EN
Роботни системи за заваривање Главне компоненте и случајеви индустријске употребе
Кључни хардверски елементи: манипулатор, контролер и извор енергије за заваривање
Три основна хардверска компонента чине систем робота за заваривање: манипулатор, контролер и извор енергије. Манипулатори могу да имају облик роботичке руке, а варијанта која укључује шест осија је најчешћа имплементација. Ове компоненте укључују серво-наводиле зглобове и редукторе високе прецизности како би се омогућила контрола кретања високе верности. Ове руке могу такође да контролишу 3Д путање заваривања, што их чини веома свестраним када је у питању решавање проблема заваривања који укључују велики број зглобова и величина. Контролар управља свим операцијама и веома је осетљив на промене које се дешавају током операције заваривања. Он узима инструкције које су повезане са уграђеним програмима (или наставници) и контролише роботички систем за обављање операција заваривања. Извор снаге за заваривање ствара и одржава заваривање дуга до комплетних зглобова. Током операције заваривања, он контролише гасово штитње, брзину подавања за заваривачку жицу, као и струју и напон заваривања. Узима у обзир врсту затварања који се ради, дебљину и врсту метала, као и технику заваривања која је најприкладнија за примену. Комбинација ових компоненти ствара веома поуздано, аутоматизовано решење за заваривање. Ови системи робота за заваривање се користе за производњу аутомобилских зглобова и великих машина, структурних оквира и компоненти, као и за обављање заваривачких задатака који захтевају висок степен конзистенције квалитета.
Интеграција софтвера и периферних уређаја: системи за визију, сензори и безбедносни интерфејс
Модерне фабрике сачињавају се од низа хардверских компоненти и паметних софтверских решења. На пример, системи који се управљају визијама могу да пронађу тешке зглобове и прате константно крећуће се линије за шивање помоћу калибрираних камера и система за детекцију ивица. Ови системи су у стању да сами рекалибрирају своје путеве, и спасују корисника од потребе да то сваки пут уради ручно. Сензори процеса могу комуницирати промене нивоа напона лука, и мере топлоте и струје централном контролеру. Овај контролер може да промени процесе за мање од секунде. Произвођачи ће такође интегрисати системе који испуњавају ИСО 10218 и РИА 15.06 и зауставити покрет машине како би заштитили оператера када се оператор налази на одређеној удаљености од машине. Ове компоненте су светлосне завесе, специјално оцене ПЛЦ системи и кола за хитно заустављање која су непотребна. Студија у часопису Journal of Manufacturing Systems објављена прошле године известила је да је интеграција свих напредних компоненти фабрике резултирала производњом процесом који је смањио број дефеката у заваривању са просека 37 на нулу, и да је фабрика радила брже.
Важни фактори приликом избора система за заваривање робота
Размислите о типу зглоба, дебелини материјала и очекиваном обему производње
Избор правог система подразумева разумевање специфичности захтева за заваривање. Роботи који могу да раде сложене покрете и пажљиви заваривање потребни су за заваривање, као што су заваривања са вишепролазницима или заваривања са чврстим ровом. Међутим, једноставна монтажа може бити довољна за производњу једноставних заваривача за јабу. За материјал танкији од 3 мм, да би се избегло спаљивање кроз материјал, може се користити метода за смањење топлоте, као што је употреба импулсног ГМАВ-а или употреба заваривачког ласера у комбинацији са другим процесом. За просекције веће од 25 мм, методе заваривања које користе брз образац пуњења и ткања могу бити погодније. Обем производње такође је значајан фактор у одлуци. Произвођачи који производе више од 10.000 јединица месечно могу сматрати да је трошково ефикасно купити високобрзе 6-осеве роботе који укључују праћење швака и друге функције аутоматизације. С друге стране, произвођачи који имају мање производне запремине са већом разновидношћу производа могу наћи више користи од модуларног и флексибилног решења. Прошле године, Fabricators Journal је известио да је око 30% проблема са роботизованим заваривањем резултат тога што је облик зглоба некомпатибилан са способностима робота. Из тог разлога, веома је важно одједном ухватити стварне захтеве за заваривање.
