Роботизированная сварка металлоконструкций: Роботизированные комплексы для сборки и сварки металлоконструкций

Автоматический роботизированный комплекс BalkenLasMachine для сварки несерийных металлических конструкций строительного назначения

Эффективная роботизация несерийных металлических конструкций строительного назначения базируется на комплексе технических решений:

• CAD – 3D моделирование с возможностью передачи стандартизированных данных о физических параметрах металлических конструкций в CAM.
• CAM – алгоритмы автоматизации компьютерного моделирования производственных операций. Например, автоматическое моделирование траектории сварочного процесса на основе геометрических данных полученных из 3D модели металлической конструкции, созданной в CAD-системе.
• Промышленные роботы антропоморфного типа
• Манипуляторы металлических конструкций: вращали, транспортные системы конвейерного типа и т.п.
• Системы компьютерного зрения. Сканеры, определяющие положение металлической конструкции и геометрические отклонения от идеальной виртуальной модели.

Ранее в блоге было достаточно много публикаций о роботизированных комплексах автоматической сборки и сварки балочных конструкций, которые производят компании: Zeman Bauelemente, Kranendonk Production Systems BV, Voortman Steel Machinery, AGT Robotics, Carl Cloos Schweißtechnik, Kaltenbach. Сегодня я расскажу ещё об одной компании из Нидерландов, которая добилась хороший результатов в области роботизации сварки несерийных строительных металлоконструкций – ProduLAS BV
ProduLAS BV небольшая инжиниринговая компания, основанная в 1999 году. В 2006 году компания стала развивать своё собственное производство. В начале 2013го года, компания представила прототип BalkenLasMachine (BLM).

На сегодняшний день BLM представляет собой полностью автоматическую систему сварки несерийных металлических конструкций балочного типа.

BLM эксплуатируется в Нидерландах, на заводе металлоконструкций Reijrink. Завод производит более 1000 тонн металлических конструкций в месяц. За 2015 год Reijrink 13000 тонн стальных конструкций для строительного сектора.

ProduLAS изначально пошли по правильному вектору развития системы автоматизации сварки строительных металлоконструкций, основой и отправной точкой сварочной роботизированной системы является CAD 3D модель (например, модель, созданная в Tekla). BLM – модульная система, ориентированная на потребности малых и средних производителей металлических конструкций строительного назначения. BLM поставляется с одним или двумя промышленными роботами YASKAWA.

Импорт 3D модели из CAD в CAM BLM

Работа автоматической сварочной системы BLM начинается с импорта 3D модели из CAD системы. На картинке выше показан процесс импорта модели из Tekla. CAM BLM представляет из себя модификацию популярной Alma CAM с открытым API, что позволяет развивать IT систему предприятия в нужном направлении с учётом индивидуальных потребностей, как собственными ресурсами, так и при содействии ProduLAS.

Планирование производства, отчётность в реальном времени

   

Важными элементами организации производства является система оперативного планирования и обратная связь в режиме реального времени. Производство строительных металлоконструкций требует наличие многоступенчатой системы планирования. Наиболее эффективная система календарного планирования основывается на приоритетах. Запуск производства отгрузочных марок осуществляется не в строгой последовательности, а в соответствии с приоритетами отгрузки, которые присваиваются группам металлоконструкций при календарном планировании производства. Оперативное планирование сварки собранных металлоконструкций осуществляется по факту изготовления с учётом приоритетов отгрузки. ЧПУ управляет физическими операциями производства, и важным элементом системы ЧПУ является наличие функции обратной связи, то есть обратный обмен информацией с АСУП о факте выполнения физической операции. Наличие сигала о факте совершения операции в режиме реального времени, даёт возможность эффективного принятия управленческих решений и корректировки производственного плана в автоматическом режиме.  

Накопитель металлоконструкций перед роботизированной сваркой

Эффективность организации работы участка сборки-сварки строительных металлоконструкций, при полуавтоматической не роботизированной сварке, значительно повышается при внедрении системы обезличенных рабочих мест. При роботизации сварочных работ, система обезличенных рабочих мест становится неэффективной.
При внедрении роботизированного сварочного комплекса, сборщики металлоконструкций работают стационарно на перемещаясь по цеху. Собранные металлоконструкции с рабочих мест забирает транспортный рабочий по факту изготовления и перемещает в буфер, укладывая сборки на автоматическую транспортную систему накопителя. Процесс подачи металлоконструкций в рабочую зону роботизированного сварочного комплекса осуществляется автоматически.
Буфер роботизированного сварочного комплекса BLM, изготавливается под индивидуальные потребности заказчика.

Автоматический ротатор металлоконструкций

Роботизированный сварочный комплекс BLM оснащается минимум двумя автоматическими ротаторами. Количество ротаторов определяет заказчик исходя из индивидуальных потребностей своего производства. Каждый ротатор рассчитан на манипуляцию до 1500 кг, то есть минимальная комплектация рассчитана на работу с металлическими конструкциями весом до 3 тонн.

Роботизированная сварка и система компьютерного зрения  

Сварочный комплекс BLM оснащён одним или двумя сварочными роботами YASKAWA которые перемещаются по линейным направляющем вдоль рабочей зоны и системой компьютерного зрения MotoSense.
Зрительная система MotoSense полностью интегрирована с системой управления роботом с помощью TCP связи, эффективно обнаруживает место сварки и отслеживает траекторию сварочного шва.

Накопитель металлоконструкций после сварки

После сварки, металлоконструкции автоматически перемещаются в накопитель, откуда их забирает транспортный рабочий для последующей обработки.

Сайт компании ProduLAS: www.produlas.nl

Сварочный роботизированный комплекс РТК ДС для сварки металлоконструкций

Сварочные роботизированные комплексы (РТК ДС) предназначены для получения в автоматическом режиме электросварного соединения и опционально плазменной резки металлоконструкций в частности изделий типа «тела вращения», элементов трубопровода: тройников, отводов, колен, рамных конструкций и прочих изделий из черных и цветных металлов.

Кроме сварки комплекс может быть применен для восстанавливающей дуговой наплавки металлов непрерывным электродом, например порошковой проволокой.

Стандартные размеры заготовок для обработке на комплексе, представленном ниже: диаметр тел вращения до 1500 мм, габарит до 1900 мм (расстояние между центров регулируется в ручном или автоматическом режиме). Технологические возможности промышленных роботов достаточно широки, поэтому типоразмер обрабатываемых деталей определяется при конфигурировании комплекса и может быть представлен в широком диапазоне.

Используя дополнительное оборудование: управляемые столы- позиционеры, механизмы линейных перемещений робота можно существенно расширить технологические возможности роботизированного сварочного комплекса.

В составе сварочного комплекса стандартно применяются: промышленный робот  KUKA (предлагаем применение ранее бывших в эксплуатации роботов с целью оптимизации стоимости комплекса в целом), оборудование для электродуговой сварки в среде защитных газов или наплавке (по любой из существующих технологий) европейских фирм CLOOS (NIMAK, Fronius, LORCH), оборудование для плазменной резки REHM или аналогичное, управляемый позиционер KUKA для фиксации и вращения заготовок во время формирования сварного шва, система крепления сварочных горелок фирмы DINSE, оптические и механические системы ограждений для безопасной работы и система аспирации (опиции по желанию).

В создаваемых нами сварочных роботизированных комплексах сущетсвенно упрощено программирование и переналадка при смене ассортимента выпускаемой продукции (в состав входит пульт оператора для прямого вызова управляющих программ и оперативных команд комплекса). Добавлена возможность получения управляющих программ для траектории робота-сварщика из CAM CAD ПО.

На складе компании «РОБОТОТЕХНИКА» представлены сварочные комплексы электродуговой сварки и плазменной резки металлоизделий типа «тела вращения» фланцы, трубы, рамные металлоконструкции. Роботов для сварки можно осмотреть, выбрать вариант наилучшим образом соответствующий вашей технологической задаче.

Вы всегда можете уточнить интересующие вас вопросы по применению промышленных роботов, связавшись по прямым телефонам: 8 960 5329230, 8 910 6621562.

Сварочные роботы FANUC. Роботы для дуговой и контактной сварки. Роботы для сварки. Сварка роботом. Сварка труб роботом. Сварка металлоконструкций роботом. Роботизированная сварка.

Сварка роботом является самой распространенной операцией выполняемой промышленным роботом. Поэтому не удивительно, что в линейке каждого производителя присутствуют сварочные роботы. Есть они и в линейке промышленных роботов FANUC. Это серия роботов для сварки FANUC ARC Mate. Роботы для сварки FANUC оснащены тонкой рукой с полым запястьем, что с одной стороны, обеспечивает защиту проложенных внутри коммуникаций, с другой, позволяет им оперировать очень тяжелыми грузами в крайне стесненных производственных условиях. Сварочные роботы FANUC подходят для различных видов дуговой и контактной сварки, резки лазером, сварки лазером, пайки мягким припоем.

Преимущества сварки роботом

Гибкость настройки

Сварочный робот может быть настроен под каждый конкретный вид свариваемых  деталей индивидуально. Вы можете задать такие параметры как толщину детали, вид и длину сварного шва, время подачи защитного газа до начала и после окончания сварки, геометрию шва, скорость подачи и оттягивания проволоки и многие другие. Таким образом, вы с легкостью сможете решить любые производственные задачи, например, задачу сварки труб роботом, сварки металлоконструкций роботом.

Универсальность и возможность быстрой перенастройки

Робот для сварки легко может быть перенастроен на выполнение другой операции, а также на работу с другим изделием, при этом время такого перехода минимально. Также сварочные роботы могут быть с легкостью перенастроены с одного вида сварки на другой.

Рост производительности труда

Разные источники приводят разные данные о том, сколько сварщиков может заменить один робот для сварки. Не будет ошибкой сказать, что одна ячейка роботизированной сварки заменяет 2-3 профессиональных сварщиков. Экономический эффект роботизированной сварки заключается не только в сокращении фонда оплаты труда, но и в повышении качества производимой продукции и общего объема выпуска.

Безопасность выполнения работ

Место, где выполняется сварка роботами, огораживается сетчатым забором. Для дополнительной безопасности робототехнические ячейки комплектуются фотодатчиками, которые останавливают сварочного робота при заходе человека в зону его работы.

До недавнего времени основным недостатком сварочных роботов была их высокая стоимость. Однако уже в 2014 году компания FANUC выпустила линейку недорогих роботов для дуговой сварки, которые стали доступны для небольших и средних компаний. Сварочных роботов FANUC можно использовать для аргоно-дуговой сварки (TIG, MIG, MAG) и точечной сварки (RWS).

Необходимо также отметить, что при использовании роботизированной сварки потребуется наличие квалифицированного специалиста, отвечающего за программирование и перепрограммирование робота при смене обрабатываемой детали.

Преимущества роботов для сварки FANUC

Роботизированные комплексы сварки на базе роботов FANUC имеют большое количество преимуществ. Сварочные роботы FANUC являются идеальным решением для работы в узком пространстве благодаря конструкции на основе тонкой руки с полым запястьем. Они имеют не требующую настройки интерфейсную программу для подключения к источникам питания  сварочных аппаратов. Программа позволяет легко и быстро подключаться ко всем распространенным источникам питания сварочных аппаратов, параметры источников питания могут отслеживаться и регулироваться на лету с пульта Robot iPendant. Сварочные роботы FANUC дополнительно комплектуются системой технического зрения FANUC iRVision, которая позволяет:

Smart2Tech

Продолжение статьи про «Портальные машины для плазменной резки». Первую часть данной статьи читайте здесь. 

Система ЧПУ (CNC)

ЧПУ является по существу своему компьютером промышленного класса со встроенным программным обеспечением для контроля движением и управлением машиной, множеством входов и выходов, которые могут управлять всеми приводными двигателями, плазменными резаками, контроллером высоты, а также любые другие инструменты или периферийные устройства, установленные на портальной системе.

Система принимает команды от оператора станка и программного обеспечения CAM, а затем преобразует эти команды в инструкции, которые выполняют старт дуги, контролируют приводные системы, а также выполняют другие функции машины.

Промышленные системы ЧПУ разработаны, чтобы переносить суровую окружающую среду промышленного цеха, что добавляет сложности их изготовления и соответственно влияет на их стоимость. Системы вынуждены выдерживать дым и пыль в воздухе, от резки и сварки, вибрации от вилочных погрузчиков и других машин, помех от других электрических устройств, и тому подобное.

На недорогих машинах, мозгом ЧПУ является персональный компьютер или ноутбук. Эти компьютеры разработаны для относительно простой работы в чистой, контролируемой офисной среде. Они не имеют такой защиты, как промышленные ЧПУ, но у них есть возможность запуска машин для плазменной резки. Эти машины хорошо подходят для любителей; маленьких и небольших цехов; с низким уровнем производства.

