23
Mašinski fakultet Sarajevo Tehnike spajanja 1 Seminarski rad Arnela Muharemović Đelila Muminović Berina Brdarić Emir Kljajić Bodova: od max 20 Datum kolokvija i prezentacije: 10.01.2014 Asistent: Petar Tasić Datum izdavanja Novembar 2013 Naziv seminarskog rada ROBOTSKO ZAVARIVANJE U AUTOINDUSTRIJI Mašinski fakultet Sarajevo | Katedra za mašinski proizvodni inženjering | Tehnike spajanja 1

Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ROBOTSKO ZAVARIVANJE U AUTOINDUSTRIJI

Citation preview

Page 1: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

Mašinski fakultet Sarajevo

Tehnike spajanja 1

Seminarski rad

Arnela Muharemović

Đelila Muminović

Berina Brdarić

Emir Kljajić

Bodova:

od max 20

Datum kolokvija i prezentacije:

10.01.2014

Asistent:

Petar Tasić

Datum izdavanja

Novembar 2013

Naziv seminarskog rada

ROBOTSKO ZAVARIVANJE U AUTOINDUSTRIJI

Mašinski fakultet Sarajevo | Katedra za mašinski proizvodni inženjering | Tehnike spajanja 1

Page 2: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

Sadržaj seminarskog rada

1 SAŽETAK 3

2 UVOD 4

3 Roboti za zavarivanje 5

4 Lasersko zavarivanje u autoindustriji 6

5 CMT zavarivanje u autoindustriji 9

6 FSW zavarivanje u autoindustriji 12

8 Zaključak 16

9 Literatura............................................................................................................................................. 17

str. 2 / 18

Page 3: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

1 SAŽETAK

U ovom seminarskom radu obrađen je postupak robotskog zavarivanja u autoindustriji. Date su osnovne karakteristike robota, glavne prednosti i nedostaci koje sa sobom nosi korištenje robota, zatim karakteristike pojedinih postupaka koji se primjenjuju i na kraju navođenje dijelova koji se zavaruju tim postupcima. Upotreba robotskog zavarivanja od njegovog pojavljivanja svaki dan raste i sve više auto-kuća koristi ovaj postupak, i očekivati je da će se takav trend u budućnosti nastaviti, ali sa svakodnevnim usavršavanjima. Za kraj su ostavljeni primjeri robota koji se najviše koriste u autoindustriji i koji pojedine dijelove automobila dovode do savršenstva.

Ključne riječi: Roboti, laseri, CMT, FSW, automobil

str. 3 / 18

Page 4: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

2 UVOD

Stalni tehnološki napredak, kako na polju zavarivanja, tako i u ostalim proizvodnim procesima, nameće potrebu za povećanjem efikasnosti postupka zavarivanja i skraćenjem ukupnog vremena zavarivanja. Savremene konstrukcije kao što su motorna vozila kratko traju na tržištu, česti redizajni, te je potrebno ubrzati proizvodni proces, kao i dizajn i konstrukciju da bi novi model bio što prije na tržištu. Motorna vozila nerijetko zahtijevaju spajanje raznorodnih materijala. Zahtjevi za stepenom ujednačenosti, zatim povećavanje stepena kvaliteta konstrukcija su neki od razloga robotizacije postupaka zavarivanja u autoindustriji. Robotsko zavarivanje je postupak koji je u mnogim segmentima doprinio rješavanju spomenutih problema spajanja, kao i mnogih drugih koji se javljaju pri zavarivanju, kao što su deformacije radnog komada, visok unos toplote u materijal, velika zona uticaja toplote i slično. Postupci zavarivanja koji se najviše koriste u autoindustriji i koji će se obraditi u ovom seminarskom radu su: lasersko zavarivanje, CMT (eng. Cold Metal Transfer) i FSW (eng. Friction Stir Welding). Najvažnije prednosti robotskog zavarivanja su preciznost i produktivnost. Robotsko zavarivanje također omogućava ponovljivost zavara. Kada se jednom robot programira tačno, on će proizvesti precizne, identične zavare svaki put na dijelovima istih dimenzija i specifikacija. Robotizovani pokreti smanjuju potencijalne greške, što dovodi do smanjivanja otpada i prepravljanja. Iz ovoga se vidi da je primjena robota u autoindustriji prilikom zavarivanja motivisana kako tehničkim, tako i ekonomskim razlozima.

