Uvođenje sustava zavarivačkog robota: korak po korak

Svajanje sustava robota Glavne komponente i industrijski slučajevi uporabe

Osnovni hardverski elementi: Manipulator, upravljač i izvor energije za varenje

U sustavima za varenje robota sastavljene su tri osnovne hardverske komponente: manipulator, upravljač i izvor energije. Manipulatori mogu imati oblik robotske ruke, a varijanta koja uključuje šest osova najčešća je implementacija. Ti dijelovi uključuju servo pogonske spojeve i precizne reduktorce kako bi se omogućila visoko vjerna kontrola kretanja. Ove ruke također mogu kontrolirati 3D puteve zavarivanja, što ih čini vrlo svestranim kada je u pitanju rješavanje problema zavarivanja koji uključuju širok spektar spojeva i veličina. Kontrolator upravlja svim operacijama i vrlo je osjetljiv na promjene koje se događaju tijekom operacije zavarivanja. Uzima uplinkove upute iz ugrađenih programa (ili učite privjeske) i kontrolira robotizirani sustav za obavljanje operacija zavarivanja. Izvor snage zavarivanja stvara i održava zavarivanje lukom do kompletnih spojeva. Tijekom operacije zavarivanja, upravlja gasnim štitom, brzinom zalivanja za zavarivačku žicu, strujom i naponom zavarivanja. U tom se slučaju uzima u obzir vrsta spoja koji se obrađuje, debljina i vrsta metala te tehnika zavarivanja koja je najprikladnija za primjenu. Kombinacija tih komponenti stvara vrlo pouzdano, automatizirano rješenje za zavarivanje. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da odredi da se za proizvodnju električnih vozila za koje se primjenjuje ta Uredba primjenjuje sljedeći postupak:

Programski i periferni integriranje: sustavi za vid, senzori i sigurnosni sučelici

Moderne tvornice čine niz hardverskih komponenti i pametnih softverskih rješenja. Na primjer, sustavi koji se upravljaju vidom mogu pronaći teške spojeve i pratiti neprestano se krećuće šivne linije pomoću kalibriranih kamera i sustava za otkrivanje rubova. Ovi sustavi su u stanju sami da rekalibriraju svoje putanje, i štede korisnika od toga da to svaki put mora raditi ručno. Procesni senzori mogu komunicirati promjene razina naponu luka, i mjere topline i struje za središnji upravljač. Ovaj upravljač može promijeniti procese za manje od sekunde. Proizvođači će također integrirati sustave koji ispunjavaju ISO 10218 i RIA 15.06 i zaustavljaju kretanje stroja kako bi zaštitili operatora kada je operator na određenoj udaljenosti od stroja. Te komponente su svjetlosne zavjese, posebno označeni PLC sustavi i sklopovi za hitno zaustavljanje koji su nepotrebni. Studija objavljena prošle godine u časopisu Journal of Manufacturing Systems izvještavala je da je integracija svih naprednih komponenti u tvornici rezultirala proizvodnim procesom koji je smanjio broj mana u zavari iz prosjeka od 37 na nulu, te da je tvornica radila brže.

