari kita mulai dengan dasar-dasarnya. Kualitas pengelasan bukan hanya tentang penampilan yang cantik (walaupun lasan yang cantik membantu dalam pemeriksaan). Ini tentang penetrasi, fusi, tidak ada porositas, dan percikan minimal. Kecepatan pergerakan robot secara langsung mengontrol berapa lama kolam las terkena sumber panas—biasanya MIG, TIG, atau plasma untuk robot kolaboratif. Terlalu cepat, dan Anda tidak memberikan cukup waktu pada logam untuk meleleh dengan baik atau logam pengisi (jika digunakan) mengalir ke dalam sambungan. Terlalu lambat akan menyebabkan logam dasar menjadi terlalu panas sehingga menyebabkan bengkok, terbakar, atau bahkan retak. Ini adalah keseimbangan yang ketat, terutama ketika Anda bekerja dengan pengaturan seluler vs. pengaturan tetap, lebih lanjut tentang itu nanti.
Mari kita uraikan dampak kecepatan. Pertama, penetrasi: seberapa dalam lasan melebur ke dalam logam dasar, yang tidak dapat dinegosiasikan untuk bagian struktural (misalnya peralatan pertanian, rangka logam, atau braket tugas berat). Jika robot bergerak terlalu cepat, masukan panas per satuan panjang akan turun. Misalnya, jika arus pengelasan Anda adalah 180 amp dan tegangannya 24V, bergerak dengan kecepatan 10 inci per menit (ipm) vs. 20 ipm berarti setengah dari jumlah panas yang diterapkan ke setiap inci sambungan. Logam tipis mungkin bisa lolos dengan gerakan cepat, tapi baja tebal? Anda akan mendapatkan lasan yang dangkal dan lemah yang akan patah karena tekanan. Saya telah melihat perakit menguji ini dengan komponen lama-terlalu cepat, dan las selalu putus selama uji tarik.
Lalu ada fusi: saat itulah kolam las melelehkan kedua potongan logam dasar sehingga keduanya menyatu, bukan hanya pengisi yang berada di atasnya. Kecepatan lambat mungkin tampak membantu untuk menghasilkan lebih banyak panas, tetapi terlalu lambat maka Anda bisa mengalami "pengelasan berlebihan" - pengisi terlalu menggenang, tidak bercampur dengan logam dasar, dan membuat sambungan menjadi rapuh. Porositas adalah gelembung gas besar dan kecil lainnya yang terbentuk ketika lasan mendingin terlalu cepat atau terlalu banyak udara di sekitarnya. Jika robot bergerak dengan kecepatan yang tepat, gas dapat keluar sebelum logam membeku. Terlalu cepat, logam akan mendingin sebelum gelembung keluar; terlalu lambat, dan panas berlebih dapat menarik udara ke dalam sambungan. Percikan juga-tidak ada yang suka membersihkannya. Kecepatan tinggi dapat menyebabkan busur tidak stabil, yang menyebabkan percikan beterbangan ke mana-mana, sedangkan kecepatan lambat dapat menyebabkan busur tetap berada di satu titik dan menyebabkan percikan tambahan atau terbakar.
Sekarang, saya menjual robot las kolaboratif seluler, jadi mari kita bahas bagaimana mobilitas mengubah hal ini. Robot tetap dipasang di satu tempat, sehingga kecepatannya konsisten di seluruh area kerja. Yang bergerak bergerak di atas roda, sehingga pergerakannya bisa sedikit bergeser jika lantainya tidak rata sempurna, atau jika bagiannya tidak rata. Itu sebabnya pengaturan seluler perlu memiliki kontrol kecepatan yang terkalibrasi-jika robot Anda melambat saat melewati kemiringan kecil di lantai pabrik, Anda mungkin mengalami burn-through di sana, sementara benturan membuatnya melaju lebih cepat dan melompati satu titik. Saya pernah bekerja dengan toko fabrikasi kecil yang beralih dari robot tetap ke Robot Las Kolaboratif Seluler kami dan berpikir "kecepatan adalah kecepatan" -mereka tidak melakukan kalibrasi ulang untuk lantai yang tidak rata, dan mereka harus mengerjakan ulang 20% suku cadangnya selama sebulan. Setelah mereka menyesuaikan kecepatan untuk setiap bagian, kecepatannya turun hingga kurang dari 2%.