str. 4 / 18

Page 5: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

3 Roboti za zavarivanje

Prema definiciji, roboti za zavarivanje su automatski uređaji za zavarivanje koji imaju više od tri stepena slobode kretanja, a upravljaju se računarom sa mogućnošću programiranja i učenja. Na proizvodnim linijama tvornica automobila, transportne radnike i zavarivače sve više zamjenjuju roboti i automati za zavarivanje. Uvođenje robota u autoindustriju možemo posmatrati na dva načina. Sa jedne strane roboti se pojavljuju kao neophodni sastavni element novih proizvodnih linija koje se projektuju kao visoko automatizovane, i često sa osobinama fleksibilnosti. Sa druge strane roboti se često uključuju u postojeće proizvodne pogone. U takvim slučajevima roboti bitno povećavaju učinak postojeće opreme. Tako, "stare" mašine postaju ekonomičnije što smanjuje ili odlaže potrebu za novim, većim investicijama. Svakako, i nabavka robota je investicija, ali se pokazalo da je nabavka robota znatno ekonomičnija od nabavke novih mašina. Razvoj i robotizacija zavarivanja temelji se na primjeni različitih senzora i računara za praćenje, bilježenje i upravljanje parametrima zavarivanja, uz predviđanje grešaka i istovremeno otklanjanje uzroka. Najčešće se pod pojmom robota podrazumijeva industrijski robot, koji se još naziva „robotska ruka“ ili „robotski manipulator“. Na slici 3-1. je prikazan sistem za zavarivanje.

Slika 3-1. Sistem za zavarivanje „Reis robotics“ [1]

Dijelovi „Reis robotics“ sistema za zavarivanje:1. računar Siemens S7 PLC (eng. Programmable Logic Controller),2. izvor struje,3. robot Reis robotics i4. upravljačka ploča - kontrolor.

Sistem upravljanja omogućava upravljanje i nadzor kretanja manipulatora. Ima veliki broj ulaza i izlaza. Ulazni dio, koji se sastoji od vijčane stezaljke na kojoj se spajaju signali iz okoline, pomaže u prikupljanju podataka sa senzora smještenih na robotskoj ruci. Izlazni dio su, također, vijčane stezaljke. Na njih se spajaju izvršni uređaji iz procesa. Manipulator sistema za zavarivanje se sastoji iz niza krutih segmenata povezanih zglobovima. Ponašanje ovog manipulatora određeno je rukom koja osigurava pokretljivost tj. ručnim zglobom koji daje okretljivost, te vrhom manipulatora koji zavaruje. Na slici 3-2. je prikazan rad „Reis robotics“ sistema u autoindustriji, tj. zavarivanje karoserije automobila.

Slika 3-2. „Reis robotics“ sistem u autoindustriji [2]

str. 5 / 18

Page 6: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

4 Lasersko zavarivanje u autoindustriji

U poređenju sa konvencionalnim zavarivačkim postupcima, zavarivanje laserskom zrakom tj. snopom zraka nudi niz prednosti, kao što su:

- jedinstvena kombinacija visokih brzina,- preciznost i- niske temperaturne distorzije.

