Robotlassen

Citation for published version (APA):Geraerds, J. P. H. J. (1985). Robotlassen. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, VakgroepProduktietechnologie : WPB; Vol. WPB0225). Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date:Gepubliceerd: 01/01/1985

Document Version:Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can beimportant differences between the submitted version and the official published version of record. Peopleinterested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit theDOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and pagenumbers.Link to publication

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, pleasefollow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

Download date: 26. Feb. 2019

Stageverslagvan

J.P.H.J.Geraerds

Robotlassen (nr.W~B 0225)

20 November 1985

H.T.S.-Heerlf3n

. -

Stagerapport·

Robotlassen

Auteur: Geraerds,J.P.H.J.

Supervisor: Schrauwen,ing.J.J.M

20 November 1985

H.T.S. Heerlen, afdeling Werktuigbouwkunde

I

Voorwoord

In dit verslag zal een weerslag van mijn onderzoek bij

de vakgroep WPB, Produktietechnologie en Bedrijfsmechanisa­

tie, van de Technische Hogeschool te Eindhoven, weergeven

worden.

'Het onderzoek richtte zich op het vaststellen van de ver­

schillende lasparameters zoals die zich voordoen bij

het robotlassen.

Met in het bijzonder het MIG/MAG-lasproces.

Er bestorid de wens een tabel te verkrijgen die speciaal

betrekking heeft op het volledig automatisch lassen (lees

robotlassen) .

Voor het uitvoeren van dit onderzoek stond een op de THE

aanwezige ASEA Irb-6 robot en een ESAB lasapparaat met

bijbehoreride programeerunit ter beschikking.

Hiermee zijn de diverse lasproeven uitgevoerd.

Dit heeft geresulteerd in een funktionele analyse van de

installatie en in inzicht in de mogelijkheden en moeilijk­

heden van deze laswijze.

Hierbijwil ik iedereen bedanken die de uitvoering van

deze stageopdracht mogelijk gemaakt hebben.

Dit zijn met name Ing.J.J.M Schrauwen als begeleider en

de heren J. van Tartwijk en F. van Stiphout die bij de

uitvoering van de la~proeven met raad en daad terzijd~

stonden.

Eindhoven, 20 november 1985.

J.P.H.J. Geraerds.

II

Samenvatting

In dit verslag zal een weerslag van mijn onderzoek bij

de vakgroep WPB, Produktietechnologie en Bedrijfsmechanisa­

tie, van de Technische Hogeschool te Eiridhoven, weergeven

worden.

Het onderzoek richt zich op het vaststellen van de ver­

schillende lasparameters zoals die .zich voordoen bij

het robotlassen.

Met in het bijzonder het MIG/MAG-Iasproces.

Daar de reeds beschikbare gegevens over het MIG/MAG-las­

proces aIleen betrekking hebben op het lassen uit de

hand, bestond er de wens een tabel te verkrijgen die

speciaal be trekking heeft op het volledig automatisch

lassen (lees robotlassen).

Voor het uitvoeren van dit onderzoek stond een op de THE

aanwezige ASEA Irb-6 robot en een ESAB lasapparaat met

bijbehorende programeerunit ter beschikking.

Hiermee zijn de diverse lasproeven uitgevoerd.

Dit heeft geresulteerd in een funktionele analyse van de

installatie en in inzicht in de mogelijkheden en moeilijk­

heden van deze laswijze.

Voor de meest voorkomende materiaaldikten en lasposities

werden zo nauwkeurig mogelijk de diverse lasgegevens

samengesteld.

III

Ihhoudsopgave

Voorwoord

Samenvatting

Inhoudsopgave

Inleiding

1. Enkele voor- en nadelen van robotlassen

2. Analyse van het MIG/MAG lasp00ces

2.1 Korte beschrijving van het lasproces

2.2 De procesvariabelen

2 . 2 . 1 De lasspanning

2.2.2 De draadaanvoersnelheid

2.2.3 De lasstroom

2.2.4 De voortloopsnelheid (lassnelheid)

2.2.5 Toortspositie en lasnaadpositie

2.2.6 De toortshoek 0<-

2.2.7 De toortshoek (32~2.8 De positie van de draadpunt

2.2.9 Positie werkstuk

2.2.10 De stick out

2.2.11 De beschermgasinstelling

2.2.12 De draaddiameter

3. Funktionele analyse van de robotlasopstelling

3.1 De robotlasopstelling

3.1.1 De robot

I

II

III

3

5

5

6

7

9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 4

1 4

1 5

1 5

1 6

1 7

1 7

1 8

3.1.2 De ESAB LAH 500 Lastransformator-gelijkrichter 1 8

3.1.3 De ESAB MEC 44 Optimat draadtoevoer0nit 1 9

3.1.4 De ESAB PAG 1 6 programmeereenheid 1 9

3.1.5 De gasvoorziening 1 9

IV

4. De lasproeven

4.1 Doel van de lasproeven

4.2 De noodzaak van exacte gegevens

4.3 Wat is er onderzocht ?

4.4 Gegevens uit reeds bestaande literatuur

5. Richtlijnen bij het lassen

5.1 De naadhoek

5.2 De vooropening

5.3 Positie van werkstuk

5.4 Naadoppervlak

5.5 Draaddiameter

5.6 Stroomsterkte en voltage

5.7 Inbranding·

5.8 Vorm van de grondlas

5.9 Toortsbeweging

5.JO Stand lastoorts

5.11 Lassnelheid

5.12 De gasflow

6. Het zwaaiend lassen

6.1 Waarom zwaaiend lassen?

6.2 Hoe zwaaien ?

6.3 Soorten zwaai

6.4 Instelling zwaai

7. Slot

Literatuurlijst

20

20

20

21

22

24

24

24

25

25

25

26

26

26

27

27

28

28

28

28

28

29

29

31

32

Bijlagen

Bijlage I

Bijlage IIa

Bijlage lIb

Bijlage III

33

Schematische opbouw van de installatie 33

Omschrijving robot 34

De robot en zijn bewegingsgebied 35

Vier van de meest voorko~ende lasposities 36

v

Bijlage IVci-g Lastabel 37

Bijlage V Programmeervoorbeeld van een zwaailas 44

Bijlage VI Enkele mogelijke zwaaipatronen 47

Bijlage VII Technische specificatie lastrafo 48

Bijlage VIII Verandering toortsuitsteeklengte 49

Bijlage IX Foto's doorsnede las 50

Bijlage Xa Grafiek Voltage-Amperage 52

Bijlage Xb1 .. Tabel lasparameters 1 G positie 53

Bijlage Xb2 Tabel lasparameters 3G positie 54

Inleiding

De vakgroep Produktietechnologie en Bedrijfsmechanisatie

(WPB), onderafdeling van de richting Werktuigbouwkunde aan

de Technische Hogeschool te Eindhoven, houdt zich o.a. bezig

met het onderzoeken van de mogelijkheden tot het automatise­

ren van de diverse werkzaamheden, waaronder ook het lassen

van metalen.

Lassen is arbeidsintensief, tijdrovend en vraagt kwalitatief

goede lassers. De produktie is sterk afhankelijk van de las­

ser en zijn "vorm van de dag".

Vanuit o.a. het bedrijfsleven is er dan ook behoefte aan

onderzoek naar de mogelijkheden tot automatiseren van dit

lassen met behulp van bijvoorbeeld lasrobots of lasautoma­

ten.

Bij deze onderzoeken ontstond tel kens het probleem dat de

benodigde gegevens om een bepaald produkt te kunnen lassen

ontbraken.

Gegevens zoals beweegsnelheid van de robot tijdens lassen en

wijze van programmeren voor een bepaalde materiaaldikte of

stand moesten, telkens voordat het eigenlijke onderzoek kon

beginnen, geheel of ~8dcclLelijk opnieuw uitgezoCht worden.

Het is begrijpelijk dat deze "voorstudie" veel kostbar'e tijd

in beslag nam.

Ik heb getracht een zo compact mogelijke handleiding op te

stellen die het gebruik van de robotlasinstallatie ,zoals

die in het WPB-laboratorium staat opgesteld ,sterk vereen­

voudigd.

Deze handleiding beperkt zich tot de meest voorkomende

materiaaldiktes en lasposities.

Uiteraard is het mogelijk later nag andere materiaalsoorten,

-diktes en/of lasposities hieraan toe te voegen.

2

Dit rapport bestaat in feite uit twee gedeelten die wellis­

waar een onderlinge band vertonen, maar desondanks toch los

van elkaar gebruikt kunnen worden.

Deel 1 Hoofdstuk 1 tim 3, kan gezien worden als een alge­

mene samenvatting van de begrippen waarmee we te

maken hebben bij robotlassen.

Tevens is dit een kennismaking met de apparatuur

zoals die voor de lasproeven is gebruikt.

Deel 2: Hoofdstuk 4 tim 6, beschrijft de g~dane proeven

en de hieruit voortgekomen resultaten.

Dit deel kan dan ook als een leidraad dienen bij het

programmeren van de lasrobot.

j

1. Enkele voor- en nadelen van robotlassen.

Door het beschikbaar komen van goede, vrij programrneerbare

robots met een hoog aantal vrijheidsgraden is het gemecha­

niseerd booglassen eigenlijk pas op grote sch~al mogelijk

geworden.

Dit komt omdat met behulp van zoln robot vrij willekeurige,

gemakkelijk veranderbare toortsbewegingen te realiseren zijn.

Enkele voordelen van robotlassen in het algemeen zijn:

- Hoge inschakelduur.

Dit betekent dat de verhouding tussen de daadwerkelijke

Lastijd en de tijd dat er niet gelast wordt, zeer hoog is.

90% inschakelduur is haalbaar t.o.v. 40% bij handlassen.

- Konstante en hoge kwaliteit.

- Mogelijkheid van optimaliseren van lasparameters naar

maximale produktiviteit en/oflaskwaliteit.

Dit betekent dat het produceren van dezelfde las tien

tot twintig procent sneller kan gaan dan bij handlassen.

- Er is geen gekwalificeerde lasser nodig voor de bediening

van de installatie tijdens de produktie.

Enkele nadelen van robotlassen zijn:

T.o.v. een handlasser biedt de robot een veel geringere

flexibiliteit.

- De tdlerantie eisen aan de maatvoering liggen veel hoger.

Een te grote maatafwijking betekent een mislukt produkt.

- Vaak is een bijbehorende lasmanipulator nodig.

Dit vanwege het vrij kleine werkbereik van de robot en

vanwege de wens om in gunstige lasposities te lassen.

- Er worden wezenlijk hogere eisen gesteld aan het onderwerp

van een lasmal voor robotlassen dan aan een mal voor

handlassen.

De prijs van een compleet ingerichte lasinstallatie is

vrij hoog.

Afhankelijk van de grootte van de installatie zal deze

ergens tussen 200.000 en 500.000 gulden liggen.

- De programmering is zeer tijdrovend.

4

Bij de robotlasinstallatie wordt gebruik gemaakt van het

MIG/MAG lasproces.

Dit is een vrij flexibel lasproces dat geheel via elektrische

commando's te besturen is.

Enkele voordelen van dit lasproces zijn:

- Mogelijkheid tot continu laswerk.

- Hoge produktiviteit.

Er kan relatief veel lasmateriaal per tijdseenheid afge­

smolten worden.

- Breed laswerk.

Fijne en grove lassen kunnen gemaakt worden .

- Goede laskwaliteit

- Nauwelijks slak.

Er is dus maar weinig nabewerking nodig.

- Mogelijkheid tot het maken van puntlassen.

Enkele nadelen van dit lasproces zijn:

- Tamelijk moeilijk instelbaar.

- Het niet beschikbaar zijn van geoptimaliseerde instelge~

gevens.

Andere lasprocessen dievoor robotlassen in aanmerking

zouden kunnen komen, zijn puntlassen, O.P.-lassen en

TIG lassen.