Tunggu, tidak semua robot las itu sama kan? Kami menawarkan model berbeda untuk pekerjaan berbeda. Misalnya, Robot Pengelasan Jangkauan Lengan 1600 sangat cocok untuk bagian yang lebih besar yang tidak dapat dijangkau oleh lengan tetap, jadi kecepatan di sana penting untuk mendapatkan pengelasan yang konsisten pada permukaan yang lebih besar. Robot Pengelasan Kolaboratif Terprogram kami memungkinkan Anda memasukkan kecepatan khusus per jalur pengelasan, yang merupakan pengubah permainan untuk komponen dengan ketebalan sambungan yang bervariasi seperti braket yang tebal di satu titik dan tipis di titik lain. Jika Anda hanya menggunakan kecepatan satu ukuran, Anda akan mengacaukan kedua ujungnya. Selain itu, Robot Pengelasan Magnetik kami sangat bagus untuk menahan komponen pada tempatnya saat melakukan pengelasan, sehingga pergerakan robot tidak bergeser di tengah pekerjaan. Stabilitas komponen juga terkait dengan kecepatan, karena jika komponen bergerak, robot harus mengimbanginya dan kecepatan mungkin turun.
Mari masuk ke angka dunia nyata. Pengujian umum yang kami lakukan dengan pelanggan: baja tipis (1/8 inci) untuk trailer. Kecepatan optimalnya adalah 15-18 ipm. Lanjutkan ke 25 ipm, dan penetrasi turun 30%-lasan tidak akan tahan selama uji beban. Lanjutkan ke 10 ipm, dan logam tipis tersebut akan terbakar. Untuk logam yang lebih tebal (1/4 inci), sweet spotnya adalah 10-12 ipm lebih lambat untuk mendapatkan penetrasi yang cukup tanpa terlalu panas. Itu tidak acak; ini berasal dari pengujian internal kami, tetapi juga dari standar industri dari American Welding Society (AWS), yang selalu saya sarankan untuk diperiksa karena ini bukan hanya pembicaraan penjualan kami.
Faktor lain: sudut perjalanan. Kecepatan robot berinteraksi dengan sudut pergerakannya pada sudut tarik vs. sudut dorong. Jika Anda menggunakan sudut dorong (umum untuk MIG), kecepatan yang sedikit lebih lambat mungkin membantu fusi, sedangkan sudut tarik memerlukan kecepatan yang lebih cepat. Namun jika kecepatan robot Anda melambat, sudut yang tepat pun tidak akan memperbaikinya. Saya pernah memiliki pelanggan yang bertanya apakah mereka dapat menyetel robot ke kecepatan "sedang" dan mengabaikannya-tidak mungkin. Setiap sambungan, setiap bagian, setiap material memerlukan penyesuaian kecepatan. Itu sebabnya robot kolaboratif lebih baik untuk pekerjaan dalam jumlah kecil, karena Anda dapat menyesuaikan kecepatan untuk setiap bagian, tidak seperti robot jalur tetap yang disetel satu kali untuk produksi massal.
Bagaimana dengan kesalahan umum? Pengguna robot baru sering kali berpikir lebih cepat = lebih banyak komponen per jam, sehingga mereka meningkatkan kecepatannya. Namun jika hasil lasnya buruk, Anda membuang lebih banyak waktu untuk mengerjakan ulang atau membuang bagian-bagian daripada yang Anda hemat dengan melakukannya dengan cepat. Seorang pelanggan tahun lalu memberi tahu saya bahwa mereka menghasilkan 10 komponen per jam dengan robot lama mereka, namun 3 di antaranya adalah komponen bekas. Mereka beralih ke Robot Kolaborasi Pengelasan kami, mengatur kecepatan yang tepat untuk setiap komponen, mendapatkan 12 komponen per jam, dan tingkat kerusakan turun menjadi 2%. Itu adalah pengoptimalan kecepatan menang bukan hanya tentang bergerak lebih cepat, namun juga tentang bergerak dengan kecepatan yang tepat.