Ove prednosti su veoma bitne za primjenu lasera u automobilskoj industriji.Nekad se u automobilskoj industriji najviše koristilo elektrootporno - tačkasto zavarivanje, međutim zbog geometrijskih i strukturnih problema koji su se javljali taj postupak je zahtijevao čak i do 300 robota. Dakle, ušteda u cijeni je jedan od razloga zašto je taj postupak zamijenjen laserskim zavarivanjem. Kada jedan postupak zamijeni drugi, u ovom slučaju, kada lasersko zavarivanje zamijeni elektrootporno- tačkasto zavarivanje postoji mnogo faktora koji se moraju analizirati. Ono na šta se mora obratiti pažnja jesu razlike u zaostalim naprezanjima i čvrstoći spojeva. Zaostala naprezanja kod zavarivanja, u kombinaciji sa strukturalnim naprezanjima u eksploataciji, u području blizu zavarenog spoja, mogu dovesti do:

- distorzije,- krtog loma,- promjene zamorne čvrstoće i- smanjenja otpornosti uz koroziono djelovanje.

Bitno je utvrditi kako se mijenjaju zaostala naprezanja i zamorna čvrstoća sa promjenama brzine laserskih zraka i rotacijskih radijusa okretanja ogledala. Da bi se odredila čvrstoća spoja i zaostala naprezanja, na području zavara mjere se zaostala naprezanja i rade numeričke analize. Za procjenu zamorne čvrstoće provode se testiranja sa malim brojem ciklusa za sve uslove. Na slici 4-1. prikazana je šematska ilustracija laserskog zavarivanja automobila.

Slika 4-1. Šematska ilustracija laserskog zavarivanja automobila [4]

str. 6 / 18

Page 7: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

Razvoj učinkovitih CO2 lasera i robotskog upravljanja ubrzao je primjenu laserskog zavarivanja u proizvodnji karoserije vozila i montaže u automobilskoj industriji. Dakle, zavarivanje laserom ima mnoge prednosti nad ostalim zavarivačkim postupcima:

- niska ulazna toplota,- mala zona uticaja toplote (ZUT) i- niska distorzija mjesta zavara.

Zavarivanje laserskom zrakom je tačno, ponovljivo i brzo. Karoserija automobila se proizvodi u tvornicama gdje se svi prethodno obrađeni i pripremljeni dijelovi karoserije spajaju elektrootpornim tačkastim zavarivanjem. Karoserija obično ima od 3000 do 4000 tačkastih zavara, koje izvodi 250-300 robota, a tu je i bezbroj pištolja za tačkasto zavarivanje, kontrolna i ostala pomoćna oprema. Jedan od nedostataka elektrootpornog tačkastog zavarivanja je nefleksibilnost tog postupka u smislu prilagodbe na novu liniju vozila bez značajnih prilagodbi opreme. Trend ekonomičnije proizvodnje karoserija uz zadržavanje kvaliteta vodi ka uvođenju laserskog tačkastog zavarivanja u automobilsku industriju.Zavarivanje laserskim zrakama u proizvodnji automobila sve više dobija na značaju. Sposobnost lasera da svjetlosnu energiju skupi u najtanje zrake, koje mogu zavarivati čak i metal, otvara nove mogućnosti u pogledu kvaliteta i stabilnosti karoserije, budući da su zavareni spojevi ekstremno uski i precizni. Na slici 4-2. prikazano je lasersko zavarivanje karoserije automobila.

Slika 4-2. Lasersko zavarivanje karoserije automobila [5]

Laserskim zavarivanjem, danas, se spajaju brojni dijelovi automobila, ne samo karoserija, i to vrlo uspješno i kvalitetno. Komponente, odnosno dijelovi velikih prenosa se, uglavnom, zavaruju laserski. Ovim postupkom se mogu zavariti različiti metali, stvarajući kompaktan sklop npr. mjenjača ili diferencijala. Automotiv aplikacije zahtijevaju spajanje materijala tehnologijom laserskog zavarivanja veoma visoke otpornosti. Obezbijeđen je stabilan proces i industrijski dokazana pouzdanost u dijelovima senzora, prekidača, elektronike, svjetlosnih senzora itd., što dokazuje primjenjivost i pouzdanost ovog postupka na primjeru zavarivanja sijalica u autoindustriji. Na slici 4-3. prikazana je sijalica za automobil koja je zavarena laserskim postupkom.