Персональные компьютеры или ноутбуки должны использоваться только на машинах, которые имеют начальную технологию старта свободным затвором, а не высокой частоты, высоким напряжением, или емкостным запуском. Старт свободным затвором производит меньше электрических помех и, следовательно, меньшую вероятность, чтобы вызвать электрические помехи.

Интерфейс играет большую роль в производительности машины. В то время как многие базовые машины используют стандартные офисные клавиатуру и мышь для управления функциональностью, более дорогие машины имеют сенсорный экран управления, который имеет тенденцию быть более интуитивным. Многие программы адаптированы из обрабатывающих процессов, например, таких как фрезеровка, и довольно неуклюжи, когда используются для резки. Программное обеспечение и интерфейсы, которые были разработаны специально для плазменной резки, как правило, гораздо проще в освоении и использовании.

Механические компоненты

Каждая машина имеет довольно много движущихся частей: портал, каретка перемещения горелки и система контроля высоты горелки (оси X, Y и Z). На крупных промышленных машинах, все компоненты являются надежными, сверхпрочными и точными. На машинах начального уровня, компоненты не столь прочные, что означает, что они не являются столь надежными. Использование таких компонентов позволяет интегратору машины использовать менее мощные приводные двигатели и более легкие системы зубчатых передач, которые снижают стоимость станка, обеспечивая при этом производственные скорости резания и приемлемую точность.

Станки начального уровня, как правило, используют шаговые двигатели, в то время как более надежные машины обычно оснащены сервоприводами. Оба типа станков обеспечивают очень хорошую точность, хотя современные, правильно подобранные сервоприводы обычно имеют более широкий диапазон скоростей и крутящего момента, что является полезным при резке на очень быстрых и очень медленных скоростях.

Степперы и связанные с ними электроника управления приводом проще и дешевле, чем серво системы, и поэтому часто используются на машинах, управляемых ПК или ноутбуками. Сервоприводы могут быть более интуитивно понятным для операторов станков, поскольку они используют датчики обратной связи с ЧПУ, что обеспечивает меньшую вероятность потери позиционирования на столе для резки в случае столкновения с выступающей частью уже вырезанного элемента, сбоя питания или другого прерывания процесса резки.

Вытяжка

Плазменная резка генерирует появление вредных частиц различных размеров. Мельчайшие частицы, которые происходят от окалины и ржавчины настолько малы и горячи, что они легче воздуха и превращаются в дым. Наиболее крупные частицы происходят из разрезаемого металла и, как правило, тяжелее воздуха. Вне зависимости от уровня мощности или типа плазменного резака, система газоулавливания должна захватывать частицы всех размеров. Столы с вытяжкой и водоналивные столы — два типа столов, используемые для плазменной резки.

Столы с вытяжкой.

Эти столы требуют достаточно мощные системы потока воздуха, чтобы переместить тяжелые частицы через воздуховод. Соответствие воздушного потока системы к размеру стола является первым критерием. Стол 2 х 2 метра должен иметь скорость потока около 30 м³/мин, чтобы удалить всю пыль и дым. А столу 4 х 4 метра необходимо около 100 м³/мин, столу 4 х 8 около 200 м³/мин.

Некоторые большие столы для резки, имеющие вытяжку, используют районированные секции с подвижными жалюзями, так что система удаляет воздух только в локализованной области, где находится резак, а не из всего стола. Конечно, многие столы с вытяжкой имеют большие, самоочищающиеся системы фильтрации, которые удаляют частицы, прежде чем циркулировать воздух обратно в цех.

Каждый вариант требует тщательного рассмотрения. Фильтрация и зональные системы увеличивают сложность машины и ее стоимость.

Водоналивные столы.

Водные системы доступны в двух видах, водных лотков и водоналивных столов. Водный лоток находится под заготовкой. Вода касается материала и давление, создаваемое плазменной струей, переносит частицы в воду, где они охлаждаются и остаются. Водные лотки просты, эффективны и недороги.

Водоналивные столы, как правило, глубже, чем лотки воды и позволяют производить подводную резку. Резка под водой имеет ряд преимуществ, в частности для резки нержавеющей стали и когда ток резки превышает 200 ампер. Уровень воды может быть отрегулирован: она может быть достаточно низкой, так чтобы вода не брызгала на металл, но все еще достаточно высокой, чтобы вылавливать дым.

Позволяя воде быть в контакте с металлом имеет несколько недостатков, влияющих на качество кромки реза с точки зрения шероховатости и отбросов, таких как расплавленный металл, затвердевающий вдоль нижней части обрезной кромки. Тем не менее, охлаждающий эффект воды помогает контролировать коробление, которое происходит особенно на длинных, тонких деталях.

Это не означает, что какой-то определенный тип при удалении вредных частиц лучше, чем другой. Является ли это вытяжка, лоток, или водоналивной стол, должным образом разработанная система в соответствии с ее размерами может быть достаточно эффективной при удалении дыма и пыли.

CAD и CAM системы

CAD (САПР) и CAM пакеты программного обеспечения стали необходимы для обрабатывающей промышленности. CAD используется для проектирования деталей, в то время как CAM имеет дело с возможностями машины, чтобы изготовить деталь. CAM определяет местоположение прожига, подвод, ширину вреза, и вывод, поэтому они имеют минимальное влияние со стороны. Эта информация поступает в ЧПУ, чтобы изготовить деталь.

Современные программы CAM часто имеют дополнительные возможности. Нахождение оптимального расположения и ориентация деталей минимизирующие отходы материалов, многие программы создания отчетов по стоимости детали, использования материала, и другой расчетной информации. Некоторые системы CAM автоматически устанавливают и контролируют большинство параметров резки, такие как ток дуги и напряжение, газовый поток, высоту прожига, скорость резки, и высоту резки.

На некоторых машинах, САПР и CAM функции объединены, что позволяет обеспечить плавный переход от проектирования до резки. Это, как правило, является менее сложным процессом и легче обучаемым, чем при использовании двух отдельных пакетов программного обеспечения.

Первую часть данной статьи читайте здесь. 

Сварка роботом в Барнауле и крае

Роботизированная сварка (роботами) производится с использованием полностью автоматизированных сварочных манипуляторов и специально сконструированных кондукторов, обеспечивающих перемещение свариваемой заготовки в требуемых направлениях. При этом и процесс сварки, и процесс перемещения заготовки, механизированы и выполняются в соответствии с заранее разработанной, запрограммированной и загруженной в блок управления (контроллер) технологией. Роботизации чаще всего подвергается контактная точечная и дуговая сварка в машиностроении и автомобильной промышленности.

Роботизированная сварка металла в Барнауле

Автоматическая сварка роботом представляет собой высший уровень автоматизации сварочного процесса. В отличие от сравнительно простых традиционных автоматов, роботизация открывает недостижимые ранее возможности. Это касается как механической стороны (наличие манипуляторов с высокой подвижностью), так и программирования. Как правило, машина управляется компьютером со сложной адаптивной программой. Наиболее развитые модели способны ориентироваться в пространстве, и передвигаться без помощи человека. Возможно дистанционное управление при передвижении в местах, где самостоятельная ориентация затруднена.

Преимущества технологии сварки роботом:

• ускорение производственных процессов;
• хорошее качество и стабильность соединений;
• работа на опасных для человека участках.

Недостатки следующие:

• дороговизна оборудования;
• чувствительность аппаратуры к повреждениям;
• сложность визуального контроля сварного шва.

Виды роботизированной сварки

В зависимости от того, как разогревается место соединения, существуют следующие виды:

• точечная контактная сварка;
• дуговая роботизированная сварка;
• трение с перемешиванием;
• ультразвуковая сварка.

Использование ультразвука вручную затруднено из-за вредности звуковых колебаний для персонала. Роботизация устраняет данную проблему. Специфический метод трения позволяет сваривать детали без расплавления контакта. Вращающийся стержень прижимается к свариваемой кромке, и за счет локального разогрева формирует единую кристаллическую структуру.

Применение роботизированной сварки на предприятиях

Единичные пока предприятия, оказывающие услуги по роботизированной сварке, пользуются популярностью у заказчиков. Готовая продукция имеет стабильное качество, практически отсутствуют деформации. Роботизация сваривания широко применяется при изготовлении автомобилей и другого транспорта, также электрических схем. При построении крупных транспортных средств (корабли, самолеты) представляют интерес мобильные комплексы, которые передвигаются вдоль корпуса или во внутреннем пространстве. Люди отсутствуют в опасных зонах, что снижает аварийность производства. Между тем, управляющие техникой компьютеры тоже чувствительны к ионизирующей радиации, посторонней вибрации, механическим воздействиям. Заводы, предоставляющие услуги сварки роботом, создают специальные условия, где исключены случайности, характерные для заводских цехов, обслуживаемых людьми.

Услуга роботизированной и автоматической сварки в г. Казань.

Сварочные роботы: особенности и преимущества роботизированной сварки в Казани

 

Сварка металла – это сложный и высокотехнологичный процесс, который обеспечивает создание неразъемных соединений на межатомном уровне между двумя металлическими деталями. В наши дни сварочные работы проводятся с применением различных методов. Наиболее популярной, без сомнения, является аппаратная технология, предполагающая использование электрической дуги. Кроме того, достаточно распространенной является газосварка, проводимая с применением смесей кислорода и горючего газа (например, ацетилена, пропана, водорода или бутана). Более подробно об использовании газовых смесей в этой сфере вы можете узнать здесь.

 

В то же время, развитие современных технологий позволило вывести этот процесс на новый уровень. Так, все более востребованной и популярной становится роботизированная сварка, выполняемая с использованием механизированных программируемых машин. Другими словами, вместо человека все рабочие моменты выполняют сварочные роботы, что позволяет автоматизировать процесс, повысив его эффективность и качество.

 

 

В настоящее время сварочные работы с применением робототехники уже проводятся на крупных промышленных предприятиях мира, а также нашей страны. Как правило, это заводы по изготовлению легковых и грузовых автомобилей, но при этом сфера эксплуатации такого оборудования регулярно расширяется. В этой статье мы постараемся подробнее рассказать об особенностях и преимуществах данного направления.

 

Что представляет собой роботизированная сварка в Казани?

 

Это процесс получения неразъемного соединения между металлическими деталями, выполняемый с применением машин, которые не только полностью автоматизируют сваривание, но и самостоятельно перемещают и обрабатывают заготовки. Однако, участие человека в функционировании таких устройств все-таки необходимо, так как оператор должен подготовить сами материалы, а также запрограммировать устройство.

 

 

На современном производстве сварочных роботов чаще всего применяют для работ с электрической дугой в среде защитных газов. Кроме того, устройства такого типа подходят для лазерного, плазменного, контактного или же гибридного метода.

 

Впервые рассматриваемая нами технология появилась еще в 80-х годах прошлого века, хотя и применялась лишь выборочно, уступая в своей масштабности ручному человеческому труду. При этом за прошедшие десятилетия ситуация существенно изменилась, так как это решение обрело невиданный масштаб — только в 2005 году в Северной Америке работало около 60-ти тысяч устройств. В наши дни их стало еще больше, причем аналогичная ситуация наблюдается в Европе и Азии.

 

Какие преимущества позволяет получить использование сварочных роботов в Казани

 

Речь идет о большом числе преимуществ, к которым в первую очередь следует отнести:

 

• Высокую эффективность. Современные машины выполняют работу вместо человека, причем с потрясающими показателями точности и качества, которые наблюдаются далеко не у каждого мастера-сварщика. При этом важно убедиться, что используется действительно качественное оборудование и соответствующие материалы, а сварочные узлы позиционированы в соответствии со всеми нормами и требованиями.
• Широкий выбор настроек. Каждое устройство снабжается специализированным программным обеспечением, которое позволяет производить настройку робота по тем или иным параметрам, включая выбор толщины детали, типа шва и его расположения в пространстве и прочее. При этом компьютерные программы включают в себя опции, направленные на компенсацию изменения геометрии шва или смещения заготовки.
• Высокий уровень безопасности. При использовании роботов на производстве обеспечивается режим, позволяющий избежать каких-либо травм со стороны операторов. При этом прямое участие человека в самом технологическом процессе не нужно, так как управление техническим приспособлением осуществляется на отдаленном расстоянии.
• Универсальность. Новейшие виды техники обладают высокой универсальностью, так как могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на другую (и даже выполнять несколько из них одновременно).