Dan dengan robot seluler, Anda juga harus memperhitungkan waktu penyiapan. Jika Anda memindahkan robot dari satu stasiun kerja ke stasiun kerja lainnya, Anda tentu tidak ingin robot tersebut bergerak dengan kecepatan penuh di sekitar toko aman terlebih dahulu, tetapi juga, ketika berada di dekat suatu bagian, robot harus melambat hingga kecepatan mengelas. Robot kami memiliki sensor bawaan yang menyesuaikan kecepatan berdasarkan jarak dari bagian tersebut, sehingga tidak perlu lagi menebak-nebak. Tidak perlu lagi khawatir jika robot bergerak terlalu cepat saat mendekati suatu sambungan.
Tunggu, apakah ada kasus di mana lebih cepat lebih baik? Mungkin untuk material yang sangat tipis atau aplikasi pengelasan berkecepatan tinggi, tapi itu khusus. Kebanyakan perakit bekerja dengan baja dengan ketebalan sedang, aluminium, atau baja tahan karat, dan untuk itu, konsistensi kecepatan lebih penting daripada kecepatan mentah. Robot yang bergerak dengan kecepatan stabil 15 ipm lebih baik daripada robot yang bergerak dengan kecepatan 20 ipm untuk separuh pengelasan dan merangkak dengan kecepatan 8 ipm untuk separuh lainnya. Di sinilah keunggulan robot yang dapat diprogram—Anda dapat memetakan seluruh jalur pengelasan, mengatur kecepatan setiap incinya, sehingga konsisten.
Jadi, apa yang harus Anda lakukan jika berhadapan dengan kecepatan robot las? Pertama, uji setiap bahan dan ketebalan bagian untuk menemukan titik terbaiknya. Gunakan pedoman AWS sebagai titik awal, lalu sesuaikan dengan bagian Anda sendiri. Jika Anda menggunakan robot bergerak, pastikan Anda mengkalibrasinya agar permukaan lantai toko Anda tidak rata dapat mengganggu pergerakan. Jika Anda mengerjakan komponen dalam jumlah kecil atau khusus, dapatkan robot yang dapat diprogram sehingga Anda dapat menyesuaikan kecepatan dengan cepat. Dan jangan lupa perlengkapan penahan komponen magnetis dapat menjaga komponen tetap stabil, sehingga pergerakan robot tidak terganggu, sehingga membantu menjaga kecepatan tetap konsisten.
Pada akhirnya, kecepatan pergerakan robot merupakan variabel inti yang menentukan kualitas pengelasan. Ini bukan sesuatu yang dapat Anda atur dan lupakan, namun dengan robot yang tepat seperti model seluler, dapat diprogram, atau magnetis kami-dan sedikit pengujian, Anda bisa mendapatkan hasil las yang konsisten dan berkualitas tinggi tanpa membuang waktu atau bahan.
Jika Anda ingin meningkatkan pengaturan pengelasan dan ingin membicarakan tentang cara kerja kecepatan robot untuk komponen spesifik Anda, hubungi kami. Kami dapat membantu Anda menemukan robot yang tepat untuk toko Anda, baik itu Robot Pengelasan Kolaboratif Seluler kami untuk ruang lantai yang fleksibel, Robot Pengelasan Jangkauan Lengan 1600 untuk komponen yang lebih besar, atau model yang dapat diprogram untuk pekerjaan khusus.
Referensi:
- Masyarakat Pengelasan Amerika. (2022). Panduan Penggunaan Otomasi dan Robotika dalam Pengelasan. AWSD16.1/D16.1M:2022.
- Lin, S., & Bersemangat, TW (2020). Pengaruh kecepatan perjalanan pada geometri manik las dalam pengelasan busur logam gas. Jurnal Proses Manufaktur, 56, 452-459.
- Organisasi Internasional untuk Standardisasi. (2019). Robot dan perangkat robotik-Persyaratan keselamatan untuk robot industri-Bagian 1: Robot. ISO 10218-1:2019.