Lasinstallaties worden in hoofdzaak gebruikt voor handlassen.

De huidige robotlasinstallaties zijn dan ook aangepaste

handlasinstallaties.

Speciale lasinstallaties voor het robotlassen zijn dan ook

volop inontwikkeling.

5

2. Analyse van het MIG/MAG lasproces

2.1 Korte beschrijving van het lasproces

Het MIG/MAG lasproces werkt in principe als voIgt:

Er wordt gebruik gemaakt van een lastoorts die langs het

te lassen werkstuk bewogen wordt.

Door deze lastoorts wordt met konstante snelheid een metaal­

draad aangevoerd.

Op deze metaaldraad wordt aan de punt van ,de lastoorts span­

ning gezet.

De spanning en de draadsnelheid ~ijn re~elbaar.

Het werkstuk is met de andere pool van de spanningsbron ver­

bonden.

Er ontstaat tussen de lasdraad en het werkstuk een plasma.

Door verwarming in dedraad en in het pl~sma smelt de draad

.af.

Er ontstaat een smeltbad van vloeibaar materiaal.

Als dit materiaal gestold is, zorgt het voor de lasverbin­

ding.

Het lasproces vindt plaats in een atmosfeer van bescherm-

gas.

t

Fig 2.1 Principe MIG/MAG lasproces.

6

2.2 De procesvariabelen

Dit lasproces kent een aantal variabelen waarmee het pro­

ces beschreven en geregeld kan worden.

Een bepaalde .las vraagt om specifieke parameters en de las~

opstelling dient deze te verwezenlijken.

Voo~ een analyse is de absolute grootte van een parameter

en de toleranties hierop van belang.

Dit geldt voor de gevraagde en gegenereerde parameters.

Inde generatie van deze parameters blijken in de lasop­

stelling no~al wat tekortkomingen te zitten.

Deze tekortkomingen zijn voor een deel terug te voeren op

het gebruik van omgebouwd handlasapparatuur en gebrek aan

ervaring en gegevens op het gebied van robotlassen.

Bij de parameters kunnen de volgende hocfdkenmerken onder­

scheiden worden:

- Geometrische parameters.

- Lasparameters.

Deze zijn verder te verdelen in

- Door de robot gegenereerde parameters.

- Door het lasapparaat gegenereerde parameters.

- Werkstuk parameters.

- Onafhankelijk instelbare parameters.

- Afhankelijke parameters.

De parameters die bij dit lasproces van belang zijn, zijn:

- De lasspanning.

- De draadaanvoersnelheid.

- De lasstroom.

- Draaddiameter en soort.

- Gassamenstelling en ~asvolumestroom.

- Positie van de lastoorts (draadpuntl.

7

De positie van de lastoorts is verder onder te verdelen

in:

- Voortloopsnelheid (lassnelheid).

- Positie van de draadpunt.

- De hoaken van de toorts t.o.v. het werkstuk.

- De stick-out.

Oak kunnen bepaalde geometrische kenmerken van het te las­

sen werkstuk als parameter gezien worden.

dit is bijvoorbeeld de vooropening bij een lasnaad.

De las kan beschreven worden met de volgende parameters:

- Lasoppervlakte.

- In~randingsdiepte.

- Lasbreedte.

- InbrandingsYorm.

- Criteria voor laskwaliteit en lasfouten.

De parameters die door de lasinstallatie en de robot gege­

nereerd worden, zullen in het navolgende besproken worden.

Hierbij wordt ingegaan op huninvloed op het lasproces,

de manier waarop ze gerealiseerd en geregeld worden en op

de tolerantie~ op hun ide~le grootte.

De onderlinge samenhang tussen de lasparameters zal ook

kort ter sprake komen.

2.2.1 De lasspanning

De lasspanning is de spanning die tussende contactbuis en

het werkstuk staat tijdens het lassen.

Bij MIG/MAG lassen wordt gelijkspanning" gebruikt.

De pluskant is verbonden met de lastoorts en de minkant

met het werkstuk.

Er wordtgebruik gemaakt van een gelijkspanningsbron met

een instelbare, doch in hoofdzaak vlakke karakteristiek~

8

Fig 2.2 Karakteristiek MIG/MAG spanningsbron

De dynamische karakterlstiek ~an de spanningsbron is te

vari~ren d.m.v. het voorschakelen van indukties.

Het spanningsbereik loopt tussen 15 en 40 volt.

Binnen dit bereik zijn drie varianten van h£t MIG/MAG

lasproces tenoemen.

- Het kortsluitbooglassen V < 20 volt ).

- Het half-openbooglassen 20 volt < V < 30 volt).

- Het openbooglassen ( V > 30 volt).

Met de lassspanning wordt in feite de druppelovergang

geregeld. Bij lage lasspanningen en la~e stromen is er

een laagfrequente druppelafsmelting, waarbij relatief

grove druppels praktisch in het smeltbad afgesmolten

worden (kortsluitbooglass~n).

Bij hoge spanningen zal er een hoogfrequente drupp£l­

afsmelting plaatsvinden, waarbij kleine druppels op

relatief grate afstand· van het smeltbad afsmelten (open.,.

booglassen).

Het half-bpenbooglassen is een overgangsvorm.

De lasspanning is een onafhankelijk regelbare parameter.

Dat er gewerkt wordt met gelijkspanning wil niet zeggen

dat de spanning. tijdens het lassen een "mooie" gelijk­

spanning is. Dit levert een aantal problemen op met be­

trekking tot het meten en reproduceren van een

lasspanning.

Er zijn geen gestandaardiseerde voorschriften voor het

meten van lasspanningen.

De door mij gevonden waarden van lasspanningen wijken nog­

al wezenlijk af van de in de literatuur genoemde waarden.

9

Dit houdt verband met het type van de op de stroombron

aanwezige voltmeter.

Dit is een weekijzeren voltmeter.

Normaal gangbaar zijn draaispoelmeters.

De gevonden spanningswaarden zijn op het ESAB la~apparaat

goed te reproduceren.

De absolute nauwkeurigheid van de gevonden waarden is

echter twijfelachtig.

Dit zal zeker instelproblemen geven bij het gebruik van

een ander lasapparaat.

Voor het universeel kunnen gebruiken van de spannings­

waarden is een nauwkeuriger en gestandaardiseerde meet­

methode nodig.

Hierbij kan gedacht wordenaan weergave van de ingestelde

statische bronkarakteristiek of aan een beschrijving van

de echte lasspanning.

Te hoge lasspanning kenmerkt zich door uitzakken (bij hoek­

lassen en niet-onderhand posities), doorbranden en door­

zakken (bij vlakke lassen).

Te lage spanning uit zich in een bol uiterlijk van de las,

onvoldoende inbranding en bindingsfouten.

2.2.2 De draadaanvoersnelhejd

De draadaanvoersnelheid bepaalt de toegevoerde hoeveelheid

vulmateriaal per tijdseenheid.

De draadaanvoersnelheid kan bij de meeste lasapparaten

niet afgelezen worden.

Dit is een zeer groot ongemak bij registratie en repro­

duktie van lasdata.

Bij het ESAB lasapparaat is dit opgelost door het maken

van ijkgrafieken van de draadaanvoersnelheid als funk tie

van de potmeterinstelling op de programeerunit.

Bij robotlassen is de lassnelheid exact bekend en konstant.

Hierdoor kan voor eenlaags rechtlijnig gelegde lassen het

volgende verband afgeleid worden.

V draad =A las

A draad

x V las

( A = oppervlakte)

( V = snelheid

1 0

Dit vereenvoudigd het instellen van het lasapparaat mits

de draadaanvoersnelheid afleesbaar is.

Er dient in de praktijk een 10% hogere waarde van de draad­

aanvoersnelheid ingesteld te worden.

Dit om o.a. spatverliezen te compenseren.

Toleranties op de nominale draadaanvoersnelheid bij een

bepaalde las zijn moeilijk te geven.

Een te lage draadaanvoersnelheid moet altijd vermeden

worden. Foute~ die hierdoor kunnenontstaan zijn te lage

a~hoogte, onvoldoende vulling en bindingsfouten.

Eente hoge waarde van deze snelheid is minder erg omdat

eventuele lasfouten die hierdoor kunnen ontstaan

over het algemeen niet zo ernstig zijn.

Soms is e~n te hoge instelling zelfs gunstig omdat hier~

door bepaalde maatfouten van het werkstuk gecompenseerd

kunnen worden (b.v. bij een vullas).

2.2.3 De lasstroom

De lasstroom is de stroom die door het circuit spannings

bron - contactbuis - draad - werkstuk gaat.

De lasstroom is bij dit lasproces een min of meer pulseren­

de gelijkstroom.

De lasstroom is bij dit lasproces een afhankelijke para­

meter.

Dit betekent dat hij niet rechtstreeks instelbaar is.

De lasstroom is afhankelijk van:

- Spanning.

- De draadaanvoersnelheid.

- Stick out.

- Draaddiameter.

- Beschermgasinstelling.

1 1

De parameter lasstroom speelt bij dit lasproces een secun­

daire rol.

Dat deze lastroom toch een belangrijke grootheid is, komt

door de volgende feiten:

a) Het begrip lasstroom is bij elke lasser ingeburgerd.

De lasstroom wordt dan ook bij zeer veel lasapparaten

op de meter weergegeven als karakteristieke grootheid

voor een bepa~lde instelling (i.p.v. de draadaanvoer­

snelheid die eigenlijk ingesteld wordt).

b) De lasstroom bepaalt samen met de lasspanning en de

voortloopsnelheid de ingebrachte warmte.

Dit is voor de kwaliteit van de lasverbinding van groot

belang.

2.2.4 De voortloopsnelheid (lassnelheid)

Met de voortloopsnelheid wordt de snelheid aangeduid waar­

mee de lastoorts, in de richting van de lasnaad, t.o.v.

het werkstuk beweegt.

De voortloopsnelheid is bij robotlassen konstant en exact

regelbaar.

Bij gemechaniseerd lassen is de voortloopsnelheid dus een

onafhankelijke parameter.

Dit in tegenstelling tot handlassen, waarbij de voortloop­

snelheid aan de lasser opgedrongen wordt door de instelling

van het lasapparaat.

Bij robotlassen is de voortloopsnelheid de eerste grootheid

die ingesteld wordt.

De voortloopsnelheid bepaalt de lastijd en wordt daarom uit

economisch oogpunt zo hoog mogelijk gekozen.

De maximale voortloopsnelheid is o.a. afhankelijk van de

naadvorm, laspositie, draaddiameter en de insteliling van

het lasapparaat.

Zoals reeds eerder opgemerkt, is bij gemechaniseerd lassen

de voortloopsnelheid min of meer gekoppeld aan de draadaan­

voersnelheid.

De lasstroom stijgt minder evenredig met de draadtoevoer­

snelheid.

1 2

Ais de voortloopsnelheid groter gemaakt wordt, zal dus de

hoeveelheid ingebrachte warmte per neergesmolten materiaal

hoeveelheid kleiner worden.

Dit houdt dus in dat de ma~imale voortloopsnelheid begrensd

wordt door de ingebrachte hoeveelheid warmte.

Voor het gewone laswerk van staal varieert de maximale

voortloopsnelheid tussen 4 en 10 mm/sec.

Op de konstante, rechtlijnige beweging in de richting van

de lasnaad kan nog een zwaaipatroon gesuperponeerd worden.

Op dit zwaaiend lassen zal later nog ingegaan worden.

Ie hoge voortloopsnelheid uit zich in randinkarteling,

bindingsfouten en een smalle "getrokken" las met weinig in­

branding.

Een te lage snelheid toont een brede "opgelegde" las die

eveneens bindingfouten als gevolg kan hebben.

2.2.5 Toortspositie en lasnaadpositie

Een essentieel verschil tussen handlassen en robotlassen

is, dat de lastoorts door respektievelijk een

mensenhand en een mechanische manipulator gehanteerd wordt.