 

 

Особенности сварочных роботов в Казани

 

Сварочный робот — неотъемлемая часть крупномасштабного производства чего бы то ни было. Начиная от сварки автомобилей, заканчивая гигантскими конвейерами с многосерийными изделиями. Именно роботы способны быстро и безошибочно выполнять одни и те же операции, при этом не требуя зарплату, отпуск и перерыв на обед.

 

 

Но это далеко не единственные причины, по которым роботы превосходят классический человеческий труд. На многих производствах удается достичь запредельных масштабов выпуска продукции как раз благодаря бесперебойной работе этих современных агрегатов. Мы кратко расскажем, что из себя представляют роботы для сварки и какие существуют плюсы/минусы внедрения данного оборудования на производство.

 

Общая информация

 

Роботизированная сварка — это вид автоматической сварки, суть которого заключается в использовании на производстве программируемых роботов вместо привычных сварщиков. Такая сварка очень востребована на предприятиях, где необходимо наладить крупное конвейерное производство.

 

 

Существует огромное количество разновидностей роботов для сварки, поскольку каждый производитель стремится оснастить свое оборудование особыми функциями. Несмотря на техническую сложность, конкуренция среди производителей сварочных роботов очень высока, ведь такое оборудование стоит дорого и зачастую приобретается не на один год. Поэтому производители пытаются оснастить своих роботов максимальным количеством полезных функций.

 

Бюджетные, но при этом относительно функциональные роботы производит японская компания Fanuc. Их самая популярная модель — AM-0iA. Среди европейских производителей популярны немецкие сварочные роботы фирмы Kuka, особенно их бюджетная модель KR5. Также отметим сварочных роботов от всемирно известной компании Panasonic, в частности их модель TA1400G2 хорошо зарекомендовала себя на отечественных заводах. Неплохо показала себя продукция компании Motoman, особой похвалы достойна модель EA 1400N.

 

Особенности роботов в Казани

 

В большинстве сварочных роботов применяются компоненты, позволяющие агрегатам работать бесперебойно на протяжении долгого времени. Этого удается достичь путем внедрения современных, технически совершенных электронных схем, которые не останавливают работу робота даже при перебоях в электричестве или нестабильном напряжении.

 

К тому же, сварочные роботы могут автоматически позиционировать детали, что улучшает качество стыка. Не имеет значения и размер деталей, ведь «рука» робота может быть каких угодно размеров.

 

 

Простейший робот состоит из манипулятора, который может поднимать детали весом до 25 килограмм, «руки», которая выполняет сварку, пульта управления с предустановленным программным обеспечением и источника тока. Для каждого типа сварки выпускается свое программное обеспечение, в нем с помощью пульта управления задаются параметры сварки и детали, которую нужно сварить. Некоторые производители снабжают комплект оборудования обучающими материалами, например, книгами или видеофильмами.

 

Также в комплектацию могут входить специальные держатели, благодаря которым робот позиционирует и надежно фиксирует деталь во время сварки. Кроме непосредственной сварки можно настроить робота на зачистку металла, снятие фасок или резку. Словом, человеческий фактор исключен, поскольку робот выполняет все операции, в том числе подготовительные.

 

С помощью роботов можно выполнять любой тип сварки или резки. Чаще всего используется точечная, электродуговая и аргонодуговая сварка, в том числе под флюсом. К тому же, при использовании робота низок риск для здоровья оператора и других работников на производстве, поскольку им не приходится участвовать в сварке. О достоинствах и, конечно, недостатках сварочных роботах мы поговорим далее.

 

Преимущества и недостатки в Казани

 

Роботизированная сварка имеет множество достоинств. Во-первых, роботы способны выполнять одну и ту же работу раз за разом, не теряя при этом в качестве. Человек никогда не сможет заниматься однотипным трудом на протяжении долгих часов. В любом случае, робот всегда выполняет качественные швы, он также способен перенастраиваться прямо в середине процесса сварки.

 

Во-вторых, несмотря на высокую стоимость такого оборудования, экономическая выгода от роботизированной сварки куда лучше, чем может показаться на первый взгляд. За счет высокой производительности роботы быстро окупаются и предприятие гарантировано выходит в плюс, поскольку роботы требуют только технического обслуживания. А это гораздо дешевле, чем платить налоги и зарплату сотрудников.

 

В-третьих, если оператор хорошо обучен, он способен быстро выставить оптимальные настройки. К тому же, существуют определенные алгоритмы, следуя которым даже новичок сможет настроить робота. Конечно, не быстро и не с первого раза, но сможет. Чего нельзя сказать о ручной сварке. А сам процесс обучения не занимает много времени и всех сварщиков можно легко переучить, присвоим им квалификацию оператора.

 

В-четвертых, роботы способны работать длительное время без перебоев, что увеличивает количество выпущенной продукции. Обычный сварщик ограничен в своих возможностях, поскольку должен отдыхать и выполнять свои физиологические потребности. А сварочный робот никогда не подводит.

 

Но, как и любого другого метода сварки металлов, у роботов есть недостатки. Их не много, и на наш взгляд они незначительны по сравнению с достоинствами, но все же расскажем о них. Первый очевидный недостаток — высокая стоимость оборудования. Да, оно окупается, но не каждое предприятие способно за раз закупить нужное количество роботов, чтобы заменить ими сварщиков.

 

Второй недостаток — возможность внедрения роботов только в конвейерное производство. В остальных типах производств они будут менее эффективны, а значит не скоро окупят свою цену. Не стоит забывать, что и переобучение сварщиков в операторов требует времени. Нельзя закупить оборудование, и на следующий день сразу запустить конвейер.

 

Также сварка роботом с хорошим результатом возможна лишь при правильных настройках. Если оператор обучался плохо и настраивает робота неправильно, или просто плохо себя чувствует, то не будет никакого толка от робота на производстве. Так что человеческий фактор здесь все же присутствует, пусть и в малой степени.

 

Вывод

 

Роботизация сварки — процесс неминуемый. И в ближайшие десятилетия он затронет не только сварочные производства, но и другие отрасли, где человеческий фактор нежелателен. Ведь с помощью роботов возможна сварка любого уровня сложности, в том числе часто используемая сварка в защитных газах.

 

Применение роботов необходимо для роста промышленности. Ведь использование ручного труда никогда не приведет человечество к абсолютной эффективности производства. К тому же, нельзя забывать о способах сварки, которые могут негативно влиять на здоровье человека. В таких случаях весь персонал остается невредимым, пока робот исправно выполняет работу.

 

Но не стоит беспокоиться о роботизации. Конечно, со временем такое оборудование заменит ручной труд, но возникнет потребность в квалифицированных операторах, которые будут настраивать роботов. Так что любой профессиональный сварщик всегда сможет переучиться и сменить квалификацию.

 

Если Вам потребовалась роботизированная сварка в Казани, то вы можете оставить заявку прямо в форме ниже, позвонить по телефону +7 929 725 50 44, или написать нам на почту [email protected].

ТВЗ внедряет роботизированный комплекс на основе нейронной сети для контроля сварных швов

17.02.2021

---

В цехе сварки металлоконструкций Тверского вагоностроительного завода, который входит в состав СоюзМаш России, состоялась презентация роботизированной измерительной ячейки по определению дефектов сварных соединений, основанной на работе нейронной сети. Это одно из направлений работы центра компетенций по развитию бесконтактных технологий, созданного компанией «2050-Интегратор» в рамках проекта «Цифровой завод ТВЗ».

Роботизированная измерительная ячейка снабжена лазерным сканирующим устройством и видеокамерой высокой чувствительности. Оборудование предназначено для контроля прочности и геометрии рам тележек практически всей линейки вагонов производства Тверского вагоностроительного завода и работает круглосуточно.

После автоматизированного сканирования рамы тележки роботом в работу вступает программное обеспечение на основе нейросети (собственная разработка ООО «2050-Интегратор»), которое в реальном времени определяет видимые дефекты сварных швов и геометрию изделия. Полученные результаты можно сверить с 3D-моделью изделия, определить и указать точное месторасположение дефекта, приложить его фотографию. Результаты автоматизированного контроля заносятся в цифровой паспорт изделия.

Комплекс рассчитан на визуальное обнаружение дефектов сварных соединений, таких как поры, трещины, подрезы, кратеры и т.д. В ближайшее время разработчики также обещают дополнить его функцией измерения геометрии сварного шва. В настоящее время через роботизированную ячейку проходит порядка 12-16 рам ежедневно. В дальнейшем ее производительность будет увеличена до 20.

— Ничего подобного на предприятиях ТМХ еще не было, – отметил главный сварщик компании «ТМХ Технологии» Александр Кузнецов. – Это первая измерительная ячейка, которая позволяет осуществлять измерение и контроль сварного соединения. Автоматизируя контроль изделия, мы получаем более объективный результат и более высокое качество продукции, отправляемой на сборочное производство.

Как роботизированная сварка помогла производству стали и строительству

Сегодня существует несколько металлургических предприятий, использующих роботизированную сварку, и сталелитейная промышленность и строительная промышленность не исключение. Но так было не всегда.

За последние пару десятилетий отрасли перешли от ручных сварочных аппаратов к роботизированным сварочным модулям из-за более высокой скорости наплавки, высокого качества готовых сварных швов и меньшего количества ошибок рабочих.

Одна строительная компания, ConXtech, еще в 2000 году решила использовать роботизированные сварочные ячейки для строительства жилых домов средней этажности с использованием стальных каркасов.Продукты FANUC и Lincoln Electric стали жизненно важными для успеха этой компании, поскольку обладали нужным радиусом действия и точностью для работы — пластины, которые требовали сварных швов с полным проплавлением на верхнем и нижнем фланцах, а также угловых сварных швов на стенке балки и задней части фланцев.

В 2006 году компания LB Steel / Coburn, производитель многих стальных изделий для железной дороги и других отраслей, решила, что пришло время новым роботам-сварщикам помочь их технологическому процессу. Компания внедрила три сварочных модуля Motoman для размещения большего объема продукции, сократив время сварки с 12 часов вручную до 2–3 часов с помощью роботов.

Эти, а также другие компании осознали, что сварочные роботы обладают повышенной точностью и надежностью, а также повышенной повторяемостью, что ускоряет процесс, экономя время и деньги производителей.

RobotWorx, сертифицированный интегратор Motoman, FANUC, ABB, Universal Robots и KUKA, а также других производителей, специализируется на роботизированных сварочных модулях для удовлетворения потребностей многих отраслей промышленности. Роботизированная сварочная ячейка состоит как минимум из одного робота, позиционируемого и защитного пакета.

Готовы рассмотреть вопрос об автоматизации процесса сварки металлов? Инженеры RobotWorx будут работать с вами, чтобы настроить роботизированную сварочную ячейку, идеально подходящую для ваших производственных нужд. Для получения дополнительной информации свяжитесь с RobotWorx сегодня по телефону 740-251-4312.

Автоматическая сборка и сварка становятся реальностью в производстве металлоконструкций

Рисунок 1
Представители компании Prospect Steel сообщают, что на запуск линии по сборке стальных балок потребовалось около четырех недель и еще две недели, прежде чем она заработала на полную мощность.

Джон Бейли, президент компании Prospect Steel в Литл-Роке, штат Арканзас, качает головой, когда его спрашивают о найме сварщиков с улицы. Его разочарование очевидно.

«У нас есть сварщики, которые заявляют, что обладают всем этим опытом и могут делать множество вещей, но прежде чем мы подадим им заявку, мы просим их ответить на вопрос:« Сколько шестнадцатых в дюйме? » Вы будете удивлены, сколько людей не могут ответить на этот вопрос », — сказал он. «Когда они не могут этого сделать, мы решим пойти в другом направлении.

Конечно, этот производитель металлоконструкций не одинок: другие производственные компании испытывают те же разочарования, ища новые таланты, чтобы заменить квалифицированных рабочих, которые собираются на пенсию. Американское общество сварщиков прогнозирует нехватку более 200 000 квалифицированных специалистов-сварщиков к 2020 году, и ожидается, что в последующие годы это число будет быстро расти. Ситуация усугубляется для Prospect Steel, которой приходится бороться с ограниченным рынком труда (уровень безработицы в Литл-Роке упал до 3.5 процентов в декабре 2017 года, по данным Федерального резервного банка Сент-Луиса), и сообщество, заполненное крупными производственными компаниями, такими как Caterpillar, LM Wind Power и Weldspun Tubular, которые жаждут квалифицированных рабочих.

Prospect Steel, в которой работает около 60 сварщиков, также постоянно ищет других специалистов в области монтажа и детализации. Их тоже не хватает.

