Современный возможности сварочных роботов

В 21-ом веке роботизирован­ные технологии применяются по­всеместно. Но рынки разных стран ввиду различного уровня их раз­вития и внутренней специфики, от­личаются друг от друга.

К примеру, 90% поставляемых роботов в Новую Зеландию или Ав­стралию, это роботы паллетай­зеры, а в страны СНГ роботы для паллетирования попадают менее чем в 1% случаев, при этом, более чем 90% всего спроса, направлено на приобретение сварочных робо­тов и роботов для резки металлов. Но данная тенденция является аб­солютно нормальной для СНГ. Рынок стран СНГ молод и на­ходится на начальной стадии раз­вития. В ближайшие десять лет планируемый рост спроса на про­мышленные роботы, также будет целиком и полностью связан с ро­стом интереса к роботизирован­ным технологиям для автоматиза­ции сварки. Этот процесс необратим также, как необратима и сама модернизация предприятий. Мы можем лишь немного ускорить его, стараясь донести до читателей важную информацию о преимуще­ствах использования технологий на базе промышленных роботов.

В данной статье, мы постараемся отразить эти преимущества, ведь они, не­избежно, переведут предприятие на другой уровень развития, повы­сят качество, производительность и гибкость производственного процесса. Инвестиции в роботизирован­ные технологии особенно важны, так как они исключают зависи­мость от человеческого фактора, что в условиях отсутствия квали­фицированных кадров, играет важ­нейшую роль. Существуют простые аргу­менты, которые отличают, на­пример, сварочного робота — от специалиста-сварщика.

 

Отличия Сварочного робота от человека:

1) Не допускает ошибок и не нуждаются в постоянном наблюде­нии и контроле.

2) Может работать в 3 смены.

3) Четко выдерживает траекто­рию движения горелки и заданные сварочные параметры в любой про­межуток времени.

4) Реально экономит расходные материалы (до 40%).

5) Значительно повышает каче­ство сварки.

6) Не болеет, не прогуливает и не просит отпуск.

7) Не нуждается в заработной плате.

8) И наконец, не уходит в за­пой.

 

На фоне человека –– это про­сто супергерой! Как же ему все это удается?

 

На самом деле сварочный ро­бот, это просто высококлассный исполнитель, который получил от своих создателей схожие антро­поморфные возможности, кото­рыми наделен человек, а точнее его рука. Но при этом необходимо помнить, что система управления робота имеет широкий набор сва­рочных опций, позволяющих ма­нипулятору вызывать, изменять и контролировать нужные пара­метры сварки, а также создавать нужные колебательные движения и так далее.

При этом неважно, какой слож­ности будут ваши изде­лия. Опытный системный интегра­тор спроектирует для вас нужный по структуре роботизированный комплекс, который БУДЕТ отвечать поставленным задачам.

Роботизированный комплекс (РТК) - это совокупность связан­ного между собой оборудования, управление которым осуществляет единая система управления. Это означает, что сварочный робот мо­жет быть далеко не одинок в со­ставе комплекса.

Для расширения его возможностей, увеличения про­изводительности, или просто для расширения зоны его досягаемости может быть использовано дополни­тельное оборудование.

 

Дополнительное, часто исполь­зуемое оборудование в составе РТК:

- позиционеры;

- линейные модули;

- системы контроля траектории движения сварочной горелки;

- техническое зрение;

- технологическая оснастка.

 

Расскажем о каждом из них подробней.

Позиционеры

Применение позиционеров в со­ставе РТК в некоторых случаях не­избежно.

Позиционер, являю­щийся дополнительной осью (ося­ми) сварочного робота, не только расширяет его зону досягаемости. Он может подвернуть свариваемое изделие в нужное положение, без которого просто невозможно сва­рить определенный тип шва.

 

Системный интегратор обязан безошибочно подобрать тип пози­ционера, в зависимости от сложно­сти свариваемых изделий. Данный этап очень важен, так как в буду­щем он повлияет на эффектив­ность работы всего РТК. Зачастую компании-интеграторы прибегают к помощи специальных программ, которые позволяют моделировать процессы сварки и резки не отходя от персонального компьютера. Та­кой подход полностью исключает возможность ошибки.

Пример разнотипных позиционе­ров в составе РТК дуговой сварки:


1) Двухосевой позиционер, рас­ширяющий общее количество осей сварочного робота до восьми. Дан­ный позиционер часто называют ПОВОРОТНО-НАКЛОННЫМ, так как он способен осуществлять на­клон до 90° в горизонтальной оси и вращение в вертикальной оси.

2) Одноосевой позиционер, рас­ширяющий общее количество осей сварочного робота до семи. Пред­ставленный позиционер, оснащен смещающейся поддерживающейся бабкой, что позволяет размещать в нем изделия различных габаритов.

Существуют гибридные вари­анты, когда системный интегратор, объединяет возможности поворот­ного стола и позиционеров, в резуль­тате получается эффективное реше­ние, использование которого, может быть весьма оправдано в определен­ных случаях.