Veel voor en nadelen van be ide lasmethoden worden dan ook

bepaald door de mogelijkheden en de onmogelijkheden van

beide manieren om de toorts voort te bewegen.

Bij de robotlasopstelling bestaat er geen mogelijkheid om

tijdens het lassen correcties aan te brengen op de

bewegingen van de lastoorts.

Dit heeft tot gevolg dat afwijkingen van de lasnaad t.o.v.

de nominale problemen opleveren die bij handlassen nauwe­

lijks voorkomen.

De bewegingen van de lastoorts in de langsrichting van de

las is reeds bij ,·de voortloopsnelheid aan de orde gekomen.

De bewegingen van de lastoorts dwars op de lasnaad zijn nul

of hebben een bepaald patroon.

Ais deze bewegingen nul zijn, hebben we, afgezien van de

beweging in de langsrichting, geometrisch stationaire

situatie.

In het navolgende zullen we van deze situatie uitgaan.

1 3

De toortspositie t.o.v. d~ "middenlijn" van de las is onder

te verdelen in de coordinaten van de draadpunt J de toorts­

hoeken alfa (ol.) en beta (~) en de stick-out.

Deze laatste zal apart behandeid worden.

De stick-out is tevens de Z positie van de lastoorts.

/

/~yX .

Fig. 2.4 Toortspositie t.o.v~ de lasnaad.

2.2.6 De toortshoekoC.

De to·ortshoek 0<. bepaal t mede de vorm van de las.

~I/i?

Fig 2.5 Invloe~ van de toortshoek ~ op de lasVorm.

Hoeklassen en vullassen zullen in het algemeen stekend

(links) gela~t worden.

Doorlassingen en niet onder de hands posities worden

vaak loodrecht (midden) of slepend (rechts) gelast.

Ui£ voorgaande proeven is gebleken dat deze toortshoek

een tolerantie van 3 tot 4 grad en bij de instelling

toelaat.

1 4

2.2.7 De toortshoekl3

De laswarmte en het lasmateriaal worden in de hartlijnrich­

ting van de lastoorts ingebracht.

Dit betekent dat in het algemeen, als we geen zwaaibegwe­

ging uitvoeren, de hoekt0 de helft is van de hoek tussen

de beide te verbinden plaatdelen.

Dit geldt o.a. niet wanneer we meer warmte en lasmateriaal

naar een lasdeel willen stuwen.

Dit kan voorkomen bij het verbinden van platen met verschil­

lende diktes of bij uit-de-zij-posities. Het blijkt uit

voorgaande proeven dat een afwijking van

ongeveer 5 graden nog toelaatbaar is bij deze hoek.

2.2.8 De positie van de draadpunt

De positie van de draadpunt in dwarsrichting (Y richting)

zalover het algemeen in het midden van de lasnaad moe ten

zijn.

Aileen als welasmateriaal en warmte asymetrisch willen

deponeren zal hiervan afgeweken worden.

De kwaliteit van de lasverbinding luistert erg nauw naar

afwijkingen in de positie vande draadpunt.

Uit proeven blijkt dat deze afwijkingen maximaal 0,5 tot

1 mm mogen bedragen, afhankelijk van lasnaadvorm en groot­

teo

2.2.9 Positie werkstuk

Behalve afwijkingen in de toortspositie t.o.v. de nominale

voeggeometrie, kunnen er ook afwijkingen in de te lassen

werkstukken optreden.

Deze afwijkingen kunnen vorm en plaats van de lasnaad bein­

vloeden. Met een slechte kwaliteit las tot gevolg.

Deze afwijkingen worden hier echter buiten beschouwing ge­

laten, omdat dit het onderzoek naar de lasparameters in

sterke mate zou vertragen.

1 5

2.2.10 De stick out

De stick out wordt apart behandeld omdat deze de mogelijk­

heid geeft om de stroomsterkte. te regelen bij konstante

spanning en draad~anvoersnelheid.

De stick out is de afstand tussen de onderkant van de kon­

taktbuis en de draadpunt.

Vaak wordt' in de praktijk hiervoor de afstand genomen tus­

sen de onderkant van het gasmondstuk enhet werkstuk geno­

men, omdat deze gemakkelijker te meten is.

De bij deze proeven opgegeven stick out is de wer~elijke

stick out.

De stick out bepaalt in hoofdzaak de vrije draadlengte en

daarmee een groat "deel van de weerstand in het lascircuit.

Dit geeft de mogeljkheid am de lasstroom, en hiermee de

ingebrachte warmte, min of meer onafhankelijk te regelen.

Een grote stick out geeft een lage lasstroom en een kleine

stick out geeft een hoge lasstroom.

De handlasser kan de stick out onder het lassen varieren

en hierdoor de warmte-inbreng in het werkstuk beinvloeden.

Bij gemechaniseerd lassen is dit echter vrij omslachtig.

Vandaar dat ook het varieren van de stick out hier buiten

beschouwing wordt gelaten.

We zullen dus bij robotlassen met een konstante stick out

lassen, liefst zo kort mogelijk i.v.m. de afwijking in de

positie van de draadpunt.

Normale groottes van de stick out zijn 10 a 15 maal de

draaddiameter.

Langere stick out is soms noodzakelijk omdat b.v. in een

hoek de lasnaad moeilijk te bereiken is of omdat de draad

vastbrandt aan het mondstuk bij hoge lasspanningen.

2.2.11 De beschermgassamenstelling

Het lasproces speelt zich af in een tegen de omgevingslucht

beschermde gasstroom.

Deze gasbescherming is nodig omdat het vloeibare metaal

direkt oxideert.

Bij deze proeven is er gebruik gemaakt van de samenstelling

20% CO~ en 80% Argon.

16

Dit gas, oak weI bekend onder de naamPROTEGON, geeft een

goed lasuiterIijk, weinig spatten en Iaat hoge lasstromen

toe bij een goede kwaliteit las.

2.2.12 De draaddiameter

Ga ng bar e d r a add i am e t e r s v 0 0 r h e t 1 a-s sen van 1 a a g gel e gee r d

staal zijn 0.8, 0.9, 1.0 en 1.2 mm.

Dit zijn ook de diameters die voor het robotlassen in aan­

merking komen.

Gevulde draadsoorten zijn voor robotlassen niet 20 interes­

sant i.v.m. met het dan noodzakelijke slakverwijderen.

ledere draaddiameter heeft een eigen spanning en stroom­

range waarbinnen hij goed te verlassen is.

Praktisch gezien betekent dit dat bij plaatwerk van 1 tot

4 mm dikte vooral draad van 0.8 mm in aanmerking komt.

Bij plaat van 2 tot 8 mm is dit 1.0 mm en bij plaatvan

5 tot 12 mm is dit 1.2 mm.

Bij dezelfde lasproduktie geeft een dikk~re draad eendie­

pere inbranding.

Bij de gedane proeven is een diameter van 1 .0 mm aangehou­

den.

Dit om het aantal verschillende lasparameters die kunnen

voorkomen te beperken.

1 7

3. Funktionele analyse van de robotlasopstelling

3.1 De Robotlasopstelling

De robotlasopstelling bestaat uit een ASEA Irb 6 robot

met hieraan gekoppeld een ESAB A 30 lasinstallatie.

Voor het opspannen van werkstukken wordt gebruik gemaakt

van een lastafel met opspanmallen.

De hele la~installatieis modulair opgebouwd.

Dit betekent dat voor de verwezenlijking van de diverse

lasfunkties afzonderlijke komponenten gebruikt zijn.

Dit biedt de volgende voordelen:

- Uitwisselbaarheid van komponenten is vrij gemakkelijk.

- Analyse van lasfunkties wordt eenvoudiger.

- Verbeteringen zijn gemakkelijker te realiseren.

Een nadeel van deze opbouw is dat de lasparameters apart,

en dus niet in het robotprogramma, ingesteld moe ten wor­

den.

De Irb 6 is een universele robot.

De lasinstallatie bestaat uit standaard-komponenten zoals

die voor handla~werk gebruikt worden.

Deze zijn samengebouwd tot een robotlasinstallatie.

Een groot nadeel van deze opbauw is dat deze handlas-kompo­

nenten vaak tekortkomingen vertonen t.a.v. de specifieke

eisen die het robotlassen stelt.

Van de robotlasopstelling wordt in het navolgende een funk­

tianele analyse gegeven.

AIle afzonderlijke komponenten,en hun funktioneren binnen

de apstelling kamen hiebij ter sprake.

De robotlasopstelling bestaat uit de volgende komponenten:

- ASEA Irb 6 robot.

- ESAB LAH 500 stroombron.

- ESAB MEC 44 Optimat draadtoevoerunit.

- ESAB PAG 16 programmeerunit.

- ESAB ace Pistoolkoelunit.

- BINZEL Laspistool en slangenpakket:

- ESAB Perslucht en smeermiddeltoevoersysteem.

- Lastafel met klemmen.

1 8

De opbouw van de komponenten wordt schematisch beschreven

in b i Jl age I .

"Een gebruiksaaanwijzing van de robotlasinstallatie is te

vinden in de gebruikershandleidingen van ASEA en ESAB en

een aanvullende gebruikershandleiding.

3.1.1 De robot

Voor de lasopstelling was er een ASEA Irb 6 robot ter be­

schikking.

Hiermee zijn aIle lasproeven gedaan.

Voor laswerk in diverse lasposities is het gewenst dat de

toorts elke willekeurige stand in deruimte kan aannemen.

De ASEA robot is 5-assig.

De toorts is rotatorisch-symmetrisch waardoor in principe

5 assen genoeg zijn om de toorts elke stand in de ruimte

te laten innemen.

Voor details omtrendhet programmeren met de irb 6 robot

wordt naar de ASEA-programmeerhandleiding en de bijlagen

II en1l'

3.1.2 De ESAB LAH 500 Lastransformator-geljkrichter

1 9

3.1.3 De ESAB MEC 44 Optimat draadtoevoerunit

De draadaanvoer wordt in de MEC 44 verwezenlijkt door twee

onafhankelijk aangedreven rollenparen die de draad

voortstuwen.

In deze draadaanvoerunit is regelelectronica ingebouwd die

deze draadaanvoereenheid geschikt maakt voor o.a. punt­

lassen.

Hier wordt echter niet verder op ingegaan.

Daar er geen uitlezing is van de draadsnelheid, wordt er

gebruik gemaakt van ijkgrafieken die de snelheid als

funktie van de potmeterinstellingen op de PAG 16

programmeerunit weergeven.

3.1 .4 De ESAB PAG 16 programmeereenhe id

De PAG 16 is in feite een vijf-voudige set van twee

potmeters waarmee spanning en draadaanvoersnelheid

ingesteld kan worden.

Elke set kan vanuit de robot in en uitgeschakeld worden.

Daar de waardes op de potmeters niet overeenkomen met de

Iasspanning en de draadsnelheid, is oak hier een ijk­

grafiek van opgesteid.

3.1 .5 De gasvoorziening

Het beschermgas wordt toegevoerd vanuit een gasfles.

De gasstroom kan worden ingesteld en is afleesbaar op

een flow-meter.

Dezeinstelling is niet vanuit de robot te besturen.

Dit betekent in de praktijk det een bepaald werkstuk

met een en dezeIfde gasstroom gelast wordt.

Lastechnisch is dit geen groot bezwaar, de Iaskasten zullen

echter weI wat hager uitvaIIen dan nodig.

20

4. De 1asproeven

4.1 Doel van de lasproeven

Doe1 van de lasproeven is het verzamelen en bepalen van de

1asparameters die nodig zijn om een gewenste las met de

robotlasinstallatiB, zoals die op de THE staat opgesteld,

te realiseren.