Компания не стеснялась инвестировать в новые технологии для повышения производительности и качества перед лицом нехватки талантов.В течение последних 10 лет компания использовала трехмерные информационные модели зданий, чтобы создавать чертежи деталей и приводить в действие оборудование с ЧПУ, такое как столы для выжигания и линии сверления. Компания Prospect Steel, у которой есть еще один филиал в Блайтвилле, штат Арканзас, также инвестировала в пару систем плазменной маркировки PeddiWriter около пяти лет назад, чтобы автоматизировать работу по детализации, которая раньше требовала многочасовых опытных людей с мыльными камнями и рулеткой.

За 18 лет работы в компании Бейли постоянно искал способы повысить производительность в цехе.В частности, он искал одну технологическую разработку, которую никто не мог понять: сборку. Роботы являются обычным явлением во многих производственных условиях, например на заводах по сборке автомобилей, а доступные и простые в программировании роботизированные сварочные ячейки можно найти даже в самых маленьких мастерских. Тем не менее, автоматизированная система для сборки и сварки не привлекала внимания в США.

За эти годы Бейли сказал, что он видел несколько попыток поставить такую ​​автоматизированную систему, но не был продан конечный продукт.Он был в Польше, чтобы увидеть систему, фактически созданную компанией по производству металлоконструкций; это было хорошее начало, но не столь удобное, как хотелось бы. В Мичигане жил один джентльмен, который искал работающую систему, но программирование занимало больше времени, чем фактическая обработка стали. Другой поставщик станков имел установку в Канаде, но она не была достаточно прочной, чтобы справиться с большими и длинными балками, с которыми регулярно работает Prospect Steel.

Около трех лет назад компания Peddinghaus, которая на протяжении многих лет поставляла Prospect Steel несколько единиц оборудования, порекомендовала руководству компании взглянуть на робота-сборщика стальных балок австрийской Zeman Bauelemente, той же компании, которая установила линию в Польша несколькими годами ранее.Земан продвинул эту технологию, и Педдингхаус, представлявший компанию в США, подумал, что это может сработать для Prospect Steel.

Перед тем, как руководство Prospect Steel отправилось обратно в Австрию, чтобы увидеть линию в действии, она обратилась к представителям Zeman с просьбой предоставить детали, которые соответствовали бы 10 работам, поступившим из библиотеки Prospect Steel. Земан получил только ведомость материалов для работы; он не мог получить реальных трехмерных моделей, на которых основывались работы, до тех пор, пока арканзасские производители металлоконструкций не ступили на его предприятие.

«Мы пришли, и у нас были модели на флешке. У них там были детали, и я сказал: «Хорошо. Покажи нам », — сказал Стив Грандфилд, исполнительный вице-президент Prospect Steel. «Я стоял позади них и смотрел, как они вставляют флешку в машину и вытаскивают модель. Они посмотрели на модель TEKLA и экспортировали ее в свою собственную программу. Через пять минут он заработал.

Рисунок 2
Сборочный робот на линии также играет ключевую роль в сканировании деталей, предназначенных для прикрепления к деталям из конструкционной стали.Робот поднимает колпак для сканирования и перемещается по столу, на котором размещаются детали перед сборкой. Сканер подбирает детали для предстоящего задания, а также предоставляет данные о размере и ориентации управляющему программному обеспечению.

«Они могли корректировать программы. Они могли без проблем смонтировать детали », — добавил он. «Это пошло работать».

Prospect Steel вернулась домой с намерением поставить одну из линий на своем предприятии в Литл-Роке. Ему просто нужно было найти место на своем основном производственном предприятии для большой линии, которая составляет примерно 170 футов в длину и 33 фута в ширину.(Prospect Steel имеет около 400 000 квадратных футов производственных площадей между двумя производственными объектами.) Для создания этого пространства компания использовала бы месяцы до прибытия оборудования в сентябре 2016 года.

Введение автоматизации в работу

Еще одним фактором, на который руководству пришлось обратить внимание до появления линии сборки балок SBA Compact +, была рабочая сила в Литл-Роке. Когда роботы появляются в производственном цехе, рабочие обычно могут подумать, что их пригласили отнять у людей работу.Бейли сказал, что менеджеры компании хотели подчеркнуть, что новая система на самом деле была введена, чтобы предоставить людям больше работы.

«Мы заранее сказали им, что будет, что он будет делать, и что мы не покупали его для их замены. Мы сказали, что купили его, чтобы иметь возможность увеличить нашу пропускную способность, что означает больше тонн, что означает меньше часов на тонну, что означает меньшие затраты в долларах за тонну, а это означает, что мы можем продавать больше работы и можем зарабатывать больше денег », — сказал Бейли.

«Итак, все дело в пропускной способности.Речь идет не об устранении людей », — добавил он.

Некоторые люди ворчали, по словам Бейли, но большинство сохраняло положительное отношение к внедрению новых технологий. Он считал, что они понимают, что если компания может обрабатывать больше работы, это означает больше возможностей для увеличения компенсации. Успех пошел на пользу всем.

Линия прибыла в сентябре 2016 года (см. рисунок 1 ). На установку ушло около четырех недель. Бейли сказал, что с момента перехода в режим полного производства линия работает семь дней в неделю в течение трех дневных смен.

Так как это работает? Без слишком большого вмешательства человека был бы правильный ответ.

Бейли сказал, что по большей части BIM предоставляет информацию, необходимую для создания чистых команд CAM внутри программного обеспечения ProFit роботизированного ассемблера. Тем не менее, Prospect Steel нанимает кого-то для проверки всех вакансий, прежде чем они будут отправлены в цех. Если в модели существует проблема, например, сварочный пистолет не может достать до стыка, появляется красный маркер. В этом случае изменение последовательности сварки или изменение положения сварочной горелки может решить проблему, в результате чего красный маркер станет зеленым, что означает, что работа может быть продолжена без каких-либо проблем.Рецензент также ищет правильные размеры сварных швов, порядок операций, то, как магнит на сборочном роботе собирает детали, и расположение поворотных устройств, чтобы увидеть, есть ли какие-либо помехи.

Первым шагом операции является таблица деталей (см. Рисунок 2 ). Детали можно класть на стол в любом порядке и ориентации для одного или нескольких заданий. Затем сборочный робот берет сканирующий кожух и сканирует все детали на столе в поисках деталей для выполнения следующего задания.Когда он находит эти детали, он отправляет информацию обратно на станцию ​​управления, чтобы проверить, соответствуют ли отсканированные детали тому, что подробно описано на модели с точки зрения характеристик и допусков (см. Рисунок 3 ). Опять же, зеленая или красная отметка на отдельных частях сборки в модели указывает, готова ли работа к выполнению.

Рисунок 3
Оператор линии проверяет, соответствует ли опорная плита, которую нужно разместить на балке, допускам, указанным в исходной модели.Если оператор видит зеленую маркировку, он может приступить к работе, зная, что все подойдет правильно.

Если все в порядке, оператор приступает к работе. В этот момент элемент из конструкционной стали подается в поворотное устройство (см. , рис. 4, ). Балки и другие сегменты конструкционной стали, отрезанные по длине и просверленные на отдельном предприятии рядом с главным производственным зданием, устанавливаются на конвейерную систему, которая подается в роботизированную сборочную систему.

Когда конструкционная сталь размещена, сборочный робот на одной стороне заготовки захватывает деталь, например, опорную плиту или зажим, одним из трех магнитных инструментов для работы с деталями. Рядом есть устройство для поворота пластин, если сборочный робот решит, что ему нужно положить деталь и захватить ее с другой стороны. С деталью в руке сборочный робот позиционирует ее там, где будет происходить сварка.

У каждого из двух сварочных роботов есть сканирующее устройство прямо над сварочным пистолетом.Когда заготовка встанет на место, сварочный робот просканирует конец луча и найдет точку данных или нулевую точку, от которой будут сниматься все остальные измерения. Сканер также проверяет материал на предмет изменений фрезерования в заготовке, поэтому он может вносить корректировки для обеспечения подгонки.

Бейли сказал, что, поскольку сварочные роботы могут автоматически подстраиваться под зазоры стыков при сборке, программисты воспользуются этим преимуществом при проектировании деталей. Например, конструкторы деталей сделают ребра жесткости немного короче, чем они обычно делали бы, если бы их устанавливал человек.Это гарантирует, что ребра жесткости всегда будут соответствовать друг другу, независимо от того, как выглядят фланцы.

«Мы просто сделаем их немного короче, и пусть роботы разделят разницу. Если потребуется увеличить размер сварного шва, он это сделает », — сказал Бейли. «Это действительно не имеет значения. Сварные швы по-прежнему будут соответствовать нормам ».

Сборочный робот удерживает каждую деталь на месте, пока один из двух сварочных роботов приваривает их к балке. Когда все детали прихваточны, робот может приступить к работе, чтобы закончить все сварные швы (см. , рис. 5, ).

На сварочных роботах также можно заменить плазменную головку. Например, если балка имеет на конце выступ, программное обеспечение автоматически направляет робота, чтобы он сменил сварочную горелку на инструмент для плазменной резки.

Поворотные устройства могут перемещать балку, так что при необходимости деталь поворачивается на 360 градусов (см. Рисунок 6 ). Таким образом, у роботов всегда будет легкий доступ к нужным областям.

Прямо сейчас, когда сварка завершена (см. Рисунок 7 ), оператор линии выключает оборудование, чтобы он мог прикрепить цепи подвесного конвейера и переместить балку в зону подготовки для очистки и отделки.Бейли сказал, что в ближайшем будущем компания планирует добавить в линию возможность автоматического извлечения луча. Опять же, потребуется больше места, около 75 футов, для размещения нового дополнения, но он сказал, что инвестиции окупятся, потому что линия станет более производительной. Время, обычно отводимое на перемещение балок с помощью крана, теперь можно использовать для дополнительной обработки стали.

«Это единственное приложение, которое я когда-либо видел для робота, которое не было повторяющимся, и в котором также использовались материалы, которые были полностью неточными.Допуски мельницы огромны. «Все эти годы это было камнем преткновения для робототехники», — сказал Бейли.

Рисунок 4
Поворотное устройство или «люлька» стоит на рельсах. Он перемещается в положение для захвата балки с конвейера и перемещает ее на место для начала сборки и сварки.

В поисках большей производительности

С тех пор, как роботизированный сборщик балок заработал, Бейли сказал, что Prospect Steel добавила больше людей в свой цех, и персоналу стало доступно гораздо больше сверхурочной работы.Том Шук, основавший компанию более 50 лет назад, добавил, что новая система сделала людей более осведомленными о том, что происходит в цехах.

«Люди уделяют гораздо больше внимания расходам, связанным с работой, которую они делают каждый день», — сказал Шук. «Они гораздо лучше осведомлены о том, что помогает им зарабатывать деньги».

В результате, Шук сказал, что персонал старается изо всех сил заботиться об оборудовании, следя за тем, чтобы территория оставалась как можно более чистой, а столкновения между лучами и роботами избегались любой ценой.

Роботизированный сборщик балок также изменил траекторию развития бизнеса Prospect Steel (см. , рис. 8, ). Выйдя из Великой рецессии, компания сосредоточилась на гораздо большем объеме мостовых работ, которые были сложными и крупными, и в этой области, откровенно говоря, не было так много конкурентов, как производство прямых строительных конструкций из стали. По словам Бейли, теперь Prospect Steel может быть намного более конкурентоспособной в этой менее сложной и простой производственной работе, и автоматическая линия сборки и сварки является основной причиной этого.Компания может обрабатывать больше работы и привлекать больше клиентов.

Бейли также сообщил, что компания планирует добавить еще один SBA Compact + на заводе в Блайтвилле. Если бизнес продолжит расти, Prospect Steel добавит еще двух роботов к этой линии в Блайтвилле, удвоив ее мощность.

Как часто шутят производители, роботы не делают перерывов и всегда появляются готовыми к работе. Они также дают этим производителям металлоконструкций повод появиться.

Проспект Сталь, www.lexicon-inc.com/prospect-steel

Peddinghaus Corp., www.peddinghaus.com

Zeman Bauelemente, www.zebau.com

Меняющаяся роль тяжелого производителя

Когда стальная балка SBA Compact + Осенью 2016 года на заводе Prospect Steel в Литл-Роке, штат Арканзас, была установлена ​​сборочная система. Президент компании Джон Бейли знал, что ему нужен опытный сварщик, который будет управлять системой. Любой может научиться пользоваться станком, но только опытные глаза могут распознать, когда сварочная горелка не может дотянуться до сварного шва или состояние поверхности балки может вызвать проблемы с качеством сварного шва.

Рисунок 5
Одному из роботов требуется всего несколько секунд, чтобы завершить сварку опорной плиты и стальной балки.