Капацитет корисног оптерећења, досег и понављаност за прецизно заваривање
Капацитет корисног оптерећења мора да учествује у свим опремама, кабловима и причвршћеним алатима. У зависности од посла, захтеви за корисну оптерећење могу бити око 5 кг за стандардне послове за заваривање луком. Досег одређује количину простора у којем систем може да ради. Пројекти изградње бродова обично захтевају 3 метра или више хоризонталног домета, док пројекти који укључују монтажу компоненти као што су радови на деловима аутомобила захтевају само 1,4 до 1,8 метра. Најзначајнији фактор је понављаност, прецизност са којом се робот може вратити у исто положај са истом прецизношћу, а спецификације могу бити веома строге. Апликације као што су ваздухопловни и медицински уређаји имају производње толеранција од +/- 0,05 мм. Системи који могу да одржавају топлотну позицију од 150 степени Целзијуса такође елиминишу прераду због топлотног дрифта. Извештај о производњи ИМТС-а за 2023. године показује да се, када се ефикасно дизајнирају опсег и понављаност, потреба за сложенијим радним ставом смањује за 27%, а број дефеката смањује за 40%.
Укључивање система заваривачког робота у производњи
Дизајн ћелија, фиксери и интеграција ПЛЦ-а
Пре него што почнете да покушавате да интегришете ћелије за заваривање, морате да дизајнирате ћелије око стварног радног тока. Будите сигурни да планирате свој распоред са најмање 1,5 пута већим дометом вашег робота око вашег радног простора за заваривање. У складу са стандардом за безбедност и одржавање ANSI RIA R15.06. Такође олакшава превоз материјала на радном простору и даје више простора за ваше техничаре. Тхермално ширење уређаја је велика забринутост. Запљачкање алуминијумских и нерђајућих заваривачких уређаја је превише чврсто, што резултира већином, око 15%, проблема заваривања, према недавним истраживањима ФабТецх 2023. Да би интеграција била успешна, мораћемо да се бавимо ПЛЦ комуникацијом. Већина света ради на ЕтерЦАТ или Профинет, а они омогућавају брже ПЛЦ, системи за визију и комуникацију контролера робота. Они такође смањују време потребно за постављање интеграционог задатака за око 40% и повећавају укупну ефикасност производних линија.
Модуларна фиктура користи основне плоче и локаторе како би се олакшала брза реконфигурација за различите породице делова
Један начин провере грешака који је усвојен је употреба повратних петљица које запошљавају сензоре. Пример је употреба сензора близини који могу открити да ли је део присутан пре почетка следећег оперативног циклуса.
Интегрирано управљање кабелом састоји се од рутиране енергије, сигнала и гаса са заштићеним носачима који се ослобођују напетости како би се смањила ЕМИ на контролним сигналима
Обука и планирање особља за очекивану временску рамку повраћаја инвестиција од тренутка завршетка преласка
Да би роботичка аутоматизација била успешна, људске вештине и одговарајућа опрема су једнако важне. Са обуком коју пружамо тиму за одржавање и заваривачима, они су онда у стању да изврше један од најважнијих рушивих задатака у новом процесу; променити параметре да би се оптимизовао задатак и решило проблеме опреме. Ова обука смањује времена промене чак за 30%. У апликацији за автоматизацију заваривања, очекивани повратак инвестиције зависи од неколико фактора, укључујући очекивано смањење трошкова радног труда за заваривање од 75 долара по сат човека, смањење остатака, доследан квалитет свих заварива производа и способност праћења сваког производа кроз производњу. На основу нашег искуства са многим различитим апликацијама и компанијама, очекујемо повратак на њихову инвестицију у року од 18 до 24 месеца од почетка, са одговарајућом инфраструктуром изграђеном и спроводима процесima подршке.