Gegevens over robotlassen zijn in de bestaande literatuur

moeilijk te vinden en zijn dan vaak ook nog niet vo11edig

genoeg om direkt bij een robot1asinstallatie gebruikt te

kunnen worden.

Tot op heden werden de voor een specifiek produkt benodigde

1aspar~meters, geheel of gedeeltelijk, proefondervindelijk

vastgeste1d.

Oit rapport kan als leidraad dienen bij toekomstige experi­

menten met de robotlasinstallatie.

4.2 De noodzaakvan exacte gegevens

Het lasproces kunnen we globaal in drie gedee1ten opsp1it­

sen. Twee gedeelten bestaande uit respectieve1ijk de 1as­

apparatuur en het te lassen werkstuk en een derde gedeelte

dat als het ware de verbinding tussen de twee voorgaande­

gedeelten tot stand brengt.

Oit gedeelte kan zowe1 de handlasser zijn bjj handlassen,

als de robot bij het robotlassen (zie figuur 4.1).

1,--\_a_~_<.A_V\_1+_----l~ 1~bo+

Fig. 4.1 Schematische weergave van het lasproces.

Wat opvalt in dit schema is dat er niet altijd een terug­

koppeling bestsat tussen werkstuk en robot (stippellijn in

defiguur) .

21

Oit is namelijk het geval als een robot geen extra sensoren

bezit die het lasproces "bewaken", b.v. een camera die de

lasnaad voIgt om positioneerfouten op te heffen of heel

simpel een sensor die doorgeeft of er weI of niet een werk­

stuk tijdens het lassen in de lasmal zit.

Een robot (zonder de benodigde extra sensoren) kan namelijk

niet horen, zien of voelen en kan zodoende niet op een ver­

anderde situatie inspelen. Een handlasser heeft hier eehter

geen prob1eem mee. Bij verandering van bijvoorbeeld de 1as­

naadpositie verandert de lasser mee en het prob1eem is in

feite opgelost.

Ontwikkelingen op het gebied van "zintuigen" voor de (las-)

robots zijn dan ook volop bezig.

Maar voordat een robotsysteem zover .is dat het feilloos kan

reageren op "verkeerde" situaties zullen de "goede" situa­

ties eerst exact vast gelegd moeten worden.

Oit betreft niet aIleen gegevens als het voltage of ampera­

ge, maar ook bijvoorbeeld de positie van de draadpunt in de

lasnaad of de beweegsne1heid van de lastoorts.

4.3 Wat is er onderzoeht?

Om te beginnen zijn de parameters onderzocht die reeds in

voorgaande hoofdstukken genoemd zijn.

M.a.w. de parameters behorende bij het MIG/MAG-Iasproees.

Hieronder vallen onder andere voltage, amperage, draadsnel­

heid, gashoeveelheid en stick out.

Oaarnaast richt zieh het onderzoek op de parameters die be­

trekking hebben op de robot, hieronder valt bijvoorbeeld

de lassnelheid (bew~egsnelheid vah de robot tijdens het las­

sen) .

En als derde punt de naadvorm van het te lassen werkstuk.

We denken dan bijvoorbeeld aan de benodigde vodropening.

Er is gelast in 1G en 3G positie (zie bijlagelIL), ongele­

geerd staal met diktes van respeetievelijk 2, 3, 4, 5, 6,

8, 10, 12 en 15 mm.

Beide aan elkaar te lassen delen waren van gelijke dikte en

er werd enkelzijdig gelast.

22

De proefstukken werden na lassen doorgezaagd, geslepen, ge­

geschuurd en geetst, am vervolgens onder de mikroskoop op

lasfouten te controleren.

Na eonstateren van fouten en evalueren van de mogelijke

oorzaken werden de lasparameters aangepast.

De lasparameters die uiteindelijk het beste resuitaat op­

leverden, zijn tenslotte in een tabel (bijlage1() bijeen­

gebraeht.

4.4 Gegevens uit reeds bestaande literatuur

Als we ons gaan verdiepen in de reeds bestaande literatuur­

over het MIG/MAG-lasproees, valt het op dat er weinig of

niets over de eombinatie MIG/MAG-Robot gepublieeerd wordt.

Bijna aIle lasliteratuur is gebaseerd op het lassen met de

hand, met een enkele keer een verwijzing naar de mogelijk­

heid van robotlassen. Oak in de robotliteratuur vinden we

sleehts verwijzingen naar het robotlassen en geen gegevens.

Als we de tabellen met lasparameters uit de verschillende

1 i t era t uurn a a s tel k a a r z e t ten (b i j 1 a g eN:O tim &4J.l, b 1 i j k t

dat sommige gegevens onderling nogal sterk versehillen.

Naad- voor- draad open arbeids draad amp. gas- pis tool

vorm opening diam. span. span. snel. flow stand.

mm mm volt vol t m/min amp. I/min

V 60 1 , 0 0,8 16- 2 0 4,6 95

I 1 ,0 1 ,0 21 4,3 135

I 1 , 5 1 , 0 19 4,8 130

I 1 ,5 1 , 0 1 9 4 , 7 130 1 0

I 1 ,0-2,0 0,8 21 5,4 1 0 stekend

Tabel 4.2 Lasparameters 3mm plaatdikte, 1G laspositie

verschillende l~teratuur handiassen.

Naast grote var~atie in waardes, bijvoorbeeid bij het volt­

tage dat van 16 tot 21 volt varieert, ontbreken veel gege­

yenS of zijn deze niet gedetailleerd genoeg om direkt bij

de robotiasinstallatie te kunnen toepassen.

Bij pistoolstand treft men nag weI eens stekend of slepend

aan, eehter noo·it ee~ precieze hoek (b.v. in graden) waar­

onder dit slepen of steken plaatsvindt.

23

In de literatuur tre~fen we tevens verschil aan tussen open­

spanning (de spanning voor of na het lassen) en de arbeids­

spanning (ook weI lasspanning (de spanning tijdens het las­

sen) ) .

De bij deze proeven gemeten cn in de tabel (bijlage X) ver­

meldde spanning is de arbeidsspanning .

Uit de verschillende tabellen maken.

we am te beginnen een

globale keuze wat lasparameters betreft.

Voorbeeld 3mm plaatdikte, 1G laspositie:

I-naad, '1.0.=1,5 mm, draaddiam.=l ,0 mm, arbeidsspan.=19

volt, stroomsterkte (amperage)=130 Amp. en gasflow=10 l/min

Verder is uit voorgaande experimenten bekend dat een toorts­

hoek ~ van ongeveer 75°en een stick out van ongeveer 14 mm

goederesultaten geven.

De andere nag ontbrekende gegevens hebben allen betrekking

op het robotgedeelte. Dit, zijn onder andere lassnelheid,

zwaaibeweging (afmetingenl en de positie van de draadpunt.

Hetgedane onderzoek onderzoek betreft hoofdzakelijk deze

laatste groep. Het onderzoek werd begonrten met het bepalen

van de toepasbaarheid van de gegevens uit de handlastabel­

len.

Om het instellen van een las te vereenvoudigen werd een

grafiek (bijlage X ) opgesteld, waarin de belangrijkste

gegevens voor de lasapparatuur zijn opgenomen.

24

5. Richtlijnen bij het lassen

5.1 De naadhoek

Hebben we te maken met een V-naad, toegepast vanaf 5mm mater­

iaaldikte, dan moet de openingshoek van de naad voldoende

groot zijn om met de draadpunt de naadbodem g6ed te kunnen

bereiken en o~ een goedeihbrandingvan de las in de zij­

kanten mogelijk te makcn.

Een te grote naadhoek betekent echter weer dat we te veel

lasmateriaal nodig hebben en zodoende veel warmte in het

werkstuk b~engen. Dit is niet aIleen oneconomisch, maar kan

06k tot vervormde produkten leiden.

Bij de proeven is een vaste hoek van 50 graden aangehouden.

Dit om het aantal verschillende lasparameters zo klein moge­

lijk te houden, terwijl de kwaliteit toch gehandhaaft blijf~

~

lQ~Fig 5.1 De naadhoek.

5.2 De vooropening

Indien we geen gebruik maken van een tegenstrip (Fig 5.2),

bestaat er de mogelijkheid dat de eerste las (grondlas)

"doorbrandt " . Dit zal dus het geval zijn bij een te grote

vooropening. Bij een te kleine vooropening echter is een

goede doorlassing tot diep in de naad niet mogelijk (zie

fata 1, bijlage IX).

Fig 5.2 D~ vaoropening (met en zonder tegenstrip).

25

In het kart kamt het erap neer dat als we de openingshoek

verkleinen am lasmateriaal te besparen, gelijktijdig de

vooropening vergroot moet worden om toch nag een goede door­

lassihg te verkrijgen. Aangezien we bij deze proeven de hoek

konstant hauden, zal de vooropening ook een vaste waarde

kr~jgen.

5.3 Positie van werkstuk

We moe ten erop letten dat de naad mooi evenwijdig loopt aan

de bew~ging van de robot en de aan elkaar te verbinden delen

op gelijke haogte liggen (Fig 5.3). Een verkeerde positie

heeft onherroepelijk een slechte las tot gevolg.

Fig. 5.3 Positie werkstuK.

5.4 Naadoppervlak

Het oppervlak van de naad moet schoon zijn, zander roest,

vetaanslag of lasspatten. Het is logisch'dat als een naad

sterk verontreinigd is, een aptimale bindingniet mogelijk

is.

5.5 Draaddiameter

Dunne materialen vragen am dunne draad.

LaSsen we altijd hetzelfde produkt dan ken de draaddikte

zo optimaal mogelijk gekozen worden. Lassen we verschillende

produkten en/of materjaaldiktes door elkaar dan gaat de voor­

keur u·it naar een kleine draaddiameter, deze heeft naamelij~

het grootste toepassingsgebied. Bij dit onderzoek is de

draaddiameter konstant op lmm gehotiden.

26

5.6 Stroomsterkte en voltage

Uiteraard moe ten stroomsterkte en voltage ~goed gekozen wor­

den. Aangezien de stroomsterkte aan de draadsnelheid gekop­

peld is, ligt deze in feite vast. Het voltageverdient eeh­

ter enige overweging.

Een te hoog voltage t.o.v het amperage (stippellijn bijlage

X~), heeft een diepe inbranding en een brede vlakke las als

gevolg, maar kan tevens leiden tot overmatige spat ten en

warmte inbreng.

Te laag voltage leidt bijna altijd tot bindingsfouten en al

snel tot stoten van de draad. Tevens wordt het lasoppervlak

smal en bol. Een voordeel echter is dat we weinig lasspatten

krijgen en de kans op vervorming Van het werkstuk door warm­

te inbreng Kleiner wordt.

In het algemeen kunnen we stellen dateen te hoog voltage

beter is als een te laag voltage.

5.7 Inbranding

De mate van inbranding bepaalt voar eeen groot ~eel de kwa­

lit e i t van e e n 1 a ~>. E: L~ n IF, 0 e d c i n b r' a nul n g k an b e (' e i k L wu r' <J (~ n

door veel. warmteinbreng (hoge stroomsterkte en voltage

t.o.v. plaatdikte), brede vooropening, grote naadhoek en

bij meerlaagse lassen een holvormige grondlas (fig. 5.4).

1

j {\

Fig 5.4 De vorm van de grondlas.

5.8 Vormvan de grondlas

Om een holle grondlas te krijgen, dit isnodig om een goede

binding tussen de laslagen mogelijk te maken, maken we ge­

bruik van Ben zwaaibeweging vanuit de pols van de robot

(2ie figuur 5.5).

'rJ 'f

/I,

C""'"\ ,.

\

Fig. 5.5 Zwaaibeweging vanuit de pols.

Hoe groter de toortshoekj3 is, deste groter wordt de inbrand­

ing aan de zijkanten en daardoor de holle vorm van de las.

Bezit de robot een vrij programmeerbaar Tool Center Point

(ASEA Irb 6-2), dan is het geen enkel probleem o~ deze hoek

te vergroten.