Позже он узнал, что производительность автоматизированной системы сборки и сварки действительно требует нового внимания к начальной стадии процесса сборки. Глазам квалифицированного сварщика необходимо было распознать, будут ли детали работать, до того, как они будут приварены к балке.

«Если у вас нет хороших деталей, робот не будет счастлив.Вот почему необходимо сосредоточить внимание на том, чтобы детали были готовы и точны », — сказал Бейли.

Вот почему оператор линии должен сравнивать каждую модель со сканированными изображениями деталей, предназначенных для прикрепления к стальной конструкции в токарных устройствах. Если допуски не совпадают с моделью, оператор может остановить работу и внести изменения, либо предприняв шаги для решения проблемы, либо перейдя к другой работе, которая не имеет таких же качественных препятствий.

Сварщик, работающий на линии Prospect Steel, фактически полностью контролирует ее работу. Но он не просто следит за компьютером из антресоли, который контролирует линию. Он выключает линию, когда это необходимо, для предварительного нагрева определенных балок, если этого требует спецификация процедуры сварки, или для проверки того, что сварочные горелки находятся в оптимальной форме для работы.

Природа тяжелого производства меняется с появлением автоматизации. Неслучайно изменится и работа тяжелого производителя, работающего с робототехникой этого типа.

Роботизированная сварка снижает затраты на изготовление металлоконструкций вдвое |

ДЖЕЙМС ФИГИ

Среди всех других отраслей в строительстве используется большая часть стали, производимой во всем мире. Балки для зданий требуют надежной и высокоточной сварки для обеспечения структурной целостности и общественной безопасности.

McCombs Steel Co. Inc. в Стейтсвилле, Северная Каролина, сертифицирована Американским институтом стальных конструкций (AISC) и производит и устанавливает конструкционную сталь и разные металлы.Таким образом, компания ежедневно сталкивается с проблемами поддержания высокого качества, внедрения бережливого производства и соблюдения сроков выполнения проектов. Роботизированная сварочная система BeamMaster от AGT Robotics помогает McCombs решать эти задачи.

«Нехватка опытного персонала привела к перегрузке наших сотрудников, что недопустимо», — говорит президент Мак МакКомбс. «BeamMaster по прозвищу Брюс повысил безопасность, качество и производительность».

Компания AGT Robotics, базирующаяся в Труа-Ривьер, Квебек, была основана в 1992 году как интегратор общей автоматизации, но теперь специализируется почти исключительно на роботизированной сварке.Представленная в 2015 году система BeamMaster использует программное обеспечение AGT Cortex со встроенным искусственным интеллектом (AI) и запатентованным механизмом моделирования для оптимизации графиков сварки. Основанная на технологии управления на базе ПК, стандартная версия включает в себя два или более сервоприводных поворотных устройства, шарнирный робот Fanuc Arc Mate 120iC, который перемещается параллельно лучу по рельсовому пути, и рабочее место оператора с панелью управления с несколькими касаниями. Круглые вращатели работают с балками шириной от 4 до 48 дюймов, длиной 90 футов и весом 10 000 фунтов.Для максимальной эффективности сварки вращатели поворачиваются на 360 градусов, чтобы обнажить все поверхности на W-образных балках и закрытых прямоугольных колоннах из быстрорежущей стали.

В то время как подобные роботизированные сварочные системы широко используются в автомобильной промышленности, очень немногие из них предназначены для работы с конструкционной сталью. По словам генерального директора и совладельца Луи Дикера, компания AGT Robotics осознала, что этот неиспользованный рынок представляет собой значительную возможность, но с уникальными проблемами.

«Автомобильный бизнес производит несколько деталей, может быть, 100 000 раз, поэтому всего несколько роботов повторяют одни и те же задачи в течение многих лет», — говорит он.«В конструкционной стали, несмотря на то, что детали похожи, балки имеют разную ширину, длину, сечения и аксессуары в бесконечном количестве комбинаций. Это замедлило внедрение робототехники в этой отрасли ».

Благодаря присущей ему гибкости BeamMaster, распространяемый компанией Ocean Machinery в США как Ocean Challenger, предлагает оптимальное решение.

Гибкость для автоматизированной сварки и программирования

Робототехника может компенсировать нехватку квалифицированных сварщиков, но постоянное программирование нестандартных деталей часто требует дополнительных инженеров по контролю, которые также трудно найти на сегодняшнем рынке труда.Чтобы избежать этого, AGT хотела создать систему, которая автоматизирует программирование, а также сварку.

«Промышленность металлоконструкций полагается на программное обеспечение Tekla CAD, поэтому мы создали плагин, который экспортирует трехмерные модели балок из Tekla в наше программное обеспечение Cortex, которое автоматически генерирует движения, включая последовательность и переворот балки», — говорит специалист по автоматизации и робототехнике AGT. Франсуа Белан. Охватываются все типы соединений, будь то многопроходные или однопроходные, сварные швы на четверть дюйма или полдюйма.

«Автоматизируется не только операция, но и автоматизация программирования», — говорит Дикэр. «Можно сказать, что это автоматизация в квадрате».

Однако для переноса этих программных возможностей в среду управления машиной в реальном времени потребовалась аналогичная гибкая платформа автоматизации. Модульность аппаратного и программного обеспечения была важна для обеспечения того, чтобы системы BeamMaster можно было легко масштабировать вверх или вниз по мере необходимости, потому что производственный цех может захотеть добавить ротаторы или даже второго робота для увеличения пропускной способности.А поскольку система предназначена для магазинов с ограниченными инженерными ресурсами, платформа должна обеспечивать надежные возможности удаленной поддержки для устранения неполадок и обновлений.

EtherCAT открывает связь

При поиске главного контроллера промышленной системы Ethernet EtherCAT в 2015 году команда инженеров AGT определила технологии управления на базе ПК от Beckhoff Automation как комплексное решение и начала работать с региональным менеджером по продажам Beckhoff Тедом Саразином над стандартизацией конструкции BeamMaster.

«Открытость платформы Beckhoff от компании, которая изобрела программное обеспечение для автоматизации EtherCAT и TwinCAT, была ключевой для AGT», — говорит Саразин.

Несмотря на то, что системы BeamMaster могут быть довольно большими, AGT искала компактные контроллеры и варианты ввода-вывода, чтобы обеспечить компактность в шкафу управления при сохранении конкурентоспособности по стоимости. По словам Беланда, поскольку EtherCAT является детерминированным и не требует IP-адресов для каждого устройства, он ускоряет ввод в эксплуатацию за счет автоматической настройки устройств в сети и обеспечивает надежную связь в реальном времени.

Что касается аппаратного обеспечения, BeamMaster использует компактные 8- и 16-канальные терминалы ввода-вывода EtherCAT, соединители шины EtherNet / IP для взаимодействия с контроллерами роботов Fanuc и терминалы TwinSAFE для интегрированной функциональной безопасности. Несколько зон безопасности со световыми завесами позволяют операторам приближаться к лучу для проверки качества только тогда, когда робот неактивен. Завесы подключаются к терминалам TwinSAFE с использованием сертифицированного TÜV протокола безопасности через EtherCAT (FSoE) для передачи данных безопасности по методу «черного канала» по той же сети EtherCAT, которая используется для стандартной связи.

Универсальная платформа для роботизированной сварки

Помимо EtherCAT, AGT использует множество решений на платформе Beckhoff. TwinCAT 3 обеспечивает детерминированное управление с помощью программного ведущего устройства для BeamMaster. Программирование всех функций, от ПЛК и управления движением до безопасности и HMI, напрямую интегрировано в Microsoft Visual Studio. Инженеры могут выбрать язык, который они знают лучше всего или который имеет наибольшее значение для проекта, будь то IEC 61131-3 с объектно-ориентированными расширениями, функциональными блоками или стандартами информатики.

«Мы можем разрабатывать наши собственные приложения — например, используя .NET — которые будут напрямую связываться с ПЛК», — говорит Беланд. «Самое главное, что весь код легко повторно использовать и настраивать для разных систем».

Весь код ПЛК и вспомогательное программное обеспечение работают на встроенном ПК CX5130 от Beckhoff, подключенном к мультитач-панели управления CP2918 в качестве интерфейса оператора. Контроллер, установленный на DIN-рейке, оснащен двухъядерным процессором Intel Atom с 4 ГБ оперативной памяти DDR3.

«CX5130 обеспечивает достаточную вычислительную мощность для всех задач планирования движения и последовательности, даже если в системе используются два робота и дополнительные вращатели луча», — говорит Дикэр.«Еще одним преимуществом является то, что это ПК, поэтому мы можем запускать другие приложения вместе с ПЛК, такие как базы данных HMI и SQL на основе HTML5». CP2918 сочетает в себе 18,5-дюймовую широкоэкранную панель со встроенными кнопками и промышленный форм-фактор, подходящий для производственных помещений.

Помимо робота, оснащенного источником сварки Lincoln Electric AutoDrive, все остальное управление движением осуществляется с помощью сервоприводов серии AX5000 и серводвигателей AM8000 от Beckhoff. Они обеспечивают управление с обратной связью для точного позиционирования луча.

«От управления движением до программирования ПЛК и интеграции стороннего программного обеспечения и роботов, BeamMaster показывает, насколько масштабируема и невероятно открыта платформа Beckhoff», — говорит Саразин.

Автоматические результаты с помощью автоматизации на базе ПК

Разработка программного обеспечения Cortex и тщательное проектирование системы BeamMaster с использованием готовых компонентов от Beckhoff привели к значительным преимуществам для AGT. Программирование первой системы заняло два месяца, но теперь, с простым повторным использованием кода, это занимает полдня.Стандартизация Beckhoff также снизила стоимость компонентов вдвое по сравнению с предыдущими решениями, предоставив при этом больше возможностей и возможностей для настройки.

«Хотя технологии автоматизации Beckhoff высокопроизводительны и очень надежны, служба поддержки также очень отзывчива», — говорит Дикэр. Встроенная возможность подключения управления на базе ПК позволяет AGT быстро предоставлять поддержку и обновления. Кроме того, AGT включает в себя планшет Android с каждым BeamMaster, поэтому клиенты могут отправлять изображения или видео своим инженерам в Канаде для помощи в устранении неполадок.«В целом, переход на EtherCAT и автоматизацию на базе ПК стал отличным решением для нас и для наших клиентов, таких как McCombs».

Перед тем, как инвестировать в BeamMaster, McCombs Steel встретилась с AGT и несколькими клиентами и тщательно обдумала, где он будет размещаться на трех производственных площадках цеха. Система стала бесценной и способствовала росту с момента ее запуска в сентябре 2019 года. «Она превзошла ожидания», — говорит Мак МакКомбс. «Благодаря круглосуточной сварке мы получили более безопасную рабочую среду, более качественные строительные материалы и увеличили производительность.”

McCombs ввел в эксплуатацию второй BeamMaster весной 2020 года.

Полное руководство по роботизированной сварке

В обрабатывающей промышленности компании постоянно стремятся к повышению качества и производительности, сохраняя при этом низкие затраты. Чтобы внести эти улучшения, компании-производители часто обращаются к технологиям, особенно в случае сварки.

Сварка, в ее самой основной форме, представляет собой процесс соединения двух материалов посредством приложения тепла и давления.Когда люди думают о сварке, это слово часто вызывает в воображении образ защитной маски и пары тяжелых перчаток с горелкой. Хотя ручная сварка все еще имеет свое место в отрасли, растущая нехватка профессиональных сварщиков оставила значительный пробел. По оценкам Американского общества сварщиков, к 2020 году нехватка специалистов в области сварки составит 290 000 человек. Все больше компаний вкладывают средства в роботизированные сварочные установки.

Установка роботизированного сварочного аппарата требует большого внимания, планирования и значительных затрат времени и денег.Однако компании, внедрившие роботизированную сварку в свои процедуры, обнаружили бесчисленные долгосрочные преимущества.

Если ваша компания рассматривает возможность использования роботизированной сварки как части процесса производства деталей, вот полное руководство по тому, что вам нужно знать об этом процессе, его истории и преимуществах.

Что такое роботизированная сварка?

Роботизированная сварка, также называемая автоматизированной сваркой, представляет собой автоматизированный процесс использования механизированных программируемых инструментов для сварки и обработки детали.Это относительно новое применение робототехники заполнило пробел, образовавшийся из-за растущей нехватки профессионалов в области сварки, фактически взяв на себя большую часть сварочных работ в промышленности Северной Америки.

Как давно существует роботизированная сварка?

История роботизированной сварки уходит корнями в историю промышленных роботов в целом, уходящую корнями в середину 20-го, ^-го, -го века.