Slika 4-3. Sijalica za automobil [6]

Zavareni spojevi su veoma otporni, bez straha od pucanja šava vara, toplotne distorzije ili oštećenja. Laserska tehnologija nam omogućava ono što nije bilo moguće ostvariti konvencionalnim metodama

str. 7 / 18

Page 8: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

zavarivanja. Vrši se zavarivanje blokova cilindara motora, hladnjaka, titanijumskih auspuha i dr. Zavarivanjem legura aluminijuma, čelika i titanijuma rješavaju se mnogi problemi u autoindustriji koji se nisu mogli riješiti konvencionalnim postupcima.

Za kraj, jedan od primjera primjene postupka robotskog laserskog zavarivanja, jeste kod automobila Passat Variant, gdje su neki dijelovi dovedeni do „savršenstva“ što ranije nije bilo moguće. Na slici 4-4. je prikazan automobil čiji su dijelovi zavareni laserskim snopom zraka.

Slika 4-4. Passat Variant čiji su dijelovi zavareni upotrebom lasera [7]

Korištenjem metode laserskog zavarivanja ojačana je struktura karoserije automobila, što znači da su poboljšani kvalitet i stabilnost.

Na slici 4-5. se vidi preciznost oblika prednje haube automobila, zavarene laserskim snopom, gdje su greške minimizirane zahvaljujući upravo robotizaciji postupka. Izvrsna obrada karoserije navodi na pomisao kako je sve izliveno iz jednog komada, međutim radi se o laserskom spajanju pojedinačnih dijelova.

Slika 4-5. Prednja hauba modela Passat Variant [7]

Na slici 4-6. je prikazan model vrata pomenutog automobila, koja su zavarena laserskim zrakama, gdje dolazi do izražaja prednost u smislu komfora. Zahvaljujući datom postupku, otvori za vrata postali su osjetno veći, a ulazak u automobil, kod modela Passat Variant,  još udobniji.

Slika 4-6. Vrata modela Passat Variant [7]

str. 8 / 18

Page 9: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

5 CMT zavarivanje u autoindustriji

Osnovne specifičnosti CMT (eng. Cold Metal Transfer) postupka, koje ga razlikuju od drugih elektrolučnih postupaka zavarivanja su: kretanje dodatnog materijala – žice u potpunosti je ukomponovano u upravljački sistem, omogućeno je tačno uspostavljanje i iščezavanje električnog luka i na kraju, dodatni materijal se dostavlja u vidu kapljica precizno, bez prskanja. Iako na prvi pogled djeluje jednostavno, u pitanju je vrlo složeno međusobno dejstvo kontrole električnog luka i kretanja žice elektrode. CMT je tehnologija koja se razvija već nekoliko godina, ali je tek unazad nekoliko godina prešao u praktičnu primjenu. Zbog toga se kaže da je ovo novi proces u tehnikama zavarivanja. Prednosti ovog postupka, zbog kojih se suštinski razlikuje od konvencionalnih postupaka zavarivanja topljenjem, su:

- kretanje žice je uključeno u postupak zavarivanja i potpuno je kontrolirano,- unos toplote je smanjen i- prijenos metala odvija se bez prskanja.

CMT postupak prvo je razvijen kao robotizovan proces. Vremenom je prilagođen i za ručnu upotrebu što je pogodno za montažne uslove. Na slici 5-1. data je šema robotizovanog CMT postupka.

Slika 5-1. Šema opreme za robotski upravljan CMT postupak [8]1. TPS (Trans Puls Synergic) 3200 / 4000 / 5000 CMT izvor struje

U potpunosti digitalizovan, mikroprocesorski upravljan inverterski izvor struje (320 / 400 / 500 A) sa integrisanim funkcionalnim paketom za CMT proces.