Het draaipunt van de toorts kan dan precies in het midden

van de haIling komen te liggen. Bij een vast T.C.P. (Irb 6)

hebben we aIleen de mogelijkheid tot inkorten van de toorts­

uitsteeklengte, dit gaat dan echter ten koste van de bewe­

gingsvrijheid van de robot lbijlage VIII).

5.9 Toortsbeweging

Uit voorgaande blijkt dat we altijd, met uitzondering van de

plaatdiktes tot 4 mm, p:ebruik maken van een zwaaibeweging.

Deze beweging moet voor een regelmatige verdeling van het

lasmateriaal en de laswarmte over de gehele breedte van de

lasnaad zorgen.

Enkele mogelijke zwaaipatronen op de Irb 6 zijn uitgepro­

beerd (bijlage VI). Niet aIle zwaaibewegingen zijn even

goed toepasbaar of zijn even gemakkelijk te programmeren.

(bijlage V). Welke zwaai er toegepast is voor een be­

paalde las is vermeld in de tabel (bijlage X).

5.10 Stand lastoorts

Er zijn in feite twee standen van de toorts, bij het voort­

bewegen, te onderscheiden. Resp. stekend lassen en slepend

lassen (zie figuur 5.6).

De keuze wordt bepaalt door de toep0ssing.

2~

Fig. 5.6 Stand lastoorts.

5.11 Lassnelheid

Is de lassnelheid, ofwel de snelheid waarmee de lastoorts

voortbeweegt in de lengterichting v.d. lasnaad, te lang­

zaam, dan bestaat er de kans dat gesmolten lasmateriaal

vooruit loopt en te snel afkoelt, de rest van het gesmol­

ten materiaal vloeit hier dan overhean met allerlei bin­

dingsfouten tot gevolg.

Een te hoge snelheid heeft cen diepere inbranding tot

gevolg en de kans op fouten is veel kleiner (fig. 5.7).

r--...----.-~ - .-_.

Fig 5.7 Vorm las als gcvoJ~ van lassnolhcid.

Een te langzame iassnelheid moet dus altijd vermeden worden.

5.12 De·gasflow

Het gas biedt bescherming aan het smeltbad tegen de invloe­

den van de atmosfeer. Te weinig gas heeft een onvoldoende

bescherming tot gevolg, te veel gas echter geeft kans op

gasinsluitsels in het smeltbad (poreusiteit).

Oak hi~r geldt dat een leveel minder slechte resultalen op­

levert dan een tekort.

Ongeveer 10 tot 12 liter/minuut voldoet voor nagenoeg 90%

van de gevallen.

28

6. Het zwaaiend lassen

6.1 ~aarom zwaaiend lassen?

Zwaaiend lassen wordt, z6als reeds eerder vermeld, toe­

gepast am een gelijkmatlge verdeling van het lasmateriaal

over de gehele breedte van de lasnaad mogelijk te maken.

Daarbij compenseert de zwaaibeweging oak nag en enige mate

positioneerfouten van het werkstuk.

In het bijzonder bij meerlaagse lassen, is het van belang

dat we een vlakke, liefst holle, las krijgen, waardoor een

goede binding met de bovenliggende laag mogelijk wordt.

Bij niet-zwaai lassen ontstaat namelijk het probleem dat

deze min of meer bol van vorm zijh (fig 5.4 en bijlage IX).

Hierdoor zullen er aan de kanten bindingsfouten ontstaan.

omdat de opening niet overbrugt kan worden (fig 6.1)

Fig 6.1 Bindingsfouten door te bolle grondlas.

Een zwaailas geeft een holle las (fig 5.4, 6.2 en bijlage

IX). Hierdoor dus weinig kans op aansluitfouten.

6.2 Hoe zwaaien ?

Er zijn twee mogelijkheden om een zwaaibeweging tot stand

te brengen. Namelijk door draaien van de robotvoet en door

draaien van de robotpols. Draaien vanuit de pols verdient

de voorkeur, omdat hierdoor de warm te beter naar de

zijkanten van de lasnaad wordt gestuurd (fig 6.3).

29

Terwijl bij zwaaien vanuit de voet de warmte loodrecht naar

beneden in het werkstuk wordt gevoerd (fig 6.4),

Dit heeft minder goede inbranding tot gevolg (z1e ook bij­

1 age I X) .

-ltl,..--"'"

. ~ '~4vW\~e roV\E'.

_\--_'--:~.J----_\

Fig 6.4 Zwaaien vanuit de voet.

Om het effekt van de draaiing vanuit de pols nog te vergro­

ten werd de uitsteeklengte van de toorts verkleind (zie

voar meer informatie hieromtrend bijlage VIII).

6.3 Snorten zwaai

Er zijn eenaantal zwaaien geprogrammeerd die in aanmerking

zouden kunnen komen voor het robotlassen (bijlage VI).

Hiervan blijkt bijvoorbeeld zwaai no.1, diehet gemak­

kelijkst te programmeren is, goed te voldoen voor het las­

sen in lG positie. Voorwaard hierbij is weI dat de zwaai­

tijd van naadzijde tot naadziJde niet te kort geko'zen

wordt. M.a.w. dat de zwaaifrequentie niet te hoog is.

Oit geldtt eigenlijk voor iedere zwaaibeweging.

6.4 Instelling zwaai

Om een zwaaipatroon te kunnen programmeren, zijn in bijlage

Xbl en Xb2 een aantal parameters opgenomen.

Als voorbeeld zullen we de zwaaiinstelling van 5mm, lG 1as­

pos'i tie nagaan.

Zwaai bij positie lG is altijd zwaai no.1 (zie tevens kop

van tabel). Toortshoek 0(= 75· (mits anders vermeld).

Punt 1 ligt dan precies op de symmetrie-as en3mm (maat h)

vanaf bovenzijde lasnaad (fig 6.5);

Punt 2 wordt gevonden door de toorts vanuit de pols te la­

ten draaien, totdat de draadpunt de naadkant raakt.

30

Puntdrie wordt op gelijke wijze vastgelegd.

Punt 4 vinden we door punt 1 opnieuw op te roepen. Punt 4

1sexact de z elf d e po s1 tie a 1 s pun t 1 (b 1 j 1 age V).

Tijd t2 is dan de tijd in sec die we bij punt 5 moe ten io­

geven. Afstand tussen 1 en 5is 40 mm!

Bij een deklaag zal de draadpunt, bij de zijdelingse zwaai

de naadkant niet raken.

In ditgeval programmeren we punt 2 en 3 ongeveer 2-3 mm

voorbij de naad-breedte (fig 6.6).

1: '1.MVV\

Fig. 6.5 Posit1e draa~punt in lasnaad.

I, ~_. --1r ---~.L-_---,

Fig. 6.6 Positie draadpunt bij deklaag.

31

7. Slot

Uit het in voorgaande hoofdstukken beschreven onderzoek is

naar voren gekomen dat de problemen die er bij het robot­

lassen ontstaan, voor het grootste deel te wijten zijn aan

de robot.

De (ASEA Irb 6) is in zijn uitvoering zoals die in het

WPB-laboratorium staat opgesteld, eigenlijk te eenvoudig.

Gewone rechte lassen geven geen problemen, echter bij een

zwaailas komt het gemis van b.v. een vrij programmeerbaar

T.e.p. zeer sterk naar voren.

De voortloopsnelheid van de lastoorts is aIleen uit te druk­

ken in een tijd dienodig is om een bepaalde afstand af te

leggen.

Juist omdat het belang van een zwaaibeweging tijdens het

lassen 20 groo~ gebleken is, moet een lasrobot of een

universele robot die hiervoor is omgebouwd, gemakkelijk met

zwaaipatronen te programmeren zijn.

De in de tabel opgenomen lasparameters kunnen, hoe nauwkeu­

rig dan ook opgesteld, voor een bepaald produkt enige aan­

passingen nodig hebben. De tabel moet dan ook niet als een

voorschrift gezien worden, maar meer als een richtlijn voor

het gebruik van de robotlasinstallatie, die de gebruiker

al een aardig stuk in de goederichting moet brengen.

Door hetgrote aantal van verschillende lasparameters en

verschillende eisen die aan een las gesteld kunnen worden

is het exact vastleggen van een las een bijna onmogelijke

zaak.

Er zal ,dan ook nog wel heel wat onderzoek gedaan moeten

worden; wil men over betrouwbare en goed toepasbare ge­

gevens beschikken.

32

Literatuurlijst

Aichele, G. en Smith, A.

Saum, L en Fichter, V.

Hobart Welding

Ruge, J.

Smitweld

Philips

MAG-Schweissen

DVS, Dusseldorf, 1975.

Der Schutzgas-schweisser teil II

MIG/MAG-Schweissen

DVS, Dusseldorf, 1982.

Process Manual. Section 1\ Welding,

Procedure Variables, 1964.

Handbuch der Schweisstechnik

Springer Verlag, Berl in, 1974.

Opleiding voor het CO 2 -lassen

Ni j meg en, 19 7 4 .

~ n s tr u c tie bas is 0 pie i din g CO2 ­

lassen, Eindhoven.

BIJ LAGEN

33Bijlage I: Schematische o~bouw vande installatie

A StroombronF RobotbesturingK KoelingN Afstandbediening'CB ProgrammeerunitED DraadtoevoerunitL Lastoorts.HJG Signaalgevers voor besturingo Z9'kering

...,J

I.'

I

/

Bijlage IIa:·

Omschrijving robot.

De ASEA Irb 6 robot die in het laboratorium voor Bedrijfsme­

chanisatie is opgesteld, heeft 5 vrijheidsgraden.

draaiing van de gehele robot om zijn vertikale as

in-uit beweging van de arm

op-neer beweging van de arm

polsbuiging

V _ polsdraaiing

Bijlagerrb laat een schets zien van de robot met zijn

bewegingsmogelijkheden~

De vrijheidsgraden zijn:

'f&- ­rA ­i _

Het besturingssysteem van de robot is ondergebracht in een

kast welke op een geschikte plaats in de omgeving van de

robot opgesteld kan worden of in een aangrenzende ruimte

indien de robot zelf werkt in een ongupstige omgeving.

De kast met het besturingssysteem is voorzien van een be­

dieningspaneel waarmee de robot gestart kan worden en waarop

een keuze gemaakt kan worden tussen de verschillende vormen

van bedrijf.

Een draagbare programmeeringseenheid is door middel van een

lichte kabel met de kast verbonden.

Een cassette-recorder waarmee programma's weggeschreven en

weer opgeroepen kunnen worden, is op de kast aangeslo­

ten.

Het programmeren komt tot stand door de robot met behulp van

druktoetsen op de programmeringseenheid naar die posities te

sturen welke de robot tijdens "Autom"-bedrijf dient in te

nemen.

Met instruktietoetsen op de programmeringseenheid worden de

posities vastgelegd in het geheugen van het Qesturings­

systeem Zodat de robot in "Autom"-bedrijf deze posities in

kan nemen, alsmede tijdens "Hand"-bedrijf, dm het programma

te testen.

Behalve positie-instrukties kunnen ook instrukties voor de

grijper in het geheugen worden opgeslagen evenals "aan-uit"

instrukties voor een aantal uitgangen (programmeerunit van

lasapparaat) .

-) [ ...J ::J

Bi j 1 age I I b : . De rob 0 ten z i j n b e we gin g s g e b i e d . Y B I 10_30 I H 3ASEA

" .'.-

Buigen, t

IRb-6

CDraaien, V

317A 380B 513CPols7230

,

803"

E'~ Bovenann 960FOnderarm

G 1 418H 1 328I 1 045

Voetstuk J 1 045K 720L 615

Voet

o o E F

L

I<

U-~l-'------t I, J

I-----.~~-~----'f--L-'---~---t-\..---' H

\\

\\

I ! /, I" _-----1 __----I

~ /\ . -- - 1------'--6

l· I-.... I" /

" /'-

---ll---.l-------~-o

J6

Bijiage III: Vier van de meest voorkomende lasposities.