Пример поворотного стола, в котором каждая позиция реализована в виде одноосевого позиционера:


Промышленные роботы могут также служить устройствами по­зиционирования, избавляя от не­обходимости покупки отдельного устройства позиционирования, бо­лее того, они предоставляют поль­зователю большую универсаль­ность и гибкость.

Роботы могут самостоятельно поднимать изделия, затем переме­щать их в зону сваривающего робота или робота, предназначенного для резки. Работы-манипуляторы, могут синхронно работать со сварочным роботом. Это –– красивое, весьма эф­фективное, но недешевое решение.

 

Линейные модули

Линейный модуль в составе РТК, как правило, является допол­нительной осью промышленного робота, и основная его задача - это увеличить зону досягаемости манипулятора.

Линейные модули в основном классифицируются по грузоподъем­ности, так как в некоторых случаях на них размещается не просто про­мышленный робот, а например, ро­бот, подвешенный на Г-образной ко­лонне, наличие которой обязательно для решения конкретных задач.

Пример использования сва­рочного робота подвешенного на Г-образной колонне, которая в свою очередь, размещена на линейном модуле:


Данный пример хорошо отра­жает возможности линейных моду­лей в составе роботизированного комплекса. Обратите внимание, что данный РТК имеет два линейных модуля, один из них перемещает Г-образную колонну, а второй пере­мещает сварочный робот в попереч­ном направлении относительно РТК, непосредственно на самой колоне.

 

Системы контроля траектории движения сварочной горелки

 При использовании роботизированных комплексов регулярно возникают вопросы к качеству и повторяемости предварительной сборки

изделий. Зачастую повторяемость траектории сварного шва после сборки имеет отклонения.

Робот оснащенный дополнительными система слежения за швом, с легкостью справляется с данными проблемами. Одно из таких устройств — это датчик RTPM, который применяется для слежения и корректировки тра­ектории сварного шва в процессе сварки (при наличии катета).

Для отслеживания траектория шва задаются колебательные дви­жения горелки, перпендикулярные направлению шва. При этом ана­лизируется изменение силы тока дуги. В рабочую зону не вводятся дополнительные устройства, доступ к свариваемым деталям остается свободным. Программное обеспече­ние контроллера автоматически кор­ректирует траекторию шва в зависи­мости от полученной информации.

 

Техническое зрение

А как быть в случае, если ро­боту необходимо отследить и скор­ректировать траекторию движения горелки по стыковому или нахле­сточному шву? Для решения таких задач дополнительно применяется специальное техническое зрение в виде лазерных сканеров.

Как правило, это трехмерные лазерные сканеры, оснащенные набором программных фильтров, позволяющим минимизировать воздействие на датчик внешнего задымления в процессе сварки.

Все вышеперечисленное нагляд­но иллюстрирует возможности при­менения промышленных роботов, а реальное воплощение данных про­ектов в жизнь сможет осуществить лишь системный интегратор, кото­рый специализируется на данных проектах. При этом нет никаких сомнений, что роботизированные технологии для автоматизации свар­ки или резки способны эффективно заменять людей на производстве.

Наиболее важные преимуще­ства,, которые получает предприя­тие при внедрении роботов:

сокращение трудоёмкости про­дукции;

увеличение пропускной способ­ности производства. В целом выход продукции может быть в три или четыре раза выше, чем у человека –– при снижении за­трат на единицу продукции;

значительное повышение каче­ства изделий;

снижение потребности в произ­водственной площади;

использование менее квали­фицированных и низкооплачи­ваемых операторов, занятых в основном обслуживанием ро­ботизированных технологий;

гибкость. Роботизированный комплекс, может сваривать или резать изделия различных форм и размеров, оператору надо лишь расширять библиотеку рабочих программ РТК;

технологическая гибкость. Один робот может выполнить как сварку, так и резку, а время на его переоснащение можно минимизировать путем исполь­зования дополнительного обо­рудования для автоматической смены инструмента.

снижение воздействия вредной среды на человека, увеличение безопасности труда на произ­водстве.

 

Технологическая оснастка

Технологическая оснастка – важнейшая составляющая любого сварочного комплекса, так как она должна гарантировать жесткую фиксацию и точное позиционирование изделий, в процессе сварки, при этом, она не должна закрывать доступ горелки к сварным соединениям.

Качество технологической оснастки напрямую влияет на весь технологический процесс, от нее может зависеть успех функционирования всего робототехнического комплекса.

Наша компания располагает собственным конструкторским бюро и уделяет проектированию и изготовлению оснастки огромное внимание. Это такой же важный и ответственный этап, как и начальный этап по проектированию всего комплекса.

Как правило, оснастка, это единичный продукт, который востребован для решения конкретной задачи, но в случае необходимости, мы проектируем и изготавливаем универсальную оснастку.

 

Все вышеперечисленное, как нельзя лучше иллюстрирует эффек­тивность использования промыш­ленных роботов для автоматизации сварочных процессов и процессов резки металлов.

Остается лишь выбрать компетентного партнера, для решения поставленных задач.