2. RCU 5000i jedinica za daljinsku kontroluJedinica za daljinsku kontrolu sa punim prikazom teksta, praćenje podataka vezanih za zavarivanje, jednostavno rukovanje, sistemski izgrađen izbornik.

3. FK 4000 R jedinica za hlađenje Otporna i pouzdana, osigurava optimalno hlađenje vodom pištolja za robotsko zavarivanje.

4. Robotsko okruženje Pogodno za sve uobičajene robote.

5. VR 7000 CMT dostavljač žice Digitalno upravljan dostavljač žice za sve tipove crijeva za dostavljanje žice.

6. Robacta Drive CMT Kompaktni pištolj za robotsko zavarivanje sa digitalno upravljanim bezzupčastim visoko dinamičnim AC servo motorom koji služi za precizno dostavljanje žice i konstantan kontaktni pritisak.

str. 9 / 18

Page 10: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

7. Amortizer žice Razdvaja dva pogonska mehanizma za dostavljanje žice i omogućava dodatni prostor za skladištenje žice, da ne bi došlo do zaglavljenja.

8. Namotaj elektrodne žice

CMT postupak omogućava nove poglede i otvara nova područja u zavarivanju. Obzirom da je ovaj postupak veoma pogodan za sučeono zavarivanje tankih limova od aluminija do debljina od 0,3 mm i za zavarivanje čelika i aluminija, njegova primjena u autoindustriji je jako bitna i koristi se u velikoj mjeri. Na slici 5-2. prikazani su dijelovi automobila koji se mogu zavarivati CMT postupkom.

Slika 5-2. Dijelovi automobila kod kojih se koristi CMT zavarivanje [9]

str. 10 / 18

Page 11: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

5.1 Zavarivanje čelika kod automobila

Zavarivanje čelika CMT postupkom povećava efikasnost postupka, uz povećanje brzine zavarivanja u odnosu na postupke u kojima se koristi kapljičasti prijenos metala u električnom luku. Pored efikasnosti, još jedna od prednosti ovog postupka je minimalan iznos prskanja dodatnog materijala, u poređenju sa postupcima koji koriste kapljičasti i impulsni transfer (prijenos). Na slici 5-3. prikazani su dijelovi automobila od čelika zavareni CMT postupkom.

Slika 5-3. Zavareni spojevi na karoseriji automobila upotrebom CMT postupka [11]

5.2 Zavarivanje aluminija kod automobila

Aluminij se može zavarivati velikim brojem postupaka, međutim CMT postupkom moguće je zavarivanje ultratankih limova, postizanje većih brzina zavarivanja, i uspješno zavarivanje popuna. Brzine zavarivanja koje je moguće dostići i do deset puta su veće od brzina pri konvencionalnim postupcima, a pogonska energija smanjena za 90%. Na slici 5-4. prikazani su dijelovi automobila od aluminija koji se zavaruju CMT postupkom.

a) b) c)Slika 5-4. a) i b) Zavarivanje jedinice za odvod gasova kod automobila, provarivanje korijena,

c) Zavar popune na karoseriji [11]

str. 11 / 18

Page 12: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

6 FSW zavarivanje u autoindustriji

FSW (eng. Friction Stir Welding) postupak tj. zavarivanje trenjem sa miješanjem je specifičan postupak frikcionog zavarivanja koji se koristi za spajanje limova. To je relativno novi način spajanja materijala u čvrstom stanju. Spajanje se vrši bez korištenja dodatnog materijala. Pronalazak ovog postupka omogućio je zavarivanje trenjem limova većih debljina, od različitih materijala, u svim mogućim međusobnim položajima i u svim oblicima zavarenog spoja. Generisanje toplote kod FSW zavarivanja je analogno običnom zavarivanju trenjem. Ovaj postupak ima niz prednosti, kao što su:

- rad je jednostavan i lako može da se robotizuje,- energetski je ubjedljivo najefikasniji,- ekološki apsolutno čist i- zavareni spojevi imaju veoma visok kvalitet, itd.