Bij deze lasproeven komen aIleen lG en 3G aan bod.

1G

.I

2G

________________ LASGEGEVENSMIG-LASSEN STAAL

H<:III

<-..

Pis too!slland

5lekend

5tekend

5tekcnd

. 5tekend,.naar

lasser toe

2222222222

22

23

23

24

2121 .2224

Open.spanning

V

5;25,26.06,6

6,1

3,73,73.74,44,4

6,0

6,5

6,8

Draad­snelheidm/min

0.80,80.80.80,8

0,8

0,8

0,8

Draad·diam.mm

BOVEN HET HOOFD

1010101010

10

10

10

10 0,8

10 0.810 0.810 0.810 0,8

Gas­verbruik

I/min

0,5-1,00,5-1,0

I,DI,D1,0

0-0,5

O..{),5

0-0,5

Voor·opening

rom· ,.

Stckend

Pis tool·stand

5tekcnd

5tekcnd

5tekcnd

Stekendof

trekkend

Vullingtrekkend

Ie laagstekend 6ftrekkcnd2e laag

stekend

Ie laagslekend oftrekkend

--------}--------------------------.- -l..:-..:;

2536

22

22

2222242225

24362436243624

47-50

192020'2121212122

4,0

5.8

Draad· Opensnelheid Spannil18m/min V

3,54,24.85,45.45,4 ,5,45,7

5.0E 5,0V7,OE 5,0V 9,0

4,412,04,4

12,04,4

12,09.69,6

6,6-12,0

0,80,80,80,80,80,80,80,8

0.8

0,8

0,8

0,81,0

0,8

1,0

1,0

1,0

1.01.6 ')

0,8

Draad­warn.nun

HORIZONTAAL

10

1016

10

1010101010101010

10

10

10

£ 10V 16E 10V 16£10V 16£10V 20 ')

Gas­verbruik

I/min

o

o

2

2

2

2

oo

0-0,50-1

0.5-11-21-22

!-2

2

2

Voor·opening

rom

3.0

1,01,251,51,752,02,53,03,5

4

5

6

3,0

7

8

10

Plaat·. dikrc

mm

. a=3-6

>10

._ - ._- -1----,-

Naadvorm

1,5 10 0,8 5,7 22

____ 4:~ ,:~;; i~ 2:i H ~!----.,-,.......·----I~\·:~i·~·<I--------------- -----I

:;·:~4~~.\\ '~~ ·:1·~~.:·

t~~:.; ~

--

') Gevulde draad.Tabel geldt \"ocr COl. voor menggas ~ 5 Clb lagcrc open spanning cn...±. 5 %. hogcre draadsnelhcid.

f ,......

44 45

._.-. ----1----+-------------1-----1--------

________________LASGEGEVENS

H<0-

HORIZON'rAAL-VERTIKAAL

Voor·openinc-

MIG-LASSEN STAAL __

VERTIKAAL

Ora&- Dr-s. Os-di-. sncIhdcI IpUlni•... rotmin. V

PfMI.diltre

.--- 1.0

1,2'1)0I,"2Jj2)3.03)

o0-4)0-4)

II-I)I)I)2Jj

1010101010101010

0,80,80,80,80,80,80,8

.0,8

. 3,7",0",04,24).. ,8',I',I

20212122222)2)23

0-4,'0)-1.0I-I)I)I)22

1010Ie10101010

0,80,80,80,80,80,80,8

3,83,8......)5,0',8'..

20202122222323

_. --..._- ... _." -----1-----------------1------1---------------'-- _

• .. " .•• ': j~...' .

S,dlcnd

Sackcnd

... ' ~ ..:.

2J23 S,dlead2J24 .

24

22222)

23

2l

.0',.

",8",8S,8

'..

4,D

6)

',2'.2

E'.2V6,4

0,80,80,8

0,80,80,80,8

o,i

\01010

10\01010

10

10

22

2

TRkkcndIICCrpmd

23232..

22

22

22

24

24

22222323

24

6J

&,6

",2",2..)..)

6)

'/J6Jj

£6)V6)

U£6,6V.UEUV 6,6

0,80,80,8

0,8'

0,8

0;1

0,80,80,80,8

0,8

0,8

1010\0

\0

\0

10

10101010

10

10

10

1

I

11

1

2

I)lJj2)3.0

..,6

3.0

6

8

12

..\

Blecfl· .,- NIohW' Zu."- Do.ht· . SchweiB. . Albetn ~,. Sc"-eiB. ~uhl Schulz· 8emerlungen.OuelledlCke ~ .

Sl.... _kftoff. ••Uro· IUom ---"""Ill *"trOdl!n- .......ng ... lISe· -nr.uc:tl lderuurch --- "'00" '. LlIgItn.

L .", i",_ ; -;l f.' ~ fO" ........ -.,"Il8nd ..~ ........-

, "~.'--~'-""..

,1m A V m1min m NlIhtf .' .mm mm mmmin

".1 I 0 26 0.8 60 18 3.0 0.46 1 ~O2 16-1)

·'0 ... i 1 rl.21 I O.s 64 0.8 . 100 r 18 4,3 026 CO2·2' , , 1 S6 O.s 110 18 5,9 0.42 ,,. MilC!lgas·2; '?'~.' I . ~ 0 eo 1.0 ' 130 19 4.11 0.50 .; i 1... : MiICflgas 6-3J

j

3 ~ V~ 1 128 DB; 95 16 _. 20 .. 4,6 0.13 ~ 1 CO2

I~;l, :

;~3· I , , 54 1.0 . 135 21 4.3 O.~ CO23 ~ I , 1,5 53 1.0 . 130 19 4.11 0.s7 it Misetlgas

~I3: 1 1 69 1,2 lti5 18 _.22 3,6 0,43 ~ 1 CO2 "

61 V 60°l

16 .,

)1,5 246 1.2 175 20 _.24 4.0 0.140 P CO2 Steghiiht' , .5 mm

6 ; V 30D 2 269 .' 1.2 205 22 _.26 5.1 0.160 ,2 CO2 mit UN. lege '6-1). \6; V30D 2 210 1.0 100 19.s '3,1 0,087 . :2 CO, 16-2 )61 V 40° 2 215 1.0 170 20 7.8 OJ30 j2 ....schgas 16-3)

9 i 'V 60D 1.s 437 1,2 : 175 20 _. 24 . 4.0 0.076 12 CO2 Steghooe 1,5 mm 161 ), .

9 V 30° 3 460 12 . 13!>II70 191205 3.0/4.0 0,064 .2 CO, 16-2)9; V40D • 2,5 420 1,2 15.1/2801280 19129/29 4.218.618.6 0.135 13 MisdlQas 163),

V 30'1 i3 16-1)9 j 3 441 1.6 : 320 26_30 4. 0.160 Co, mil Unlerlege<. ,

l12.5 V50D 1,5 707 12 175 20.... 24 4.0 0,D47 13 ,. CO2 Sleghohe 1,5 mm

I~~I1:;Z , V30D 3 590 12

!12f112051205 21126/26 2.915.415..<1 0,061 :3 CO2.! , . ~ ..

12 f V4ao 3 740 1,2 15012801280 19129129 4,318 .618.6 0,086 ~4,

Misdlgas12~ . V30D

: 3 682 U 320 26_30 4,8 0,102. '5· CO2 mil Un,." 16-1 ),2fl1

.. ,X 50° - 1150 12 36& 31 ... 35 . 13.7 . -0.01 5 CO2 Stegh6he 4 mm I~1 )

tJ:J1-"w.I-'PJ

()q(1)

H<0

rPJ(jJ

("t"

PJ0-(1), I-'

-'

-'0..

W'.C

(;.:j'

! ldli.U.m---.'.L.l.lIt.E2l1a.U.-AIIlIJJ.SII--!Il.EtIJSL-..-.lIIa"'"

Rithtw«te fUr etal M,AG·Schwejlen von H8nd: Stumpfniltlte senlrecht.

8Iedl- NahI8rt Zu""- 'Oraht· : SdtweiB.. Arbeit5- On'lt- Schwei&. i Anzaht Scf\_i8- SchUlZ- Bemerkun-dicke _ItSloff~ e1.trod_ ..rom "*'""111 ....trod... IlIistUA) bel . Iter poSilion gas gen.

Stell' verbnudt duf'c~ _1dIUb 100 "ED. lAIen Quell.1Ib- >'~"~~

: : ~ . ,

stand : '.'"~

mm mm g/m mm A V rnImittt m HaM/min

'.

~I 1 0 28 0,8 60 18 3.0 0.48 I fa/Iei'd CO, . [~tJ

! I2 I J 70 0,8 95 17.5 4.0 022 j : I I , la/lend CO, [6-2JZ " 1,5 47 OS 130 19 7,2. 0.62 ; ,I Iallend Mischgas [6-3

J' v 50° 1.5 93 ; OS 180 20 ..• 24 12,3 0.50 1 ' ... Iend CO, [6- 1)3 I 2 lie 08 110 22 S•• 0.31 I

. 1 fa/lenet Cat [6-2J3 I 2 62 0,8 ; lJO 19 7,2 0.46

,1 fa/lenet Miw:hgal [6-3

...~ .~_.8 V 50° 2 277 ·12 160 18 ... 21 3.5 0.10 ~r neigend Cat

[6- II8 \I JOO Z 160 1.0 120 20 3,5 0.13 \ 2 'a1lend CO, . [6-28 '140" 3 220 1.0 1201170 IBI20 4.517.8 0,16· ! 2 'allend Mischga. [6-3

9 \I 50" 2 518 12 160 16 ... 21 3.5 0.060 . ! -··2 Ile,gend Cat[6-

119 v JOO

2 310 1.0 100 20 3.1 0.060 I 2 steiqend CO, [6-29 '140° 2 425 1.0 120 18 4.5 0.065 , .2 lteigend MlschgB [6-3

12.5 \I 60· 2 ego 1.2 160 18 _ 21 3.5 0.033 , 3 sleigend CO,[6- 1I

12.5 \160· 2 890 1.11 1flO 17 ..,21 19 0.032 3 Illl,gend CO, [6-112 '1310· 2 520 1.0 95/125 2OnO.s 3.114.2 O.~ 2 neigend CO, [~2

12 '140° 3 150 1.2 145 19 3.• O.~ J steogend MilChgaa [ 8.J1" .

25· )( 60· 2 -2000 12 155 18 ... 21 3.3 001] . ... 8 ;:"'~d Cat ,~"~...L. ._-- .- _. -

H

<0._

c

,- : .

.4 J]llllJlj-.sJ_Ui ti iJJ_U_.;.U.lIQ.".J_'_H.'.'.Ll.J•••••I£.a_ .....1 _1•••t._t.U.S.IIW_UlliE.S••U.XMa.'."""J

V..f.hren MAG·SchweIGen Gru.-.;..,.... S1oH .",Ieg..... 81I1At.tI'

Art dill' F..tIOU~ tth'tn8l;lwnisch Sch_oI1lua" Chn,el", "llde SG '1 DIN 8559

N'''tarl Stumpf""t Sc"_tllh,lf&stoft . SchutzgBII DIN 32 526 - M '11

Sch_iQ,polltion ..W..k· Nentvorbereitung Or.hI. (inste'lwerte V..breueh_te Bemer.niict<.