Первый программируемый робот был изобретен в 1954 году Джорджем Деволом, и вскоре Девол продолжил это изобретение, создав первую в мире компанию по производству роботов Unimation.С помощью этой новой компании Девол и его сотрудники создали первого промышленного робота. Модель, получившая название Unimate, использовалась на автомобильном заводе General Motors в Нью-Джерси, где выполняли точечную сварку и извлекали отливки под давлением. После этого позитивного представления концепция промышленного робота распространилась по всем уголкам земного шара в течение десятилетия.

Начиная с этой первоначальной модели, промышленный робот продолжал совершенствоваться. В 1978 году компания Unimation, финансируемая General Motors, создала программируемую универсальную машину для сборки, сокращенно PUMA.Многие лаборатории до сих пор используют эту версию.

Отрасль продолжала расти, процветая в начале 80-х. В течение этих лет индустрия промышленных роботов росла так быстро, что каждый месяц на рынок выходили новые роботы или новые компании, что существенно увеличивало конкуренцию и инновации. В этом десятилетии роботизированные руки были усовершенствованы, чтобы они стали более мобильными и управляемыми.

Процессы продолжали совершенствоваться в течение 90-х годов, с улучшением электронного управления до точки, когда несколько роботов можно было контролировать и координировать одновременно.Интерфейсы оператора также были улучшены, а конструкции роботов были упрощены и оптимизированы, чтобы обеспечить больший доступ для обслуживания и ремонта.

Технологические достижения продолжают улучшать функциональность промышленных роботов и по сей день, ограничиваясь только затратами на оборудование и исследования.

Как работает сварочный робот?

Роботизированная сварочная установка, также называемая роботизированной сварочной ячейкой, состоит из нескольких компонентов, работающих вместе для сварки деталей. К этим компонентам относятся компоненты, активно участвующие в сварке, а также аксессуары и средства безопасности, обеспечивающие бесперебойную работу ячейки.

Вот самые основные компоненты роботизированной сварочной ячейки, все из которых важны для процесса роботизированной сварки:

• Устройство подачи проволоки: Он перемещает присадочную проволоку в робота с запрограммированной скоростью. Эта присадочная проволока часто используется для добавления материала к сварному шву для поддержки соединения.
• Сварочный робот: Сюда входит робот и инструмент на конце руки, обычно горелка или другой манипулятор. Эти роботы бывают двух типов: шарнирные роботы и прямолинейные роботы.Прямолинейные роботы могут перемещать свою основную руку в трех направлениях и вращать запястье на конце руки. Шарнирно-сочлененные роботы имеют вращающиеся шарниры — они обеспечивают большую свободу движений и диапазон движений за пределами трех измерений.
• Очиститель проволоки: Очиститель используется для удаления брызг с резака между рабочими циклами, продлевая срок службы оборудования.
• Горелка: Горелка использует энергию, передаваемую на электрод, для нагрева и соединения металлов вместе.Установки для дуговой сварки также имеют в составе горелки устройство защиты от дуги. Также обычно в комплект входит блок воздушного или водяного охлаждения.
• Рабочая зона: Здесь размещаются детали и удерживаются для сварки робота. Крепления удерживают детали на месте, пока робот завершает сварку.
• Контроллер: Этот компонент, по сути, является «мозгом» сварочной ячейки, подающий питание и инструкции для робота с использованием сохраненных программ.
• Teach Pendant: Эта портативная система интерфейса позволяет оператору устанавливать параметры сварки, вручную перемещать робота и вводить новые программы.
• Источник питания для сварки: Он обеспечивает питание сварочной горелки. Он будет различаться по размеру и характеристикам в зависимости от требований к свариваемым деталям. Источник питания немного отличается в зависимости от того, является ли ячейка устройством дуговой сварки или устройством точечной сварки.
• Световой индикатор стека: Этот световой индикатор показывает, что ячейка делает в любой момент времени. Как правило, красный свет указывает на аварийную остановку, оранжевый свет означает, что робот программируется, а зеленый означает, что ячейка работает автоматически.
• Операционное окно: Это поле содержит элементы управления для запуска и остановки ячейки, а также кнопки для каждой функции, включая кнопку перезапуска для сброса ячейки после устранения неисправности.
• Элементы безопасности: Большинство сварочных роботов оснащены функциями безопасности, чтобы предотвратить нанесение вреда рабочим и операторам. К ним относятся ограждения, защита от дуги, дверцы доступа и другие функции, позволяющие снизить воздействие опасного света, дыма и движения на рабочих во время работы ячейки.

Программы вводятся через пульт обучения и сохраняются в контроллере, который сообщает роботу, что делать. Эти программы перемещают сварочного робота и манипулируют горелкой на конце его руки, помещая ее именно там, где она должна быть в любой точке. Горелка нагревается, используя источник питания, чтобы произвести достаточно тепла в металле, чтобы части сплавлялись навсегда. Механизм подачи проволоки подает для этого дополнительный материал в манипулятор робота. Между частями рычаг перемещает резак к устройству для очистки проволоки, чтобы удалить любые брызги.

Что такое процесс роботизированной сварки?

Рабочий процесс роботизированной сварочной ячейки состоит из серии тщательно контролируемых этапов. Эти шаги:

1. Установите деталь в приспособление и надежно зафиксируйте ее на месте.

2. Выберите соответствующую программу на контроллере. В качестве альтернативы, если подходящая программа недоступна, запрограммируйте контроллер с помощью обучающего пульта.

3. Нажмите кнопку пуска на контроллере, чтобы начать работу.

4. По мере обработки первой части переместите вторую часть на соответствующую станцию ​​загрузки.

5. Когда начнется сварка на первом рабочем месте, приступайте к настройке второго рабочего места.

6. Когда сварка закончится, начнутся работы на второй станции.

7. Соберите готовую деталь со станции 1 и перезагрузите рабочую станцию ​​для следующего цикла.

Конкретные функции и сложности различаются в зависимости от конкретной используемой роботизированной сварочной ячейки, но большинство из них следует этой общей процедуре.

Как роботы используются в сварочной промышленности?

Роботизированная сварка составляет 29% всех роботизированных применений в промышленности, кроме роботизированной обработки материалов. Автоматическая сварка чаще всего используется в обрабатывающей промышленности и машиностроении для повышения эффективности компаний и лабораторий.

Чаще всего они используются для контактной точечной сварки и дуговой сварки большого количества продукции. Эти два процесса подробно описаны ниже:

Точечная сварка сопротивлением

Роботизированная контактная сварка — это экономичный способ сварки двух частей листового металла в одной точке или точке.Этот тип сварки обычно используется в автомобильной промышленности, где он используется для приваривания листового металла к форме автомобиля. Многие сварщики точечной сварки в автомобильной промышленности являются роботами, и их можно увидеть на конвейерах сборки автомобилей.

Процесс точечной сварки заключается в наложении двух электродов из медного сплава на плавящиеся детали и пропускании тока через материалы. Ток нагревает металл и заставляет его плавиться, образуя лужу между частями в месте нанесения.После охлаждения части сливаются вместе.

Роботы-сварщики

идеально подходят для этого случая, поскольку они могут выполнять несколько точечных сварных швов с высочайшей точностью и эффективностью.

Дуговая сварка

Роботизированная дуговая сварка выросла как отрасль только недавно, но быстро догоняет точечную сварку как самый популярный метод роботизированной сварки. В процессе используется источник питания для генерации электрической дуги между электродом, установленным в горелке, и металлом. Эта дуга создает температуру около 6500 градусов по Фаренгейту на кончике резака.Это нагревает металл, образуя лужу расплавленного металла под горелкой, которая затвердевает при охлаждении. При охлаждении части навсегда срастаются.

Из-за чрезвычайно высоких температур металлы, участвующие в этом процессе, часто вступают в химическую реакцию с кислородом и азотом в окружающем воздухе. Это может нарушить целостность сварного шва. По этой причине многие процессы дуговой сварки включают процесс, называемый дуговой защитой. Этот процесс покрывает дугу и расплавленный металл защитным экраном из газа или пара, сводя к минимуму контакт между расплавленным металлом и окружающим воздухом.

Экстремальный нагрев и химические реакции, связанные с дуговой сваркой, делают ее идеальным приложением для робототехники, поскольку это снижает подверженность рабочих и операторов этим рискам.

Каковы преимущества роботизированной сварки?

Создание роботизированной сварочной установки требует значительных затрат времени и средств. Однако преимущества системы намного превосходят преимущества традиционной сварки, а затраты на систему быстро окупаются за счет повышения производительности, качества и сокращения отходов.

Сварочные бригады в США извлекают выгоду из роботизированной сварки благодаря следующим преимуществам:

Увеличение производства

Роботизированные сварочные системы выполняют свою работу быстро и эффективно, совершая меньше ошибок, чем их человеческие аналоги, при этом значительно увеличивая скорость производства. Кроме того, роботы могут работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, в отличие от людей, которым требуется сон, перерывы и каникулы. Люди-операторы обычно имеют менее 50% времени включения дуги, и процент своевременного включения людей уменьшается по мере того, как усталость наступает позже в смену.С другой стороны, у роботов время нахождения дуги составляет 75-80%. Это число увеличивается до 95% для деталей с более длинными швами.

Повышенное качество и единообразие

Автоматизированная система создает однородные сварные детали с чрезвычайно высокой точностью, многократно размещая сварные швы одинакового качества в одном и том же месте без утомления. Точность этих систем также снижает разбрызгивание, что приводит к более аккуратным швам. Однако это не исключает ошибок и дефектов — неисправное или поврежденное оборудование или неправильное программирование могут привести к дефектам продукта.К счастью, обе проблемы могут предотвратить сертифицированные специалисты по роботизированной сварке.

Экономия энергии

Автоматизированные сварочные системы экономят электроэнергию за счет стабильной работы, сокращая количество запусков, требующих больших затрат энергии. Кроме того, роботы не допускают чрезмерной сварки и уменьшают потребность в корректирующей сварке, снижая затраты энергии.

Уменьшенный лом

Человеческая ошибка всегда возможна даже у самых опытных сварщиков. Однако каждое движение сварочного робота планируется и автоматизировать, что снижает количество ошибок и, как следствие, количество бракованных деталей.На более дорогих должностях это может стать решающим фактором для сохранения бюджета.

Сниженные отходы

Расходные материалы — еще один источник отходов. Расходные материалы включают форсунки и другие компоненты с относительно коротким сроком службы, которые заменяются после определенного количества использований. Роботизированные сварочные аппараты увеличивают скорость сварки и сводят к минимуму избыточное потребление энергии, увеличивая срок службы каждого расходуемого компонента. Это означает, что новые расходные материалы приобретаются реже, что снижает расходы.

Возврат инвестиций

Большинство компаний сочтут, что для более крупных проектов эффективность, точность и экономия средств роботизированной сварки более чем компенсируют первоначальные затраты на установку при работе с компанией по изготовлению металла.

Сочетание более высоких скоростей, более высокого качества сварных швов и меньшего количества брака способствует быстрому возврату инвестиций. Эта отдача увеличивается еще больше, если учесть снижение затрат на электроэнергию и минимизацию шансов на сварку.Переход на роботизированный процесс сварки может помочь компании значительно сократить общие расходы.

Чтобы рассчитать приблизительную окупаемость инвестиций, компания может оценить текущее время цикла обработки и сравнить его с потенциальным временем цикла для роботизированной сварочной установки. Другая экономия на отходах, рабочей силе и энергии также может быть включена в оценку для получения более точного числа.

Как выбрать контрактного производителя с высококачественной роботизированной сварочной установкой?

Хороший контрактный производитель инвестирует не только в высококвалифицированных специалистов, но и в роботизированные сварочные установки, обеспечивающие наилучшее качество и ценность, путем мониторинга горелок MIG и расходных материалов и поиска подходящей периферии для машины:

Пистолеты MIG Пистолеты

MIG необходимо тщательно выбирать в соответствии с потребностями конкретной модели, используемой в роботизированной сварочной установке.Компаниям следует выбирать пистолеты MIG с соответствующей силой тока и охлаждающей способностью. Недостаточная сила тока или недостаточное охлаждение могут привести к отказу аппарата, в то время как покупка пистолета с большей силой тока, чем необходимо, является пустой тратой денег, поскольку цена роботизированного пистолета MIG прямо пропорциональна его силе тока.

Расходные материалы

Расходные материалы, такие как контактные наконечники, сопла, удерживающие головки и вкладыши, также следует тщательно выбирать и использовать.Для разных применений следует выбирать разные сопла и контактные наконечники — расходные детали для стандартных режимов работы следует использовать для применений с низкой силой тока или приложений с более коротким временем дуги, а расходные детали для тяжелых условий эксплуатации, которые более дороги, чем стандартные версии, следует использовать для приложения с высокой силой тока или длительностью дуги, чтобы сократить время простоя, необходимое для их замены.