Postupak FSW, počinje tako što je alat pozicioniran iznad radnog stola mašine, a njegova osa normalna na liniju dodira (spajanja) limova (Slika 6-1.). Rotirajući alat prilazi lagano liniji spoja i zariva se u materijal - radne komade (limovi 1 i 2 na Slici 6-1.). Tom prilikom u materijalu (radnim komadima) se formira početna rupa, pri čemu počinje da se generiše toplota. Trn alata se zariva u materijal sve dok čelo alata ne napravi kontakt sa gornjom površinom radnih komada. Alat mora da sa dovoljnim pritiskom zadrži materijal unutar zone zavarivanja i da stvori dovoljnu temperaturu da bi se proces FSW nesmetano odvijao. U tom položaju alat zagrijava materijal do blizu tačke topljenja i postaje plastičan. Zahvaljujući obliku trna, zagrijani materijal se kreće oko trna i na taj način se miješa. Zatim počinje horizontalno translatorno uzdužno kretanje radnog stola mašine. U daljem toku odvijanja procesa FSW, trn praktično „klizi” između limova u smjeru zavarivanja, nov materijal se zagrijava, postaje plastičan i neprekidno se miješa. Za to vrijeme iza čela alata se stvara brazda glatkog zagrijanog materijala koji se hladi i očvršćava (Slika 6-2.), a između limova (radnih komada), se formira monolitan spoj, dok se donja ravan formira od podloge na kojoj radni komadi stoje i ona je glatka i ravna. Isključivanjem translatornog kretanja radnog stola mašine i izvlačenjem alata iz materijala, završava se proces zavarivanja. Umjesto radnog stola mašine, translatorno kretanje može da vrši samo alat ili radni sto mašine i alat istovremeno.

Slika 6-1. Prikaz alata i radnih komada (limova) prije početka procesa zavarivanja [14]

str. 12 / 18

Page 13: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

Slika 6-2. Prikaz alata i radnih komada (limova) u procesu zavarivanja [14]

Dakle, kod procesa spajanja materijala postupkom FSW, vrlo je bitno poznavati generisanu toplotu koja se dobija iz dva glavna izvora:

- toplota generisana od trenja između čela alata i površine radnih komada i- toplota generisana usljed plastične deformacije materijala, nastala od trna alata.

Na ovaj način se povećava temperatura do tople plastične obrade kada se vrši mahaničko miješanje i spajanje materijala, a pri tome se omogućava da se alat kreće u longitudinalnom pravcu odnosno duž linije spajanja.

Izuzetno dobre osobine ovog postupka dovele su do vrlo dinamičkog širenja industrijske primjene ovog postupka. Legure koje se vrlo teško mogu spajati pomoću konvencionalnih postupaka elektrolučnog zavarivanja često se mogu zavarivati frikcionim zavarivanjem sa miješanjem. Ispitivanja i industrijska praksa su pokazali da se pomoću FSW pri zavarivanju aluminija javlja zanemarljivo mala poroznost, a distorzija gotovo ne postoji, zbog toga se ovaj postupak sada koristi za zavarivanje limova gotovo od svih komercijalnih, ali i od velikog broja specijalnih legura aluminija. Primjena FSW postupka u industriji počela je prvo u tvornici „SAPA“ u Švedskoj. Kasnije je upravo u toj tvornici razvijena čitava serija robotizovanih mašina za FSW zavarivanje. Jednako dobri rezultati dobijeni su i pri spajanju limova od bakra, cinka, magnezija i njihovih legura, zatim kod mnogih vrsta čeličnih limova, ali i kod kombinacija različitih metala, kao što je titan i čelik, kao i kod pojedinih kompozitnih materijala na bazi metalne matrice. Dakle, FSW zavarivanje u autoindustriji ima veliku primjenu i mnogi dijelovi se zavaruju ovim postupkom, kao što su: zadnji spojler, cilindri, zadnje osovine, pogonske osovine, hladnjak, tablice itd. U većim prijevoznim sredstvima varovi su dugi, pravilni ili spiralni. To se vidi npr. kod zadnjih vrata, prednjih i zadnjih branika, spremnika za gorivo, dijelova motora, postolja tj. karoserije automobila što je prikazano na slici 6-3.