H.h!. Slllllt Nan!. Sch_;&. brw."'rbe't~ Schweol1 Oraht· Schutz· Ligen. Sc:hwei4- Schuu. kunoenH'UP1·dicke

(Iff. .. -elel<'rc> Uhlart IPIn· strom wor- eas luau OIls zeit thnunos- Wurzel· tlen.

nuno teh~

w,nlr.el laOe (WI tlU<ch. tehwtnMinel-

m_diDIte.1

IIge IMIDecl<· <

lIgelOImm mm Grlld mm V ... mlmln IImin Dim 11m m,"/m

1.5 I·N.hl 0.5 - - O.B 18 110 5.9 10 I 33 17 1.7'1 I·Neht 1.0 - - 1:0 lB.5 125 42 10 1 51 19 1.93 I-N.hI 1.5 - - 1.0 19 1:1) 4.1 10 I ~ 24 2.44 I-N.hl 2.0 - - 1.0 19 135 4,8 10 1 103 35 3.5

5 V-Nah' 2.0 50 W1.0

IB.5 125 4,312 2 221 78 6.5

0 21 200 8.06 V-Neh! 2.0 50 W 1.0 18.5 125 4.3 12 2 249 78 6.50 21 205 8.38 V·Nan! 2.0 50 W 1,2 18 135 3.1

10... 15 3 374 100 8.3M;D 27.5 '170 e.l1O V·Nen! 2.5 50 w 1,2 18.5 135 3.1 10.. 15 3 ~1 134 10.6M;D 28 290 9.012 V·Nahl '1.5 50 W 1.2 18.5 135 32 10...15 4 791 1682M.O 28 290 9.0 12.715 V·Nanl 3.0 50 W 1,2 18.5 I:J.J 3,2

10... 15 5 1275 263 19,53M; 0 28.S ::oJ 9220 V-Nan! 3.0 60 w 1,2 19 140 3.8 10... 15 12 20eS 400 29.0llM;O 29 310 9.520 0'1· 3.0 50 w 19 140 3,8

Nanl 3M 1,2 29 31O 9.5 '0.•. 15 6 1200 '140 17.520 29 310 9.5

Anoellrn iibe< __feh"",sbedi~1eNlIbenzellen: Die _''''renlbedl~len Nebenzeiten IEntfernen der Sc~Bsp...tz8f. Siiubflrn del Gaswse.w.:t.1 de, 0''''''011. u... 1 konnen iiberschligill mit 20 bil 40 ,. won 'tI ...genommen ",,'''den Sie t>enoenwon der ~itZllrbildungund daml'won de, Art des Sct>uUV_ und den Elnnell_ten.,.

H

<(l)

___1"_._,,-.-••--------------~'"--- ..."---'-' ...'~' .~..... ,- .......__._---_._----y~..---'-- --------

vertahre". MAG- S<;hweillen.

Grund_kltoH: unleQIer,.. &aus,ehl

Art der Fertt9Unll ,lIilrneehllnilCh Sct1_iBzuSillZ . Orehle'" trode SG 2 DIN 8559

Nah'''l: Stumpf".h, Sch_.Qh,lfutofl. Schut.' DIN 32 526 - ... 2 I

SchWl!'Boos'I'O" . f od. s; SIehl! enUUl!Chende SPalle

Werk· Nahlvorbere"u"g Or,h'. E,nsteltw.le Ver br,uch~re 8eml!\'·stuck·

Nih,. Spel' N,ht· Sch_4- Sctwwe4-bzw.

Ar.b8"~ Sen_A- Orlh,· Schuu· L.~ Sch_4- SchulZ· H"..c>l·~ungen

dlcke ·...kITe-ert oflnunos- poSItIOn IaQl! .1en sPe'" strom VOlf· lias ZlIhl IU.U gAS Ie" 'h

w,oI<el Wurzel·durch· "una ICh\A)ge-

lltve lW) IChw,n.messer

Mittel- d.e" ,18gelMIDeck·

l8Ile 101

mm mm Grad rTYT1 V A m/m," I/mi" g/m 11m," m'nlm

1.5 l-Naht 1,0 - f - 0.8 18 110 5.1 10 I 31 IS 1.5

2 I·Nlh' 1,5 - I - 0.8 18.5 1:xl 1.1 10 , 46 16 1.62 I-Neht 1.5 - I - 1.0 18.5 125 4.2 10 1 45 11 1.1

3 I-N,h' 2.0 - I - 0.8 19 130 1.2 10 1 61 22 223 I-Neht 2.0 - f - 1.0 19 130 4.7 10 1 62 21 2.l4 I-Neht 2.5 - I - 1.0 20 160 54 ·10 1 88 26 2.6

5 V-Neht 2.0 !l) f W 1.0 lB.5 130 •. 7 12 2 193 74 6.10 19.5 170 5.5

6 V-Neht 2,0 50 I W 1.0 18.5 130 4.7 12 2 240 90 7.60 19.5 110 5.5

8 V·Neht 2.0 50 S W1.0 17 100 3.1 12 2 4(}5 210 17.4

010 VoNeht 2.S 50 , W 1.0 18 120 •.4 12 2 603 162 21.8

012 \I.Nen, 2.S 50 s W

1.017,5 100 3.1

M;O 18.5 135 •.8 12 3 797 340 28.3

15 \I·Naht 3.0 50 s w12

IB.5 130 3.2M:D 19.5 160 4.2 12 3 t290 440 36.1

An<;lab4!<' uOef _er1a"'en'Jl)eO,f'OIe Nl!t>enzeJl"" s~hl! Ta~11e ,. - 2

H

<H:>

---------------~.-._., --

----._,.-.~. -- . VlI!'riehrll!'n MAG·Scr-e.6~ G'urd_kSlOff un1eg,e'!e' Sa uSlah.

A'l dt'f F .'19unO te,lmec"-n,sch Sch_,BzulBll Drl",e'. I,odt' SG 2 DIN 8559 INlhtart Kehlnahl Sch_,l\h.ltsslofl SchutlO8" DIN 32 526 - M 21 I

Sctl...e.BpoStl ,on t. h. lOde< w. Mhe enUPreChende SPelle

W."· NI"Ivofbere,lung O'eh,. E,nst/"_flt' V.,brauchswerte Bt'fTl@<

I"tid· Nehl' Sgell Steg- Sc'-iB· b"" Arbe,I," Sch_tIl Ore"" Schou· Legen. Schwe,B· Schuu·

ku~

d'cH ·Il\e ktr 0- MauDI·efl hohe poillton den 'oen ,,'om vor ga, Uhl IUIll11 gas It'll Ih

dureh nung sc-h LI;lgt' -m~' tehw,n·

d'glrt',!

mm mm mm mm V A mlm,n Ilmin DIm 11m mon/m

2 ke"'· - - h O.B 20 1~ 7.3 10 1 44 15 1.52 nahl I O.B 19.5 100 7.1 10 1 45 16 1.6

3 k8hl. - - h 1.0 22.5 215 10.6 10 1 90 14 1.4\3 nah! I 1.0 21.5 210 9.0 10 1 B6 15 1.5

3.5 I("hl· - - I 1.2 19.5 190 4\.2 15 1 100 40 2.7natol

.4\ Ket11. - - h 1.0 23 220 10.7 10 1 140 21 2.14\ nah, h 1.2 2B 280 9.2 !5 I 142 26 1.7

5 Kehl. - - h 1.2 29.5 300 95 15 1 2'6 J8 2.65 tIIh, I 1.2 19.5 190 .4.'l 15 3 210 811 5.66 1.2 29.5 300 9.5 15 I 300 53 3.5

,h •Ket1I· - - 34 365 6.3 1 300 45 3.06 tIIhl h 1.6 15

6 I 1.0 lB 115 /J.7 10 1 295 101 10.17 I(ehl· h 1.2 29.5 300 9.5 15 3 390 69 4.67 - - 1.6 35 420 1.2 1 390 51 3.4\nahl

.,. 157 s 1.0 lB 115 4.7 10 1 410 143 14.38 Klthl. - - h 1,2 29.5 300 9.5 ]5 3 545 91 6.4B nahl S 1.0 lB.5 1~ /J.B 10 2 M8 180 lB.4

10KIlhI· - " 1.2 29.5· 300 9.5 15 4 8~ 143 9.5-10nehl h 1.6 3A 380 6.4 15 3 802 119 7.9

10 s 1,2 19 165 4,2 15 2 822 3~ 22.0

Angaben tibl!r verfa",en1bed,ngl. Nebenleilen: Die _'ehrenltll!d,nglen Nebenze,'en IEntfernen de< SctwvenSP-lllel. S&\lbflrn de< G&scil~. Wec~'

dli.- Or.htrallt' u.el "Onnen Ubt'flChli9iO mIl 20 bit 4()" von I" .ng<!l~ll_deil. Sit! hlingen besonderl von d. Spritzerbtldu"'J und ""mil von c*~ I des SchullllB_ und den E'nstllllwt!<ten an

H

<.

... I

____ 1I I. • brO.

Bijlage V

Programmeervoorbeeld van een zwaailas

Het programmeren van de robot is vrij eenvoudig.

De lastoorts wordt m.b.v. het bedieningspaneel naar de ge­

wenste positie gebracht.

Deze posities worden in het geheugen opgeslagen.

De snelheid waarmee de baan tussen twee opeenvolgende posi­

ties doorlopen wordt, wordt ook geprogrammeer~.

Verder worden aIle commando's van en naar het lasapparaat

op de juiste plaats in het programma opgeslagen.

Hieronder voIgt een uitgewerkt voorbeeld van een lasprogram­

rna.

Toelichting

Startpositie

De toorts wordt via diverse

tussenposities naar het beginpunt

1 van de las gebracht.

De 6 geeft hier de snelheid-

Programma stopt, totdat weer op

"Sim" knop wordt gedrukt.

Programma einde.

jnstellinc; aan.

Nauwkeurig positioneren op punt 1

Inschakelen eerste set potmeters

op de programmeerunit van de

Iasinstallatie.

Het lassen wordt gestart.

Begin Ius.

Punt 2.

Punt 3.

Punt 4.

Pun t S. (tevens e inde 1 us)

Stoppen met lassen

Uitschakelen potmeterset

Toorts van werkstuk verwijderen.

80 Uitgang in

go 1304 PTPL

100 1402 PTPL

1 10 1504 PTPL

120 1602 PTPL

130 1 1 16 PTPL

140 Uitgang uit

1 50 4 Uitgang uit

160 PTPG 6

170 PTPG 6

180 16 Test wacht

190 END

Commando Commando

nummer.

1 0 PTPF 6

20 PTPG 6

30 PTPG 6

40 PTPG 6

50 PTPG 6

60 PTPF 4

70 4 Uitgang in

45

Regel 90:

Begin ius.

= Lasnummer

3 = Voignummer

04 = Aantal stappen waaruit ius bestaat.

Regel 100:

= Lasnummer

4 = Volgnummer

02 = Tijd voor verplaatsing in 0,1 sec.

Regel 110 + 120 :

Gelijk aan regel 100.

Regel 130:

1e· 1 = Lasnummer

2e = Aanduiding dat laatste twee cijfers gehele

seconden aangeven.

Staat hier een 0 dan worden er tienden van

seconden aangeduid.

De totale tijd van de cyclus, in dit geval 16,sec. (zie

regel 130) moet een geheel veelvoud zijn van de som van de

tussentijden. M.a.w.16 seconden is een veelvoudvan 02

(100) + 04 (110) + 02 (120)=OS, ofwel O,S'sec!

Hieruit valt dus te concluderen dat de robot 16/0,8 = 20

keer zal zwaaien voordat de positie "5" is bereikt.

In feite wprden de volgende punten vastgelegd:

. (0------i

Door de zwaaibeweging tussen "2" en "3" te sup(jrponeren

komt

het zwaaipatroon tot stand.

46

Opmerking:

I.v.m. de grate baanannauwkeurigheid v.d. robot, wordt

de afstand tussen punt 1 en 5 niet grater dan 40 mm~

genomen. De in de tabel vermeldde tijd is dan ookv 40 mm

lengte !

Bijlage VI Enkele mogelijke zwaaipatronen.