Važne razmatranja pri odabiru sustava za spajanje robota

Razmislite o vrsti spoja, debljini materijala i očekivanoj količini proizvodnje

Izbor pravog sustava uključuje razumijevanje specifičnosti zahtjeva za svrbež. Za svrčavanje, kao što su svrčavanje višeprolaznim filetima ili čvrsti žlijezdo, potrebni su roboti koji mogu raditi složene pokrete i pažljivo zavarivati. Međutim, jednostavna postavka može biti dovoljna za proizvodnju jednostavnih zavarivača za okrugle. Za materijale tanji od 3 mm, kako bi se izbjeglo sagorevanje kroz materijal, može se koristiti metoda smanjenja toplote, kao što je upotreba pulsiranog GMAW-a ili upotreba lasera za zavarivanje u kombinaciji s drugim postupkom. Za presjeve veće od 25 mm prikladnije su metode zavarivanja koje koriste brzi obrazac punjenja i tkivanja. U odluci je također značajan faktor i količina proizvodnje. Proizvođači koji proizvode više od 10.000 jedinica mjesečno mogu smatrati troškovno učinkovitim kupiti visokobrze robote s šest osova koji uključuju praćenje šavova i druge automatizacijske značajke. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 1303/2013 Komisija je odlučila da se odluka o uvođenju mjera odredi u skladu s člankom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 1303/2013. Prošle godine, Fabricators Journal je izvijestio da je oko 30% problema s robotskim zavarivanjem rezultat oblika zgloba koji je nespojiv s mogućnostima robota. Zbog toga je vrlo važno od početka shvatiti zahtjeve za stvarnu uporabu zavarivanja.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Kapacitet korisnog tereta mora uzeti u obzir svu opremu, kabl i priključne alate. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve vrste zavodova za spajanje u lukovima potrebno je da se u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 3. točkom (b) ovog članka, osiguraju: Došlica određuje količinu prostora u kojem sustav može raditi. Projekti izgradnje brodova obično zahtijevaju 3 metra ili više horizontalnog dosega, dok projekti koji uključuju montažu komponenti kao što su radovi na dijelovima automobila zahtijevaju samo 1,4 do 1,8 metara. Najznačajniji faktor je ponovljivost, preciznost kojom se robot može vratiti na istu poziciju s istom preciznošću, a specifikacije mogu biti vrlo stroge. U primjeni kao što su zrakoplovstvo i medicinski uređaji, proizvodni toleransi su +/- 0,05 mm. Sustavi koji mogu održavati toplinski položaj od 150 stupnjeva Celzijusa također eliminišu preobrazbu zbog toplinskog pomicanja. U izvješću o proizvodnji IMTS-a iz 2023. pokazano je da se, kada se doseg i ponovljivost učinkovito dizajniraju, potreba za složenim radnim prostorom smanjuje za 27%, a broj mana smanjuje za 40%.

Uređivanje sustava zavarivačkog robota u proizvodni tok

Dizajn stanica, priključci i integracija PLC-a

Prije nego što počnete integrirati ćelije za zavarivanje, morate dizajnirati ćelije oko stvarnog tokova rada. Ne zaboravite da planirate svoj raspored s najmanje 1,5 puta većim dosegom robota oko vašeg rada za zavarivanje. U skladu s člankom 6. stavkom 1. Također olakšava transport materijala po radnom prostoru i daje više prostora za vaše tehničare. Termalno širenje armatura je velika briga. Začepljenje aluminijumskih i nehrđajućih zavarivačkih pribora je previše čvrsto, što rezultira većinom, oko 15%, problemima sa zavarivanjem, prema nedavnom istraživanju FabTech 2023. Da bi integracija bila uspješna, moramo se pozabaviti PLC komunikacijom. Većina svijeta radi na EtherCAT-u ili Profinetu, a oni omogućuju brži PLC, sisteme za vid i komunikaciju upravljača robota. Osim toga, oni smanjuju vrijeme potrebno za uspostavljanje zadatka integracije za oko 40% i povećavaju ukupnu učinkovitost proizvodnih linija.

Modularna namještaja koriste osnovne ploče i lokacije kako bi se olakšala brza konfiguracija za različite obitelji dijelova

Jedan način provjere pogrešaka koji je usvojen je upotreba povratnih petlja koji koriste senzore. Primjer je upotreba senzora blizine koji mogu otkriti prisutnost dijela prije početka sljedećeg radnog ciklusa.

Integrirano upravljanje kablovima sastoji se od usmjerene energije, signala i plina s štitnim nosačima oslobođenim napetosti kako bi se smanjio EMI na kontrolnim signalima

U skladu s člankom 21. stavkom 1.

Da bi robotička automatizacija bila uspješna, vještine ljudi i odgovarajuća oprema jednako su važne. Uz obuku koju pružamo timu za održavanje i zavarivačima, oni su zatim u stanju obavljati jedan od najvažnijih disruptivnih zadataka u novom procesu; promijeniti parametre kako bi se optimizirao zadatak i riješilo kvarove opreme. Ova obuka smanjuje vrijeme prelaska za čak 30%. U aplikaciji za automatizaciju zavarivanja, očekivani povrat ulaganja ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući očekivano smanjenje troškova rada zavarivanja od 75 dolara po radnom satu, smanjenje otpada, dosljednu kvalitetu svih zavarivača proizvoda i sposobnost praćenja svakog proizvoda kroz proizvodnju. Na temelju našeg iskustva s mnogim različitim aplikacijama i tvrtkama, očekujemo povrat njihove investicije u roku od 18 do 24 mjeseca od početka, s odgovarajućom infrastrukturom i provedbom potpornih procesa.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve subjekte koji su uključeni u programiranje, primjenjuje se sljedeći standard:

Uvođenje digitalne tehnologije blizanaca koja omogućuje digitalne simulacije za planiranje putanja izvan mreže i programiranje bez sudara bez zaustavljanja proizvodne linije

Uvođenje OEE kontrolnih ploča za ilustriranje stvarne i planirane proizvodnje u pogledu vremena uključivanja, dostupnosti, performansi, kvalitete i gubitka

Planirano, proaktivno održavanje poboljšava prosječno vrijeme između kvarova za 35%. Platforme za analizu zavarivanja, koje analiziraju uzorke prskanja, promjenu napona i brzinu kretanja, smanjuju stopu otpada za 22% u mješovitoj proizvodnji.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

U skladu s člankom 6. stavkom 2.

Dobivanje pouzdanih rezultata dolazi od obavljanja neophodnog održavanja, a ne od čekanja da se stvari prvo pokvare. U skladu s specifikacijama za ulje za osne spojeve i održavanje servomotora i kablova. To zapravo eliminira oko polovice svih neočekivanih isključenja prema istraživanju iz 2023. Još jedna velika stvar je podešavanje parametara zavarivanja po potrebi.

Uređivanje i upravljanje sustavima za upravljanje energijom

U kontekstu praćenja OEE-a, ono što se bavimo je pouzdanost koja prevazilazi njezinu reprezentaciju kao metrik održavanja i uključuje potencijal za rast kroz stalno poboljšanje. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, sustav će se koristiti za upravljanje sustavom za upravljanje toplotnim utjecajem. Koristeći te podatke, sustav povezuje uspješnost operacije s onima koji obavljaju isti zadatak i identificira potencijalne probleme prije nego što se pojačaju. U području zavarivanja, AI proširuje svoje mogućnosti na ispitivanje promjena u formiranju i ponašanju prskanja zavarivanja. Povezuje probleme s prskanjima i habanjem mlaznice, kao i erozijom kontaktnih vrhova i protokom plina. U proizvodnim pogonima s različitim proizvodnim iskustvima navodno se smanjuje prosječno vrijeme popravka za približno 40%, a nova je norma stopa prihvaćanja više od 98% za prvi put završetak zavarivanja.

Često se javljaju pitanja

1. za Koje su glavne komponente sustava zavarivačkog robota?

Sistem robot za zavarivanje sastoji se od tri glavne komponente: manipulator, upravljač i izvor energije zavarivanja. Te komponente rade zajedno kako bi automatski izvršavale poslove zavarivanja s visokom preciznošću i dosljednošću.

2. - Što? Kako softver pomaže robotskim sustavima za zavarivanje?

Softver, u kombinaciji s hardverom, povećava performanse sustava zavarivačkih robota. Bolje rezultate zavarivanja, kraće vrijeme postavljanja i sposobnost usklađivanja s sigurnosnim zahtjevima mogu se postići korištenjem sustava za vid, senzora i sigurnosnih sučelja.

3. Slijedi sljedeće: Koji su faktori važni pri izboru sustava za varenje robota?

U slučaju odabiru sustava za varenje robotom, potrebno je uzeti u obzir vrstu spajanja, debljinu materijala koji se žele spojiti, veličinu serije proizvodnje te potrebnu korisnu opterećenje, doseg i ponovljivost.

4. - Što? Koje su prednosti integracije za robote za zavarivanje?

Prednosti integracije robotova za zavarivanje su sposobnost projektiranja rasporeda ćelija, priključaka i komunikacije PLC-a. Dobro integriranje rezultira kraćim vremenom postavljanja, povećanom učinkovitostom u radnom toku i pravovremenim postizanjem operativnih ciljeva.

- Pet. Kako se može povećati učinkovitost i pouzdanost robota za zavarivanje?

Mogu se dobiti pouzdaniji i bolje radni roboti za zavarivanje ako se planirano održavanje poveže s podešavanjem parametara luka. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1907/2006 Komisija je odlučila o izmjeni Uredbe (EZ) br. 1907/2006 kako bi se utvrdila primjena Uredbe (EZ) br. 1907/2006 na temelju članka 3. stavka 2.