20. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
6 eksenli endüstriyel robotlar ilk olarak 1975 yılında öncelikle gazaltı,
daha sonra da 1979 yılında punta kaynağında kullanılmaya başladılar.
O günden bu yana robotlu kaynak otomasyonu hızla gelişmiş olup
dünya çapında yüzbinlerce robot, uygun çevre ekipmanlarıyla birlikte
özellikle gazaltı ve punta kaynak prosesinde kullanılmaktadır.
21. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
ROBOTLU GAZALTI KAYNAĞI (MIG / MAG)
• Gazaltı kaynağı bilindiği gibi kaynak yöntemleri içinde
mekanizayona / otomasyona uygunluğu ile göze
çarpmaktadır. Robotun gelişimiyle bu prosesin robotla
gerçekleştirilebileceği düşünülmüş, robota uygun
ekipmanların yapılabilmesiyle birlikte de uygulanmaya
başlamıştır. Robotlu kaynak sistemlerinin en önemli özelliği
doğrudan kaynak kalitesi ve dolayısıyla ürün kalitesinin
artışıdır.
• Robotlu kaynak sistemlerinde kullanılan kaynak fikstürleri ise
bu sistemlerin en önemli unsurlarının başında gelmektedir.
Kaynak fikstürlerinin teknik özellikleri eğer istenilen koşulları
sağlamıyorsa, istenilen ürün kalitesi elde edilememekte ve
hatta üretim durma noktasına gelebilmektedir. Bazı
kullanıcılar özellikle satın alma süreçlerinde sadece robot ve
robot maliyetine odaklanmakta ve çok önemli olan fikstür ve
diğer yan ekipmanların gözardı edilmesi ciddi sorunlara
davetiye çıkarmaktadır.
22. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
ROBOTLU GAZALTI KAYNAK HÜCRELERİNDE
SAĞLADIĞIMIZ TEKNOLOJİK ÜSTÜNLÜKLER:
• Pozisyoner (döner tabla, vb.)
• Prosese Yönelik Uygun Kaynak Teknoloji Seçimi,
(CMT, MİG/MAG, TİG, VB.)
• Kaynak Fikstürü,
• Weldseam Tracking,
• Torç Kalibrasyon Sistemleri,
• Torç Temizleme Üniteleri,
• Mobil Hücre
• Kaynakta kalite ve verimliliği arttırmak için robotlu
uygulamaya geçmek gerekmektedir.
En yüksek doğrulukla daha fazla esneklik, daha
fazla üretkenlik, daha çok ekonomiklik ve artan
üretim.
23. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
Başlıca avantajlar:
• Robot kullanılan kaynak işlerinde dünyada eşsiz
geliştirme çalışmaları ve uzun yıllara dayanan deneyim,
• Tüm kaynak süreçlerinin otomasyonu için yenilikçi sistem
çözümleri,
• İlgili kaynak yöntemi için yenilenmiş özel robot
mekanizmaları ve platformları,
• Özelleşmiş robotlar ile endüstri dalına ve uygulamaya
özel yazılım paketleri arasında akıllı bağlantı,
• Tek bir elden süreç ve hareket denetimi.
25. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
• Yüksek adetlerin ve ciddi kalite gerekliliklerinin söz konusu olduğu
otomotiv sanayi bu gelişmeye çok çabuk tepki vermiş olup kısa sürede
yüksek miktarlarda robot söz konusu sektörde kullanılmaya başlanmıştır.
Şu anda da en büyük robot kullanıcısı sektör otomotiv ve yan
sanayileridir. Bununla birlikte beyaz eşya, genel makina ve metal
sektörleride her geçen gün daha fazla sayıda robot kullanmaktadır.
Robot tabanlı gazaltı kaynak prosesinin kazandırdıklarını aşağıda
özetlemeye çalıştık.
• Ürün kalitesinin artışı: Kaynağın yapılması için gerekli torç hareketlerinin
robot tarafından hep aynı kararlılık ve etkinlikle yapılması sonucu kaynak
kalitesindeki tartışılmaz artış,
• Azalan İmalat maliyetleri: Kaynak sürelerinde manuel / insanlı kaynağa
göre 2 ile 5 kata kadar hız artışı ile düşen imalat süreleri ve azalan işçilik
maliyetleri,
• Verimlilik artışı: Parça üretim sürelerinin kararlı ve önceden bilinebilir
olmasıyla artan verim, aynı robot 3 vardiya hiç durmadan çalışabilir
• Müşterinin ihtiyacına göre tasarlanan sistemler: Ellle yapılması çok zor
olan kaynakların tamamen müşterinin ihtiyacına göre tasarlanan
sistemlerle yapılabilmesi,
• Çalışma ortamının iyileştirilmesi: Operatörlerin kaynak gibi ağır ve insan
sağlığı için riskler barındıran bir prosesten uzaklaştırılması.
27. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
Gazaltı kaynağı yapmak için kurulan Robotlu bir
istasyonda/sistemde aşağıdaki ekipmanlar bulunmaktadır,
• Robot: Parçaya uygun erişim ve taşıma kapasitesine sahip
olmalıdır,
• Robot Kontrolörü: Gazaltı kaynak prosesine uygun yazılım
yüklenmiş olmalıdır
• Güç Kaynağı: Kaynak yapılacak malzemeye uygun akım, gerilim
özelliklerini sağlamalı, robot bilgisayarı ile entegre olmalıdır
• Torç: Parçaya ve kaynak yapılan malzemeye uygun olmalıdır, su
soğutmalı olması sarf malzemelerin ömrünü uzatmaktadır
• Tel Sürücü: Kaynak telinin uygun hız ve diğer koşullarda torca
sürülmesini sağlar
• Hortum Paketi: Kaynak için gerekli tel, gaz ve enerjinin tel
sürücüden alınarak torca uygun bir şekilde iletilmesini sağlar
• Torç Servis Merkezi: Kaynak nedeniyle kirlenen torcun temizlenmesi
ve torcun kalibrasyonu, aksi takdirde torcun kaynak curufu ile
dolması nedeniyle kaynak yapılamaz hale gelmektedir.
28. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
• Parça Fikstürleri: Robotlu kaynağa uygun ve teknik gereklilikleri
sağlayan (rijidlik, ayarlanabilirlik) fisktürler robotlu kaynak
sistemin en önemli parçasıdır. Manuel veya otomasyonlu
olabilir.
• Fikstürler için pozisyoner (Opsiyonel): Parçanın kaynakları,
parçanın dönmesini gerektiriyorsa çoğunlukla fikstürler, yine
robot tarafından kontrol edilen pozisyonerler ile döndürülmekte
aynı zamanda parça akışı sağlanarak robotun durmaması
sağlanmaktadır.
• Güvenlik Ekipmanları: Çevre çitleri, ışık bariyerleri ve mekanik
sviçlerden oluşan sistemdir. Robotun çalışma sahasından
insanları uzak tutmak için uygun şekilde robotlu sisteme entegre
edilirler.
• Servo Kontrollü Hareketli Ray Sistemi: Robot erişiminin
artırılabilmesi için robotun üzerinde hareket edebildiği Robot
Travel Track.
• Ayrıca Duman emiş, istasyonun kolay taşınabilmesi için tabanlar
vs.
30. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
Robot Punta Kaynak Teknolojisi
Punta kaynak, saç parçaların birleştirilmesinde, kesintisiz bir
kaynak dikişine gerek duyulmayan yerlerde, kullanılır. Elektrik
akımıyla saçların çok küçük bir alanına yüksek bir enerji
yoğunlaştırılır. Yüksek bir bastırma basıncıyla birlikte açılamaz
bir bağlantı meydana gelir. Tüm yöntem bir saniyenin çok
küçük bir bölümü kadar sürer, kolay uygulanabilir, gaz ya da
tel gibi ek malzemelere gerek duymaz, ekonomiktir ve
sorunsuz bir şekilde otomasyonu yapılabilinir.
Proses için gerekli kaynak tabancaları robotta bir alet olarak,
kalıcı bağlantıları sağlayan bir bütün oluşturur. Robotlarda
kaynak tabancası 7. robot ekseni olur ve burada tabanca
ve robot hareketleri senkron programlanır ve işletilir. Böylece
punta kaynak daha hızlı, daha hassas, daha güvenilir ve
daha verimli olur; rakibi olmayan bir kalite seviyesinde
otomasyonlu imalat elde edilir.
31. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
ROBOTLU PUNTA KAYNAK HÜCRELERİNDE SAĞLANAN TEKNOLOJİK
ÜSTÜNLÜKLER:
• Ürüne özel seçilen kaynak pense ve kolları (pnömatik veya
servomotorlu),
• Kaynak kontrol ünitesi (BoschRexroth, aro, Serra)
• Kaynak fikstürü,
• Pozisyoner (Döner tabla, vb.),
• Rodajlama (elektrod traşlama) ve otomatik elektrod değişimi,
• Fluid panel (hava hazırlama grubu, su debimetre, su geri çekme
silindiri, vb.).
Başlıca avantajlar:
• Otomobil sektörü, otomobil yan sanayi ve genel endüstri için özel
çözümler,
• Tesisin hızlı ve kolay entegrasyonu,
• En aza düşürülmüş senkronizasyon süreleri sayesinde çevrim süresinden
tasarruf,
• Robotlar, kaynak tabancaları ve işlem süreci deneyimi tek elden.
32. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
DİRENÇ / PUNTA KAYNAĞI - SERVO TABANCA İLE GÜNDE 30 BİN PUNTA
• Punta kaynağında kullanılan ekipmanların (punta tabancası, hortum
paketleri vs.) ağırlığı ve entegrasyon zorlukları nedeniyle Robotlu Punta
kaynağı, gazaltından daha sonra uygulanmaya başlanmıştır.
• Gazaltı kaynağından farklı olarak Robotlu Punta Kaynağı daha çok
otomotivde ve otomotiv yan sanayiinde ve beyaz eşya üretiminde
yoğun olarak kullanılmakta ve daha farklı robot ve çevre ekipmanları
gerektirmektedir.
• Endüstriyel robotlu punta istasyonları %100 kaynak kalitesi ve 0.1 mm
hassasiyetle üründe en yüksek kaliteyi, çevrim zamanlarında %30'a
varan indirimler ile gerçekleştirebilmektedir. Günümüzde servo
tabancalı bir robotla ülkemizdeki bir Otomotiv yan sanayi fimasında
günlük 30000 adet puntaya ulaşmıştır.
• Servo motorlu kaynak tabancaları ise, punta noktasında kaynak
esnasında oluşan basıncın yol açtığı deformasyonu ortadan kaldırarak
ürün kalitesi üzerinde ayrıca pozitif bir etki sağlamaktadır. Servo
tabanca sayesinde parça var yok kontrolü yapılabilmekte,
tabancanın ağız açıklığı istenilen değerlerde ayarlanarak çevrim
süresinde iyileştirme . Ayrıca her punta noktası için baskı kuvveti, akım
şiddeti ve zamanı farklı değerlere ayarlanabilmektedir.
34. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
PUNTA KAYNAĞINDA KULLANILAN ROBOT VE YAN
EKİPMANLAR
• Robot: Oldukça ağır olan Servo Punta tabancasını
taşıma kapasitesine ve erişime sahip olmalıdır. (IRB 6600
ve benzeri)
• Robot Kontrolörü: Punta Kaynak prosesine uygun yazılım
yüklenmiş olmalıdır.
• Punta Robotu için Özel Hortum Paketi: Punta
tabancasının ihtiyaç duyduğu soğutma suyu, sinyal,
enerji ve havanın robotun üzerinden tabancaya
iletilebilmesi için özel tasarlanmış olmalıdır.
• Kaynak Kontrol Ünitesi: Kaynak akım ve çalışma süresini
ayarlamak için robot bilgisayarı ile tam entegre,
genellikle AC gerilim tabanlı, tristör kumandalı Kaynak
Kontrol Ünitesi (Weld Controller)
• Elektrod Bileyici: Punta Tabanca elektrodlarının
bilenmesi için kullanılır ve robot tarafından kontrol edilir.
35. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
• Parça Fikstürleri: Robotlu kaynağa uygun ve teknik
gereklilikleri sağlayan (rijidlik, ayarlanabilirlik) fisktürler
robotlu kaynak sistemin en önemli parçasıdır. Manuel
veya otomasyonlu olabilir.
• Fikstürler için pozisyoner (Opsiyonel): Parçanın
kaynakları, parçanın dönmesini gerektiriyorsa
çoğunlukla fikstürler yine robot sistemi tarafından kontrol
edilen pozisyonerler ile döndürülmekte aynı zamanda
parça akışı sağlanarak robotun durmaması
sağlanmaktadır. Her sistemde olması gerekmeyebilir.
• Güvenlik Ekipmanları: Çevre çitleri, ışık bariyerleri ve
mekanik sviçlerden oluşan sistemdir. Robotun çalışma
sahasından insanları uzak tutmak için uygun şekilde
robotlu sistem entegre edilirler,
• Servo Kontrollü Hareketli Ray Sistemi: Robot erişiminin
artırılabilmesi için robotun üzerinde hareket edebildiği
Robot Travel Track.
36. ROBOT KAYNAK TEKNOLOJİSİ
ROBOTLU YAPILABİLEN DİĞER BAZI KAYNAK PROSESLERİ
• TIG KAYNAĞI: Çok ince ve özellikle beyaz eşya
sektöründe kullanılan paslanmaz saçların kaynak
robotuna uygun Tel Beslemeli ya da Tel beslemesiz
TIG kaynağı ekipmanının entegrasyonu ile
kaynatılmasıdır.
• ALÜMİNYUM KAYNAĞI: Alüminyumun özellikleri
nedeniyle Aluminyum kaynağında standart gazaltı
ekipmanları kullanılamamaktadır. Sözkonusu
kaynağın yapılabilmesi için özel torç, tel surucu ve
güç kaynağına ihtiyaç duyulmaktadır.
• SAPLAMA KAYNAĞI (Stud welding): Özellikle
otomotiv parçalarının saplama kaynakları robotla
çok etkin bir şekilde yapılabilmektedir.