1

234567

programma

1304 11405 21 51 0 31605 41 1 1 6 5

1305 11405 21505 31 61 0 41705 51 1 20 6

1306 11405 21505 3161 0 41705 51805 61 1 24 7

1305 11405 21505 31605 41705 51 1 1 6 6

1304 11405 21 51 0 31605 41 1 1 6 5

1306 11405 21505 31 61 0 41705 51805 61 1 24 7

1306140515051 61 0170518051 1 24

gelijk aan 6, echtertegengestelde richting.

1.

patroon

I

~

t::::: . 1: =t== ~

p==::===~ ==P= J

t:::=i=:i:=-:::5::= I

I ; !

••¥:i~~'! I •

i i

; I I

~~:=:r t=-. L

c:."1_ +J: -----' z

Zwaai no.

3

2

4

6

5

7

8

'-iU

Bijlage VII : Technische specificatie lastrafo.

Tekniska data - Technical data - Technische Daten

LAH 500/630 uppfyller kraven enligt LAH 500'630 satisfy VDE 0542 for weld- I LAH 5001630 erfullen die ForderungenVDE0542 for svetslikriktare av konstant- ing rectifiers of constant voltage type. Ilaut VDE 0542 fur SchweiBgleichfichterspanningstyp. SEN 8301 spec. ISO R 700. SEN 8031 spec. ISO R 700. NF A 85-013. von Konstantspannungstyp. SEN 8301NFA85-013. spec. ISO R 700. NF A 85-013.

Natanslutning - Mains connection - NetzanschluB ,

LAHSOO .LAH630 \

3-50 Hz HOHz 3-50 Hz I HOHz !I

Spanning V \

,

iVoltage 220 380 415 500 220 440 550 220 380 415 500 220 440 550 ISpannung I

Strem 60%A 71 41 38 31 71 38 31 93 54 49I

41 I93 49 41 !

Current 80%A 64 37 34 28 64 34 28 83 48 44

I37 I 83 44 37

I~trom 100% A 57 33 30 25 57 30 25 74 43 39 33 74 39 33

3akring. trog A I

Fuse. slow 63 35 35 35 63 35 35 80 50 50 50 80 50 I 50Sicherung, trage IKabel. mm2

4X25!4X16I

Cable area 4x16 4x6 4x6 4x6 4x16 4><6 4x6 4x16 4x16 4x25 4x16 4 x 161Kabelquerschnitt

Sakring. snabb A iII

Fuse. fast 63 50 50 35 63 50 35 80 63 63 63 80 63 I 63Sicherung. schnell I I !Kabel. mm2 I

Cable area 4x16 4x10 4x10 4x6 4x16 4x10 4x6 4x25 4x16 4x16 4x16 4x25 4x16 4x16Kabelquerschnitt

I Rekommenderade sakringar och kabelareor svarar mot svenska foreskrifter for gummi- och plastisolerade ledare.

Recommended fuses and cable areas comply with Swedish norms for rubber and plastic Insulated cables.

Die anbefallenen Sicherungen und Kabelquerschnil1e sind nach schwedischen Vorschriften an gummi- und kunststoHisolierte Kabelungbemessen.

LAH 500 LAH 630 I LAH 500 LAH 630 ITIIIAten belastning (DC) Verkningsgrad och etfekt- ,Permitted load faktor vid...

Zulassige Belastung Efficiency and power

V\d 60 % intermittens factor at... 500Ai39V 630Ai44V

At 60 % duty cycle SOOAl39V 630Al44V Wlrkungsgrad undBei 60% ED Leistungstaktor beL ..

Vid 80 % intermittens VerkntngsgradAt 80 % duty cycle 450Ai37V 560Al42V Power lactor (11 ) =0.79 =0.81Bei BO%ED Wirkungsgrad

Vid 100 % intermittens Effekt1aktorAt 100 % dUty cycle 400A/34V 500Ai39V Efficiency fA) =0.91 =0.92Bei 100% ED. Lelstungsfaktor

Instiillningsomrade (DC) 50Ai16V-SOOA39V 7SAi17V-630Ai44V Temperalurklass I H 180c C

I

ISetting range Temperature classificationI

H 180C CEinstellberelch TemperalurkJasse

Manbverspannlng SkyddsformAuxiliary voltage 42V. 50;60 Hz 42V. 50,60 Hz Protection criteria IP 22 AF IP 22 AFSleuerspannung Schutzlotm

Max lomgangsspanning Anvandningsklass

EJ EJMax. open·circuit vOltage 17-50V 18-S2V Application claSSificationMax. Leerlaufspannung . Einsatzklasse

-/

49

Bijlage VIII

Verandering toortsuitsteeklengte.

Om een goede inbranding aan de naadkanten te krijgen

wordt J zoals al reeds eerder besproken, een zwaaiende

beweging vanuit de pols gemaakt.

Bij een"robot met een vast Tool Center Point is de hoek

waarover de toorts kan draaien, ~rij klein (zie figuur).

Door nu de toorts op te schuiven, kunnen we deie hoek toch

vergroten.

Een nadeel hiervan is echter dat door de korte uitsteek­

lengte van de toorts, veel plaatsen slecht of niet te

bereiken zijn met de draadpunt.

Bijlage IX Foto's doorsnede las.

Foto 1 Onvoldoende inbranding e~ doorlas~ing.

O.a. een gevolg van te weinig warmte­

inbreng.

Foto 2: Hier werd gebruik gemaakt van eenzwaaibeweging en

vee 1 warmteinbreng. We zien een goede inbranding

(Lichte gedeelte is lasmateriaal) en geen holtes

bij de laslaagovergang. Dit invergelijking tot

de las bij roto 1.

51

----------'-----------~--_ .. _-----_._---~-

Foto 3: Slechte grondlas, veel te bol en daardoor grote kans

op holtes (zie ook foto 1). Voorbeeid van een niet-

Foto 4: Goede gFondlas, mooi hal, waardoor er en goede moge­

lijkheid bestaat omaan te sluiten met de volgende

Iaslaag.

Foto 5: Voorbeeld van een slechte las als gevolg van een po~

sitioneerfout van het werkstuk. Niet aIleen randinkar~

teling, maar ook onvoldoendedoorlassing.

~.•!'mII I···· .•... '._II .••..•.±tm ~.. ':

f-;-

m. ~ ..

~t:t ..

• •

. ." , : ' ,. , ,

, .

I

III

"E,

.,.." ", ,

. ,

I 'm

.. ..I:.'1M ', , ,

, ..'+-H-1+t+H

t~~

'b.~

,...,'

: ++++

~- :;:r:.:

-;.~:~

H--,.;..;'

..;....~

'j.. : ,-.

=rtI~.:~+-.:." ...;...i-;'"

+

t.:

, ~~'h++

. :.i..' ~Ef±B·,H............... '. "':',..

, ~-, 7~:::: ~_ r~ t:~ ti:'~. ~J::I::t: ~., .~ +'-_ :t: ",::11::1::1 _-;-.:::::~

. ," .~;-.-:. ~'t:t:r;-' ;-~'q,~'. ';. ~. ~'" ~gdC$.~ ::::;: .:'-;-: ~:t:i~ c-:':~ ;::' =,

. :. _;~. ~~::: t::$::: .. ' -,--_ ~::--:-:.;:~

• I.: ......:~;::..L;-_, -~. ..- ~;.... -~ _~~.-:'r:T±::..-- :-""_- __-:-4- _H__

j .:J""''' .......... '- - - rvv"'ll"'.)I

.. : . :-;+ " -i-+'-'

±;:'-'-!-. .R+:~

14

'r-"--',

12.

o+t-.

"Ii .'_. l-,.;"

';" , ' ,

':i- '

10

+t'

I.•

:4+

.'-'-

" ~ ,

.~

t::;: ..;:'-'-.............+.J-

~~

Tabel MIG/MAG-lassenDraaddiameterStick-outToortshoek alfa

ongelegeerd1 ,0 mm

14 mm75°

staal m.b.v. ASEAInduktiestandBeschermgasToortsstand

Irb 6 robot en ESAB A 30C (open-boog-lassen)80% Ar + 20% CO~

stekend

Lasunit.

mat- naad- !yoor- aant. laag span. potm. las- potm. gas­dikte soort lopen. lagen onaer inst. str. inst. str.

midd.

Laspositie : 1 G.

mmsec

t 1 t2 h

xO,l

zwaaiinstel.,robotlassnel­heid

l/min mm/s em/min secamp.dekl. Yol t

AIle zwaaien no.l

mmmm

2

3

I

I

1 ,0

1 , 5

D

D

1 8

1 9

1 60

1 80

120 130

150 200

1 a

10

8,5

8,5

51

51

4 I 2,0 D 1 9 1 80 1 35 1 6 a 1 0 4,8 29 V1W

. 5 v 1 , 5 D 1 9 180 105 1 1 a 1 0 2,5 1 5 02 1 6 2

6 v 1 , 5 D 19,5 190 105 1 1a 1 0 2,5 1 5 02 163

8 v 1 , 5 2 oD

20,5 23020,5 230

1 401 40

180180

1 11 1

3,32,5

201 5

0305

1 2 41 6 1

1 0 v 1 , 5 3 oMD

1 9 18020,5 23020,5 230

105130130

1 1 0

1501 50

1 01 11 1

2,52,53,3

151520

020203

1 6 71 6· 31 2 1

12 v 2,0 3 oMD

18 1 6025,5 33025,5 330

120180180

130275275

1 a1 21 2

2,52,22,5

1 51 31 5

020305

1.6 918 51 6 1

1 5 v 2,0 4 oMMD

23 28023 28023 28020,5 230

1651 651 651 45

2302302301 80

1 21 21 21 1

2,22,52,51 , 5

1 31 515

9

03050507

18 1 21 6 816428 1

Geometrie las + naad Instel1in~ 1asunit 'l'oorts Robot Zwaaiinstel.mat- naad-'voor- 1as- aantal span- potm. las- potm. gas- stand Lassnel- t1 It2 hdikte soort open. laag lag:en nin~ , inst. str. inst. str. heid

Onder xO,1mm mm Midden volt amp. l/mir mm/s em/min see see mm

Deklaag:2 I 1,5 D 1 19 180 130 150 10 ST ~ 9,7 587

3 II 2,0 D 1 21 240 160 225 11 ST t 7,7 46

4 I 1,5 D 1 18 150 100 100 10 SL t 2,7 16

5 V 1,5 D 1 19,5 200 125 140 11 SL t 2,7 16

6 V 1,5 D 1 19 190 100 100 10 LO f 1,3 8 05 30 3

8 V 1,5 D 1 19 190 100 100 10 LO , 1,0 6 05 40 4

10 V 1,5 0 2 19 190 100 100 10 LO i 1,3 8 05 30 7D 19 190 100 100 10 LO t 1,3 . 8 05 30 2

12 V 1,5 0 3 20 220 135 160 11 LO t 2,0 12 05 20 9M 20 220 135 160 11 LO , 2,0 12 05 20 6D 20 220 135 160 11 LO f 2,0 12 05 20 3

15 V 1,5 0 4 20 220 135 160 11 LO f 2,0 12 05 20 12M 20 220 115 160 11 LO t 2,0 12 05 20 9M 20 220 135 160 11 LO t 2,0 12 05 20 6D 20 '220

.!135 160 11

ILO t 1,5 9 07 28 3

I i

to....~....l»

0lI~

><0'

I\)

~l»0'<1l....\.NQ

\J1-+:-

ESABA 30 Lasunit.: C (open-boog-lassen): 80% Ar + 20% CO~

ST= stekend LO= loodrecht.

ASEA Irb-6 robot enInduktiestandBesehermgasSL= slepend

Alle zwaaien no.1

Tabel MIG/MAG-lassen ongelegeerd staal m.b.v.Draaddiameter 1,0 mmStick out : 14 mmToortshoek alfa ST of SL = 75°, LO = 900

•

Laspositie : 3G.