EN
Што е систем за варење со роботи? Дефиниција, примарна функција и значење во индустријата
Системот за варење со робот се состои од роботска рака, извор на струја за варење, варилка и контролер/софтвер за управување, сите овие компоненти овозможуваат на варачот да извршува автоматизирано варење. За разлика од индустријалните машини за варење, кои сѐ уште бараат присуство на оператор за надзор на процесот на варење, системот за варење со робот може да извршува операции за варење без надзор од оператор. Клучната предност на системот за варење со робот е можноста да се извршат програмирани операции за варење со степен на повторливост што рачното варење не може да го постигне. Системот за варење со робот е способен да произведе дури и илјадници повторливи задачи за варење и да одржи минимална варијација помеѓу завршените задачи. Системот за варење со робот може да извршува задачи за варење со постојана длабочина на проникнување и со постојан, јак варен спој.
Современата индустрија има мерлива предност од системот за варење со робот врз основа на следните четири задолжителни елементи на производството:
Производителност: Системот за варење со робот може да заврши задачи за варење 30 до 50 отсто побрзо од човек-варач. Понатаму, времето на циклусот кај системот за варење со робот е постојано, бидејќи системот не се уморува.
Квалитет: Постигнат е постојан резултат, а стапката на дефекти е намалена до 90 отсто за варења кои бараат голема количина.
Безбедност: Системот за варење со робот ги отстранува работниците од изложувањето на дим од варење, УВ зрачење и повторливи повреди од напор.
Поврат на инвестицијата (ROI): Роботот за варење го намалува отпадот и прекувремената работа и се отплаќа сам за 12 до 24 месеци, бидејќи сега не е потребна претходно стекната стручна работна сила.
Комбинацијата на овие фактори е причината автоматизацијата на варењето да стане неопходен дел од инфраструктурата за изградба на конкурентска предност на глобалниот пазар за индустрии како што се автомобилската, аерокосмичката и тежката опрема.
Клучни компоненти на системот за варење со робот: Апаратура, софтвер и захтеви за интеграција
Системот за варење со роботи користи комбинација од специјализирана хардверска и софтверска опрема за автоматизација на процесите на спојување. Овие компоненти мора да бидат хармонизирани за да се постигне оптимална безбедност, последователност и повторливост во операциите на варење.
Основни хардверски компоненти: Роботска рака, извор на струја за варење, варилка, позиционер и систем за безбедност
Роботските раце, обично оние со шест оски кои често ги гледаме, овозможуваат движење кое е потребно за точно позиционирање на заварувачките горелки таму каде што се потребни. Овие системи се поврзуваат со специјализирани заварувачки напојни единици кои ги контролираат работните параметри како што се нивоата на напон, јачината на струјата и брановите форми, за да се одржи стабилна заварувачка лака во текот на целиот процес. Во врска со самите заварувачки материјали, системот на горелки работи или со жица за дополнување при МИГ-заварување или со специјални непотрошувани електроди користени кај ТИГ-заварувањето, а исто така управува и со протокот на заштитен гас. Позиционерите за делови исто така имаат улога во овој процес, бидејќи ги наклонуваат или ротираат деловите за подобар пристап до зглобовите и за искористување на гравитацијата кога треба да се задржи течна заварувачка лада. Безбедноста е вградена во системот преку светлосни завеси кои спречуваат пристап до работната зона, стратегиски поставени копчиња за итно исклучување и огради поставени околу опасните зони. Сите овие мерки за безбедност се во согласност со индустријските стандарди, како што се ISO 10218-1 и ANSI/RIA R15.06, за да се осигура безбедноста на корисниците кои работат со овој систем.
Системите за контрола на движењето се споени со учителски пенданти, офлајн програмирање и симулација, како и протоколи за обратна врска во реално време.
Уредите за учење овозможуваат програмирање на заварувачката патека со овозможување на операторите да цртаат патеки директно на системот на работното место. Офлајн програмирањето може да се изврши со софтвер за симулација како што се FANUC ROBOGUIDE и ABB RobotStudio. Со нив инженерите можат да програмираат и тестираат детални планови за патеки без прекинување на производствените процеси за текот на работниот тек. Системите за контрола на движењето вградуваат адаптивни функции за корекција на патеката, со што системот автоматски се прилагодува на непоследователните делови. Тие прават мали корекции по една или повеќе оси. EtherNet/IP и PROFINET се системи за реално време за повратна информација и контрола. Тие ги следат и контролираат напонот и струјата во лакот и шевот во реално време. Овозможуваат корекција на заварувачките процеси за да се постигне специфицираното квалитетно ниво со точност од ±0,1 милиметар. Современите софтверски решенија интегрираат фиксни машини и интелигентна опрема кои во реално време реагираат на потребите на фабричката подлога.
Автоматизирани процеси на заварување: Избор на процеси за заварување — Метеr Wік jet, ласер, отпорно заварување низ процесот на заварување, што е суштински чекор во процесот на заварување
Индустријалниот автоматизиран процес на варење поврзан со систем за роботско варење влијае врз квалитетот на производот, брзината на производството и оперативните трошоци. За производството во големи количества со дебели конструкциски челик и алуминиум, МИГ-варењето е погодно. ТИГ-варењето, со контрола врз лакот и минимално прскање, стана предоволен метод во аерокосмичката, медицинската и други области што бараат прецизно варење на тенки зидови од материјали. За варење на контактните ленти на батериите во електричните возила, каде што топлината и брзината се критични, ласерското варење е предоволен метод, бидејќи може да биде до 10 пати поубаво од традиционалното лачно варење. Автомобилската индустрија продолжува да користи отпорно точкасто варење за изградба на автомобилски каросерии, бидејќи еден автомобил може да побара 3.500 поединечни варени точки извршени со прецизна контрола на времетраењето и притисокот во рамките на милисекунди. При изборот на соодветниот процес на варење, производителите мора да ги разгледаат материјалот за варење и дебелината на спојот, волуменот на производството, својствата на материјалот за варење и барањата по варењето.