Периферийные устройства

Периферийное устройство — это любое дополнительное оборудование, которое может быть интегрировано в роботизированную сварочную систему.Использование правильного типа периферийных устройств может максимизировать производительность установки. Хотя периферийные устройства имеют начальную стоимость, они могут повысить окупаемость инвестиций в роботизированную сварку за счет повышения производительности установки, увеличения срока службы расходных материалов и снижения вероятности дефектов сварки.

Некоторые потенциально полезные периферийные устройства включают:

• Станция очистки сопел: Также называется расширителем или очистителем брызг. Это периферийное устройство очищает сопло от грязи, мусора и брызг во время обычных этапов сварочной операции.Это помогает предотвратить потерю покрытия, которая может привести к дефектам и повторной обработке сварных швов. Это также увеличивает срок службы расходных материалов, уменьшая частоту замены.
• Распылители против разбрызгивания: Это периферийное устройство увеличивает срок службы расходных материалов за счет добавления на расходные материалы состава, предотвращающего разбрызгивание, который действует как защитный барьер. Как и станция очистки форсунок, это предотвращает потерю покрытия и снижает частоту замены расходных материалов.
• Кусачки: Для роботов для дуговой сварки требуется, чтобы проволока торчала при возникновении дуги.Кусачки отрезают сварочную проволоку до заданной длины, устраняя любые несоответствия в длине и качестве проволоки. Это приводит к более надежному зажиганию дуги и более стабильным сварным швам.
• Крепление на руку: При определенных настройках необходимо учитывать риск столкновения. Для роботов с программным обеспечением для обнаружения столкновений необходим прочный кронштейн для защиты оборудования, удерживая его на месте, пока робот обнаруживает столкновение и выключается.
• Сцепление: Для роботов без обнаружения столкновения необходимо сцепление для защиты оборудования от столкновения.Сцепление распознает физическое воздействие столкновения и отправляет электрический сигнал на контроллер робота, который заставляет систему останавливаться, предотвращая дальнейшее повреждение.

Все эти периферийные устройства могут помочь в защите и повышении производительности роботизированного сварочного оборудования.

Кто должен работать с роботизированной сварочной установкой?

Роботизированная сварка требует постоянного наблюдения и обслуживания обученным оператором. Если в текущем кадровом резерве компании нет опыта роботизированной сварки, то в интересах компании нанять компанию по изготовлению металлов с сертифицированными операторами роботизированных сварочных установок в штате.

Обученный техник сможет максимально увеличить время безотказной работы проекта, составив график и выполняя регулярное профилактическое обслуживание системы. Это помогает минимизировать ненужные простои и обеспечивает бесперебойную работу системы — все преимущества, которые передаются вашему проекту.

Наем контрактного производителя с сертифицированными специалистами по роботизированной сварке может быть более экономичным методом. Очень немногие компании специализируются на роботизированной сварке, особенно в Соединенных Штатах, с высококвалифицированным, профессиональным персоналом, который точно знает, как работать с роботизированными сварочными модулями для получения наилучших результатов для вашего продукта.Fairlawn Tool, Inc. — одна из таких компаний, предоставляющая нашим клиентам качественные услуги по роботизированной сварке силами сварочной бригады, сертифицированной AWS.

Свяжитесь с нами

В Fairlawn Tool, Inc. мы рассматриваем роботизированную сварку как неотъемлемую часть нашего производственного процесса, помогая снизить общие затраты для наших клиентов, помогая вам получить продукцию высочайшего качества при минимальных затратах. Кроме того, мы также с гордостью предлагаем услуги ручной сварки, которые хорошо подходят для небольших серий и коммерческих заказов с высокими требованиями.В большинстве случаев ручная сварка может сочетаться с роботизированной сваркой, чтобы получить лучшее из обоих подходов. Мы гордимся неизменным качеством, независимо от масштабов производственного проекта, потому что мы хотим, чтобы каждая единица продукции превосходила ваши ожидания.

Fairlawn Tool — это контрактный производитель полного цикла услуг для всех ваших потребностей в производстве металла. Выполняя все этапы производственного процесса собственными силами на нашем заводе в Мэриленде, мы можем гарантировать высочайший уровень качества по конкурентоспособной цене.Мы всегда рады ответить на любые вопросы и посоветовать лучший подход для вашей компании.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить с нами предстоящие проекты по изготовлению металлических изделий.

В чем разница между роботизированной сваркой TIG и MIG?

Автоматизация — не новая концепция в производстве; однако используемые типы автоматизации с каждым днем ​​становятся все более технологически продвинутыми. Это, безусловно, относится к роботизированной сварке в среде металлоконструкций, хотя ей уже более 60 лет.Две недели назад мы рассмотрели основы роботизированной сварки, включая ее происхождение и историю. На этой неделе мы подробнее расскажем о типах сварки, которые можно выполнять с помощью роботов, в том числе немного подробнее о самих роботах.

Виды сварочных роботов

Существует несколько различных типов сварочных роботов , но два из них, в частности, наиболее часто встречаются в промышленных условиях: прямолинейные и шарнирно-сочлененные. Прямолинейные роботы чрезвычайно полезны, но менее гибки, чем их шарнирные аналоги, поскольку они могут двигаться только по трем осям, плюс вращательное движение, которое становится возможным с добавлением «запястья».С другой стороны, шарнирные роботы более сложны и более точно имитируют «анатомию» руки и запястья человека, что делает их более адаптируемыми (и более дорогими!), Чем другие варианты.

Виды роботизированной сварки

Роботизированная дуговая сварка — одно из наиболее распространенных применений роботизированной сварки. Это использование источника питания для генерации электрической дуги между электродом и металлической деталью, чтобы генерировать достаточно тепла для постоянного слияния частей.Роботы могут сваривать по этой «дуговой» схеме, напрямую запрограммировав контроллер, используя машинное зрение или комбинируя их как-то. В отличие от других типов сварки, дуговая сварка требует использования защитного газа для предотвращения загрязнения обрабатываемой части сварного шва («сварочной ванны»), чтобы гарантировать, что вновь образующиеся сварные швы сохранят свою структурную целостность и останутся безупречными. . Защитный газ также упрощает очистку сварных деталей после завершения процесса.

Дуговая сварка включает в себя несколько различных подтипов, и для простоты мы поговорим только о двух из наиболее распространенных здесь: MIG (металл в инертном газе, также известный как GMAW или газовая дуговая сварка металла) и TIG. (Вольфрамовая сварка в среде инертного газа, также называемая GTAW или газовая дуговая сварка вольфрамом). Основное различие между ними заключается в том, что для сварки MIG используется непрерывная подача проволоки, а для сварки TIG требуется использование длинных сварочных стержней, которые медленно подаются в сварочную ванну.Как вы можете видеть на диаграмме ниже, оба варианта считаются отличным выбором, и каждый из них имеет преимущества и профиль пригодности, который варьируется в зависимости от приложения:

Тип	MIG (металлический инертный газ)	TIG (вольфрамовый инертный газ)
Основы	Использует расходную сварочную проволоку Требуется один из следующих защитных газов для защиты сварочной ванны: аргон, диоксид углерода, гелий или кислород	Использует нерасходуемую сварочную проволоку Требуется один из следующих защитных газов для защиты сварочной ванны: аргон, гелий, водород или азот
Используемые металлы	Металлы тонкой и средней толщины Алюминий Низкоуглеродистая сталь и нержавеющая сталь Может использоваться с другими цветными металлами и сплавами	Низкоуглеродистая сталь и нержавеющая сталь Алюминий Медь Никель Может использоваться с или без присадочного металла в определенных областях применения
Преимущества	Более быстрое производство, чем сварка TIG, но при этом обеспечивается получение высококачественных сварных швов Стабильная дуга С малым разбрызгиванием Хороший внешний вид сварного шва Может использоваться в любом положении	С малым разбрызгиванием Простая очистка после сварки Регулировка присадочного металла независимо от тока дуги Точные и чистые сварные швы Более медленное производство, но более гибкое с точки зрения подходящих приложений

Вернитесь на следующей неделе, когда мы продолжим обсуждение роботизированной сварки.

EVS Metal — американский производитель прецизионных металлических изделий со штаб-квартирой в Ривердейле, штат Нью-Джерси. Мы используем новейшие технологии для резки, гибки и отделки отдельных изделий, а также деталей для интеграции или сборки в более сложные изделия. Наши четыре предприятия, сертифицированные по стандарту ISO 9001: 2015, включают более 250 000 квадратных футов вертикально интегрированных производственных площадей и оснащены самым современным оборудованием, от решений для роботизированной сварки и лазерной резки до автоматических линий порошкового покрытия. Мы обслуживаем разнообразную клиентскую базу по всей Северной Америке, предоставляя широкий спектр услуг — от быстрых прототипов, соответствующих требованиям ITAR, до крупносерийного производства.Запросите индивидуальное ценовое предложение на изготовление металла онлайн или позвоните по телефону (973) 839-4432, чтобы поговорить со специалистом сегодня.

Современное состояние роботизированной сварки

Робот-сварка на автозаводе

Автоматизация получает все большее распространение в нескольких секторах. Области применения и мир сварки не исключение. Насколько он распространен и какую пользу приносит?

Рынок роботов во всем мире неуклонно растет, и Италия имеет прекрасные традиции как с точки зрения создания, так и с точки зрения интеграции роботизированных систем автоматизации на производственных предприятиях.Сферы, которые поглощают больше всего производства и использования промышленных роботов: автомобилестроение, электроника, металлы и пластмассы.

Включение роботизированных островов в промышленный контекст Италии изменило производственный цикл многих компаний, повысив качество продукции и скорость обработки, тем самым сократив расходы и снизив риски для безопасности операторов.

Сварка и роботы: как у нас дела?

Острова обычно используются для погрузочно-разгрузочных работ, сборки, покраски и сварки.

Погрузочно-разгрузочные работы — это основная область использования робототехники с глобальной долей 44%, за которой следует сварка, особенно в странах-производителях автомобилей. В нашей стране манипуляционные роботы составляют более половины производства, в то время как роботы, используемые в сварочном секторе, составляют 37% (точечная сварка, лазерная сварка и т. Д.).

Роботизированная сварка играет ключевую роль в автомобильной отрасли. В сочетании с погрузочно-разгрузочными операциями и сборкой он расширяется для новых приложений в производственном секторе на протяжении всего производственного цикла.Интеграция сложной системы означает проектирование и производство всех компонентов и частей системы, манипуляторов, инструментов и принадлежностей в соответствии с применяемыми технологиями, такими как сварка, резка или сборка.

Оптимизация должна быть распространена на управление производственными потоками и вопросы промышленной логистики, чтобы гарантировать снижение затрат и достижение высокого и стабильного качества продукции. Сегодня процедуры в крупных компаниях требуют, чтобы производственные линии приспосабливались к непрерывным изменениям партий, чтобы постоянно сокращать объемы хранения и продвигать индивидуальную настройку продукта.Поэтому очень важно проектировать и внедрять производственные линии, которые отвечают этим требованиям гибкости и универсальности, а также стремятся снизить затраты на хранение и износ дорогостоящего оборудования.

Положение в Италии

Итальянский сектор проявил значительный интерес к технологическим инновациям с точки зрения увеличения производства и использования средств автоматизации. Это привело к динамичной тенденции на зарубежных рынках с высоким процентом продаж роботов и автоматизированных систем.Италия занимает шестое место в рейтинге рынка новых роботизированных установок в промышленном секторе. Действительно, в 2017 году потребление выросло на 8% по сравнению с предыдущим годом. Согласно данным, предоставленным SIRI (Итальянская ассоциация робототехники) и IFR (Международная федерация робототехники), в 2018 году было установлено 9 237 новых роботов с ожидаемым увеличением на 5% в 2019 году благодаря стимулам, предусмотренным Национальным отраслевым планом 4.0. . В период с 2008 по 2018 год количество импортированных роботов увеличилось в среднем на 11.2% в год с 7819 единицами. В период с 2013 по 2018 год общий оборот производства и автоматизации процессов увеличивался в среднем на 7% в год по сравнению с 2% в производственном секторе. Согласно последним данным, опубликованным Confindustria, это связано с сокращением национальных инвестиций под влиянием макроэкономического контекста, который считается более нестабильным, и отсутствием ранее предоставленных субсидий.