str. 13 / 18

Page 14: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

Slika 6-3. pokazuje postolje automobila zavareno FSW postupkom [15]

Zavarivanje postupkom FSW, koristi se i u nekoliko vodećih svjetskih automobilskih kompanija. Cilj je da se proizvedu vozila manje težine, čime se povećava njihova nosivost i smanjuje potrošnja goriva, pa se i smanjuje zagađenje životne sredine. Ovaj postupak zavarivanja se također koristi i pri izradi: motora i šasija, felgi, veza sa hidrauličnim cijevima, spremnika za gorivo, prikolica, vozila za prijevoz na aerodromima, pri popravci automobila izrađenih od aluminija. Primjena u automobilskoj industriji je i kod proizvodnje bandaža. U firmi Hydro Aluminium (Norveška) zavaruje se tijelo bandaža izrađeno valjanjem, i glavčina, izrađena livenjem ili kovanjem. Na ovaj način smanjena je masa bandaža. U firmi Shoma Aluminium & Rubber (Japan) zavarene su vulkanizirane cijevi prečnika od 20 mm do 30 mm. Ove cijevi se koriste kod izrade amortizera za putničke automobile.

str. 14 / 18

Page 15: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

7 Najpopularniji roboti u autoindustriji

Danas se u autoindustriji koristi veliki broj robota, ali najveću primjenu i efikasnost ima Motoman robot. Na slici 7-1. je prikazan izgled tog robota.

Slika 7-1. Motoman robot [16]

Drugi robot koji se najviše koristi u autoindustriji je RV6L. Karakteristične veličine bitne za rad ovog robota su:

- broj osa (posjeduje šest osa, te može dovesti vrh manipulatora u bilo koji položaj u radnom prostoru),

- brzina kretanja (cilj je naći najoptimalnije brzine sa namjerom da se smanji ukupno vrijeme proizvodnje),

- maksimalno opterećenje robota i- tačnost i ponovljivost

Na slici 7-2. prikazan je izgled ovog robota.

Slika 7-2. RV6L robot [17]

Upravljanje ovim robotom zasniva se na programiranju putanje manipulatora, na osnovu kojeg upravljački dio vrši proračunavanje i raspoređivanje pomaka na zglobove i vrh manipulatora. Upravljački uređaj djeluje na pogonski dio koji pokreće mehanizam robota, tako da vrh manipulatora dođe u zadani položaj u odnosu na objekat zavarivanja. Mjerenjem položaja i brzine vrha manipulatora dobije se informacija preko unutrašnje povratne veze informacija kojom se može korigovati kretanje. Pomoću upravljačke ploče učitava se DNC (eng. Direct Numerical Control ) program, na osnovu kojeg se aktiviraju odgovarajuće funkcije uređaja, te se vrši pokretanje pojedinih osa.