Окружишта компетенција са нивоираним сертификацијама заснованим на пословним функцијама (нпр. оператерски тренд програмеру, а затим интегратору)
Употреба дигиталне технологије близанца која омогућава дигиталне симулације за планирање офлајн путања и програмирање без сукоба без смањења производне линије
Увеђење OEE контролних плоча за илустрацију стварне у поређењу са планираном производњом о времену на арку, доступности, перформанси, квалитету и губитку
Планирано, проактивно одржавање побољшава просечно време између неуспјеха за 35%. Платформе за анализу заваривања, које анализирају обрасце прскања, промену напона и брзину путовања, смањују стопу лома за 22% у мешаној производњи.
Добивање оптималних перформанси и дугорочне поузданости за ваш систем заваривачког робота
Планирано одржавање и прилагођавање параметара лука
Достизање поузданих резултата долази од извршавања неопходне одржавања, а не од чекања да се ствари прво покваре. Од праћења спецификација за мачење за осине зглобове и обављања одржавања сервомотора и каблова. Ово заправо елиминише око половине свих неочекиваних прекида у складу са (преферирани цитат) истраживањима 2023. године. Још једна велика ствар је прилагођавање параметара заваривања по потреби.
Побољшања заснована на подацима користећи мониторинг ОЕЕ и анализу квалитета заваривања
У контексту мониторинга ОЕЕ, оно што се бавимо је поузданост прелази изван њеног представљања као метрике одржавања и укључује потенцијал за раст кроз континуирано побољшање. Систем региструје податке када се лукови одржавају дуги период, идентификује проблеме када се крајњи ефектор одступа од намењене траге и региструје инциденте топлотне преоптерећења. Користећи ове податке, систем корелише перформансе операције у односу на друге који раде исти задатак и идентификује потенцијалне проблеме пре него што се ескалирају. У области заваривања, АИ проширује своје могућности на испитивање промена у формирању и понашању прскања заваривања. Он повезује проблеме прскања и зноја млазнице и ерозије контактних врхова и проток гаса. Производња објекти који имају различите производње искуства наводно имају приближно 40% смањење просечних времена поправке, а стопа прихватања од преко 98% за први пут завршетак заваривања је нова норма.
Često postavljana pitanja
1. у вези са Које су главне компоненте система заваривачког робота?
Робот за заваривање се састоји од три главне компоненте: манипулатора, контролера и извора заваривачке енергије. Ове компоненте заједно раде на извршавању аутоматизованих заваривачких задатака са високом прецизношћу и конзистенцијом.
2. Уколико је потребно. Како софтвер помаже у заваривању роботизованих система?
Софтвер, у комбинацији са хардвером, повећава перформансе система заваривачких робота. Бољи резултати заваривања, краће времена поставке и способност да се испуне захтеви за безбедност могу се постићи коришћењем система за вид, сензора и безбедносних интерфејса.
3. Уколико је потребно. Који фактори су важни када се бира систем за заваривање са роботима?
Фактори које треба узети у обзир приликом избора система за заваривање робота су врста заваривачких зглобова, дебљина материјала који се треба спојити, величина производне серије, као и потребно корисно оптерећење, досег и понављаност.
4. Уколико је потребно. Које су предности интеграције за роботе за заваривање?
Предности интеграције робота за заваривање су способност дизајнирања распореда ћелија, уређаја и комуникације ПЛЦ-а. Добра интеграција резултира краћим временом постављања, повећаном ефикасност у радном теку и благовременом постизању оперативних циљева.
5. Појам Како се могу повећати перформансе и поузданост робота за заваривање?
Поверивији и боље функционишући роботи за заваривање могу се добити ако се планирано одржавање придружи подешавању параметара лука. Усавршавање побољшања заснованих на подацима на основу анализе ОЕЕ и процене квалитета заваривања може резултирати континуираним побољшањем.