Опциите за архитектура на роботите вклучуваат: 6-осни зглобени раце, системи со ганти и соработувачки роботи (коботи).
При изборот на варилни роботи, ограничувањата во просторот, тежините што треба да се дигнат и потребниот степен на прецизност се некои од факторите што треба да се земат предвид. Најдобро функционираат шестосовните артикулирани роботи за тешки патеки. Размислете за варење по периметарот на цевки долж цевководите или за монтирање на рамки за возила. Овие машини можат да го повторуваат едно положение со точност од 0,05 милиметри и имаат целосна манипулација на својот зглоб. Од другата страна, системите со ганти имаат различни карактеристики. Иако се многу стабилни, тие можат да бидат издолжени до 15 метри. Можат да се користат за големи проекти кои опфаќаат повеќе градежни области, како што се изградбата на голема ветерна турбина или брод. Соработничките роботи (коботи) се корисни за помали проекти каде што човекот мора да остане во надворешен домашен радиус од работното место. Коботите користат ограничени сили во зглобовите и се лесни за програмирање. Многу работилници не бараат никакво посебно обучување за нивна употреба. Во многу инсталации се комбинираат традиционални роботски раце со моторизирани позиционери кои се вртат околу тешки или необични по форма компоненти. Ова овозможува добра флексибилност, иако сепак е потребно внимателно планирање, бидејќи капацитетот за товар варира од 3 кг до 500 кг, а достигливиот распон е помеѓу 1 и 4 метри, во зависност од конфигурацијата.
Клучни фактори за успех при имплементација на систем за варење со робот
Интеграција на систем за варење со робот: Затворање на јазот помеѓу поставувањето на хардвер и софтвер
Успехот на воведувањето на системот зависи од тоа колку безпроблемно се усогласуваат апаратската и софтверската компонента. Секоја година, списанието Automation World истакнува дека една третина од забавите при инсталирањето на роботи може да се припише на проблеми предизвикани од несовместливост на апаратските компоненти. Компаниите треба да извршат симулации со дигитален близнак за да го определят начинот на кој нивните контролери комуницираат со сензори и заварувачка опрема пред процесот на инсталација. На пример, светлинските завеси бараат полеви тестирања за проверка на мерките за безбедност, а не лабораториски тестирања. Корисно е да се примени модуларен пристап кон стандардните протоколи. Користењето на OPC UA заедно со логиката според стандардот IEC 61131-3 овозможува флексибилна комуникација помеѓу компонентите на системот, што им овозможува на производителите да го одржуваат својот систем модуларен и скалиран во текот на големите надградби на нивната фабричка автоматизација. Меѓутоа, недоволното планирање на интеграцијата носи високи трошоци, особено во заварувачката индустрија, што води до голем број проблеми.
Сообраќајни сметки за работната сила: обука на оператори, подобрување на вештините за одржување и управување со промени
Новите системи се успешни само ако луѓето кои взаимоделуваат со нив се подготвени. Вработените мора да го препознаат целта на системот и да се прилагодат на неговите технички барања. Операторите мора да се чувствуваат удобно при користење на учителски пендант и софтвер за програмирање. Персоналот за одржување мора да го разбере новиот сет на вештини потребни за проценка на временската трајност на мрежно поврзаните контролери. Работниците позитивно реагираат на организациски преструктурирања. Некои компании дури забележаа дека со примена на мултидисциплинарни методи за обука е постигнато подобрување од 40% во брзината на имплементација. Чести, распоредени ажурирања на поставките на системот ги држат вработените и системот во синхронизација и ја подобруваат операцијата низ целиот организациски состав. Вработените стануваат заговорници за оперативни подобрувања низ целиот систем.
Често поставувани прашања
Што е систем за заварувачки робот?
Системот за варење со роботи е автоматизирано решение за варење кое интегрира софтвер, роботски раце, поставки за горелки и единици за варење со напојување.
Зошто се користат системите за варење со роботи во индустријата?
Системите за варење со роботи се користат во индустријата поради подобрувањето на квалитетот, продуктивноста, безбедноста и рентабилноста на инвестициите (ROI), вклучувајќи ефикасност по време и прецизност, како и намалување на човечките грешки кај примени со голем број варежи.
Кои се елементите на автоматизираниот систем за варење?
Автоматизираниот систем за варење се состои од роботски раце, извори на напојување за варење, горелки за варење, позиционери за варење и елементи за безбедност, заедно со софтвер.
Кои методи за варење се автоматизирани со овие системи?
Во зависност од бараниот квалитет, брзина и трошок на примената, овие системи можат да се користат со автоматизација на варење со MIG, TIG, ласерско и отпорно точкасто варење.
Кои проблеми треба да се решат при автоматизацијата на системите за варење?
При имплементација на автоматизација на системите за заварување, интеграцијата, обуката, меѓусистемската совместливост и управувањето со промените на работното место се од најголемо значење.