str. 15 / 18

Page 16: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

8 Zaključak

Oblast robotizovanja u autoindustriji i njegova primjena doživljavaju, posljednjih godina, veoma buran razvoj tako da danas možemo konstatovati da su roboti postali nerazdvojni dio savremene industrijske automatizacije. Analize uvođenja robota pokazale su da roboti uvećavaju produktivnost za 20-30%. Neophodan su sastavni element novih proizvodnih linija koje se projektuju kao visoko automatizovane i često sa osobinama fleksibilnosti. Zavarivanje robotima danas se prati vizuelno, specijalnim kamerama, koje obezbjeđuju bolji uvid u zavar, fleksibilnost rada, brzo reagovanje u slučaju greške. CMT je jedan od novijih procesa i očekuje se njegovo unapređenje u budućnosti jer se uspješno pokazao na polju primjene, kao npr: spajanje čelika i aluminija, lemljenje pocinčanih čeličnih limova, zavarivanje tankih limova (istorodno; čelika, aluminija, CrNi legura). U međuvremenu CMT je doživio i dvije dodatne modifikacije u vidu CMT Advanced i CMT Twin.

FSW postupak je vrlo aktuelan u svijetu, a u savremenoj autoindustriji ima veliku primjenu. Kako je proces nedovoljno istražen pojavljuje se potreba za istraživanjem tehnoloških parametara, prvenstveno za legure raznih materijala koje se ne mogu spajati konvencionalnim postupcima zavarivanja. Lasersko zavarivanje otvara nove mogućnosti u pogledu kvaliteta i stabilnosti karoserije, budući da su zavareni spojevi ekstremno uski i precizni. Tehnika laserskog zavarivanja posebno je prikladna za spajanje limova na sastavu, zbog uskog radnog područja.

str. 16 / 18

Page 17: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

str. 17 / 18

Page 18: Robotsko Zavarivanje u Autoindustriji

9 Literatura

1. Reis robotics: Operation manual. http://www.reisrobotics.de.2. http://www.chemgeneration.com/hr/news/ho%C4%87e-li-roboti-o%C5%BEivjeti.html3. H. Papkala, Technological problems in spot welding of galvanized car body sheet, Welding Journal,

(1994.), 209-216 str4. S.H. Lee, Y.S. Yang, A study on the joining strength of laser spot welding for automotiveapplications,

Journal of Materials processing Technology, (1999.), 151-156 str.5. K. Bayshore, M.S. Williams, Laser beam welding and formability of tailored blanks,Welding Journal,

(1992.), 345-351 str.6. http://www.laserskozavarivanje.com/auto-i-moto-industrija7. http://brckogas.net/vw/modeli/passat/passat_variant/izdvajamo/ekonomi_nost_i_kvalitet/index.html8. Fronius International, http://www.fronius.com/, 2012.9. S.H. Lee, Y.S. Yang, A study on the joining strength of laser spot welding for automotiveapplications,

Journal of Materials processing Technology, (1999.), 151-156 str.10. Termotehnika Procesna Oprema Zavarivanje - Zavarivanje raznorodnih materijala,

http://www.termozavar.com/zavarivanje_praksa.html, 2012. 11. Some like it cold – Fronius International, http://www.fronius.com/cps/rde/xchg/SID-0445817D-

39262CD1/fronius_international/hs.xsl/79_11528_ENG_HTML.htm, 2012. 12. Properties of Steel Vs. Aluminum, article by Jay Leone, eHow contributor

http://www.ehow.com/about_5627466_properties-steel-vs_-aluminum.html, 2012. 13. Song M., Kovacevic R.: Numerical ane Experimental Study of the Heat Transfer Process in Friction

Stir Welding. Journal Engineering Manufacture. Vol. 217 Part B.14. Stamenković D., Đurđanović M., Mitić D.: Zavarivanje postupkom "FSW". Zavarivanje i zavarene

konstrukcije (2/2006), str. 59-66. 15. http://autointell.net/News-2001/July-2001/July-2001-2/July-11-01-p3.htm16. http://www.veracruzmanufacturing.com/img/hero_machines_motoman_robotic_welder.jpg17. http://robotsystem.ir/en/history/uploads/tx_ifrtimeline/rv6l_co2_frei_2.jpeg

str. 18 / 18