Преимущества автоматизации в области сварки

Автоматизированная лазерная сварка и характеристики соединений (источник: safe-сварка.com)

Согласно данным, опубликованным в 2018 году, обработка является преобладающей областью применения в нашей стране , на долю которой приходится 76% от общего потребления. Сварка немного растет, примерно на 10%, в то время как сборка занимает 8,8%. Использование автоматизации на промышленных сварочных установках становится основным технологическим решением, направленным на значительное повышение производительности и конкурентоспособности компаний. Чем больше количество деталей, которые необходимо изготовить, тем ниже расчетная норма амортизации.Крупные компании очень поддержали внедрение автоматизации, но решительный рост ожидается от малых и средних предприятий. Известно, что компании, которые уже внедряют автоматизированные решения, более склонны к использованию робототехники (75% против 47%).

Признано, что автоматическая сварка позволяет получать высококачественные и повторяемые соединения, одновременно снижая тепловыделение, шлаки и отходы в процессе. Использование сварочного робота позволяет избежать слишком больших соединений, поскольку существующие системы запрограммированы с параметрами, которые позволяют соединять производство с точными размерными характеристиками, избегая процессов расширения или сжатия в окружающем металле во время циклов нагрева и охлаждения.

Автоматизированные системы гарантируют высокую воспроизводимость и более короткое время цикла сварочных процессов, снижая потребление ресурсов и электроэнергии по сравнению с ручными процессами, тем самым удовлетворяя растущую потребность в энергоэффективности. Скорость машин примерно в пять раз выше, чем у среднего человека, не говоря уже о том, что робот может быстро перемещаться от одного сустава к другому, что позволяет выполнять несколько операций последовательно.

Автоматизация снижает затраты на рабочую силу и компенсирует нехватку квалифицированных сварщиков, поскольку требуется меньше практики.Таким образом, сварщик становится оператором, контролирующим процесс.

Гибкость также распространяется на множество типов процессов и соединений, которые могут быть изготовлены на основе различных материалов и компонентов. Вообще говоря, роботизированные станции оснащены хранилищем различных программ сварки, которые можно использовать для различных материалов и толщин, например MIG, MAG и TIG. Здесь можно установить стандартных роботов, роботов с полым запястьем, роботов с двухтактной горелкой или с системой ведущий-ведомый.

Сварка «Коботизированная»

В частности, стоит упомянуть, насколько сварка значительно выигрывает от использования коллаборативных роботов (коботов), которые выполняют задачи вместе с операторами на сборочных линиях. Коботы составляют менее 3%, но по оценкам средний ежегодный рост более чем на 50% до 2022 года. В то время как крупные компании в основном заинтересованы в установке быстродействующих роботов на своих производственных линиях, чтобы максимизировать производительность, коботы больше подходят для потребности малых и средних компаний.Они медленнее и гибче, поскольку им приходится учиться, повторять и сохранять движения, которые должен выполнять оператор. . По сути, роботизированный манипулятор способен воспроизводить работу, которую высококвалифицированный сварщик мог бы выполнять с большим качеством и за меньшее время, что подразумевает дополнительные преимущества для здоровья и безопасности.

Сварка требует повторяющихся и точных движений горелки. Таким образом, усталость сварщика — немаловажная проблема. Это физическое состояние может привести к нарушениям опорно-двигательного аппарата. Помещение руки робота рядом с человеком значительно снижает утомляемость, поскольку кобот манипулирует фонарем. От сварщиков требуется только следить за процессом и направлять горелку там, где это необходимо. Значительно улучшена эргономика рабочей среды, так как использование роботов позволяет избежать сварки в вынужденных положениях. Это предотвращает нагрузку на тело и конечности оператора, возникающую при ручной работе и опасную для его здоровья.

Выполнение операции с помощью робота защищает здоровье операторов, предохраняя их от воздействия ультрафиолетового света, генерируемого дуговой сваркой, который может вызвать нарушения зрения, а также долгосрочные канцерогенные патологии, вызванные постоянным воздействием дым и ядовитые газы.В частности, использование коллаборативных роботов позволяет лучше контролировать выбросы, тем самым снижая воздействие на окружающую среду.

Есть значительные преимущества с точки зрения качества соединений, поскольку использование роботизированной руки гарантирует уровень брака менее 3%, избегая дополнительных рабочих процессов. Оператору не нужно действовать вручную для подпиливания или придания шероховатости валикам, отделившимся от сварочного материала, или для повторения работы , с использованием газовой горелки, если необходимо устранить какие-либо дефекты.Точность коботов в сочетании с оптимизированной мощностью сварки позволяет избежать использования дополнительной сварочной проволоки, что приводит к потере энергии и материалов. За счет уменьшения количества дефектов и использования соответствующей мощности использование кобота позволяет значительно снизить расход газа для поддержания пламени в активном состоянии. Выбросы CO ₂ в окружающую среду ниже. В этой связи следует отметить, что на сварку приходится 4,5% валового потребления энергии в Европейском Союзе, а на дуговую сварку — 9.82 грамма CO ₂ в секунду.

Торговые инструменты — Производительность сварки

Что касается дуговой сварки, то, конечно, есть как различия, так и сходства между сваркой листового металла и сваркой листовой стали. Отрасли автомобилестроения и производства бытовой техники широко используют роботизированную автоматизацию для сварки тонких металлических изделий. С другой стороны, производители строительного и горнодобывающего оборудования, а также верфи используют робототехнику для обработки толстого листа.Независимо от того, к какому концу диапазона подпадает сварочная операция, есть несколько инструментов, которые помогут тем, кто отвечает за изготовление качественных деталей.

Роботы с двойной дугой для сварки труб для нефтегазовой промышленности.

Хотя размеры фактических заводов могут быть одинаковыми, ежедневные объемы и физический размер оборудования автоматизации для их дуговой сварки могут сильно отличаться. Например, при сравнении объемов производители автомобильных компонентов обычно имеют время цикла, которое измеряется в секундах; для производителей строительной техники эти временные рамки обычно измеряются в минутах и ​​часах.

Характеристики оборудования

Разницу в масштабе можно увидеть на всех компонентах, окружающих роботизированную сварочную ячейку. Начиная с источников питания для сварки, в большинстве приложений для обработки листового металла используются источники питания, которые обычно работают в диапазоне от 300 до 450 ампер. Применения, в которых используются более толстые стальные листы, начинаются с диапазона 450 А и могут доходить до более 1000 А при дуговой сварке. Многие технологии и особенности современных инверторных источников питания используются как в автомобильной, так и в тяжелой сварочной промышленности.

Следующим отличительным признаком при сравнении сварочных ячеек является размер позиционеров, которые удерживают и иногда манипулируют деталями под роботизированными сварочными аппаратами. Что касается более тонкой металлической стороны, большинство этих позиционеров имеют вес менее 2000 фунтов. и обычно вращаются вдоль одной оси.

Для больших сварных деталей эти позиционеры с роботизированным приводом могут обрабатывать более 100 тонн и могут вращать сварную деталь по нескольким осям, чтобы расположить сварные соединения для оптимального доступа и проплавления.Также нередки случаи, когда несколько серводвигателей используются в тандеме для работы с этими большими редукторами.

Из-за своего размера сварочное оборудование для производителей строительного и горнодобывающего оборудования создает совсем другие проблемы по сравнению с проблемами в автомобильной среде. Одним из них является размер сварочного зазора — области, где соединяются несколько металлических частей.

В автомобильной промышленности эти зазоры обычно меньше 1 мм. Для производства крупногабаритного оборудования, такого как экскаватор или бульдозер, эти зазоры могут достигать 12 мм.Хотя задача сварки в воздухе универсальна, инструменты, используемые для устранения этих зазоров, различаются. К счастью, существуют инструменты и стратегии, разработанные для выявления и заполнения больших пробелов.

Роботы с двойной верхней загрузкой удерживают усиленный мост для сварки с помощью четырех роботов для дуговой сварки.

С чего начать

Одна из самых больших проблем, связанных с большими сварными деталями, заключается в том, чтобы расположить фактическое сварное соединение достаточно точно, чтобы сварочную проволоку можно было поместить прямо в середину соединения в начале сварного шва.При этом конечный результат — максимальное проплавление и наилучший сварной шов. Одним из старейших вариантов программного обеспечения роботов, используемых для этого, является функция, называемая сенсорным управлением. Как следует из названия, цель состоит в том, чтобы определить местоположение детали или сварного соединения с помощью тактильного устройства.

Изначально для этой функции использовался датчик или датчик, подключенный к сварочной горелке робота. К зонду был подсоединен положительный вывод источника питания, а отрицательный вывод был соединен с общей землей с инструментами и сваркой.Робот перемещал зонд в запрограммированном направлении, пока он не соприкоснулся с металлической пластиной.

Как только устройство контактировало с пластиной, электрическая цепь замыкалась, и робот использовал этот сигнал в качестве триггера для сохранения своего нового текущего местоположения. Когда пришло время сваривать, робот добавил смещение к месту начала сварки в зависимости от того, где он контактировал с деталью во время процедуры сенсорного контроля.

Хотя программное обеспечение для выполнения этого процесса изменилось очень мало, инструменты и датчики изменились совсем немного.Сегодня почти все автоматические источники питания для сварки имеют встроенную схему сенсорного датчика или используют напряжение холостого хода для определения прикосновения. Диапазон значений составляет от 30 до 80 вольт постоянного тока.

Кроме того, зонды и преобразователи были заменены включением газового стакана на сварочной горелке, а позже этот метод был заменен на настоящую сварочную проволоку. Это отлично подходило для чистых деталей, но не подходило для деталей с поверхностной ржавчиной или прокатной окалиной. Хотя сварочная проволока позволяла более точно определять местоположение из-за меньшего размера измерительного устройства, недостатком было то, что проволока должна была быть прямой и не могла изменяться по длине.

Если какой-либо из этих двух сценариев присутствовал, это обычно приводило к неверному расчету положения робота при контакте с деталью. Чтобы преодолеть состояние поверхности стали, некоторые производители создали высоковольтные сенсорные цепи, напряжение которых варьировалось от 100 до 600 вольт постоянного тока.

Тяжелый промышленный робот серии M2000 удерживает раму обратной лопаты для сварки восемью роботами для дуговой сварки.

Это сработало хорошо, но при использовании такого высокого напряжения были очевидные проблемы с безопасностью.Таким образом, более безопасным способом определения состояния стальной поверхности, отличного от оптимального, было использование лазерного датчика высоты. Это позволило обеспечить бесконтактное расположение сварного шва. У него не было тех требований к техническому обслуживанию, которые связаны с использованием сварочной проволоки для определения местоположения, и он мог выполнять поиск с более высокой скоростью движения, потому что не было беспокойства о том, что проволока изгибается при контакте.

Однако более быстрая технология получила распространение благодаря использованию машинного зрения для определения местоположения деталей. Используя комбинацию камер и лазерных полосок, деталь может располагаться с шестью степенями свободы.Дополнительная информация, такая как ширина и глубина зазора, может быть собрана из одного изображения и использована для внесения изменений в процесс, которые лучше подходят для текущих условий сварного шва.

Конечная точка

После точного определения начальной точки сварного шва следующим препятствием было определение конца. Часто проблема заключалась в том, что конечное положение сварного шва менялось. Хотя можно было прикоснуться к обоим концам сварного шва и сместить каждый конец независимо, были случаи, когда середина длинного сварного шва находилась не в том месте, где она была запрограммирована.

Чтобы учесть различия между началом и концом сварного шва, используется опция программного обеспечения робота под названием Thru Arc Seam Tracking или TAST. TAST требует, чтобы робот сваривал волнообразный рисунок поперек сварного шва, снимая образцы напряжения и тока с обеих сторон сварного шва и в центре.

Горное оборудование для дуговой роботизированной сварки, установленное на потолке.

Используя эти данные, робот может корректировать траекторию траектории во время сварки, чтобы следовать за новым местоположением сварного шва. Если сварной шов перемещается влево от направления робота, текущее значение изменяется для этой стороны, после чего робот настраивается в этом направлении, чтобы снова уравнять значения с обеих сторон.Если сварное соединение перемещается вверх и вниз, напряжение изменяется в зависимости от величины вылета проволоки.

По мере увеличения длины проволоки от наконечника горелки до сварного соединения напряжение уменьшается. С помощью TAST идеальное расстояние между проводами может быть установлено с помощью опорного напряжения, а робот изменяет высоту сварочного шва для поддержания опорного напряжения.

Последнее препятствие — преодоление ситуации, когда геометрия сварного шва несовместима от одного конца до другого.Например, что, если это круговой сварной шов с V-образной канавкой, ширина которого варьируется от 15 мм на одной стороне круга до 25 мм на другой стороне?

Датчик касания с помощью сварочной проволоки или системы камеры можно использовать для измерения этих отклонений и расчета новых скоростей перемещения и параметров сварки. Но это требует выполнения множества поисков и расчетов перед сваркой, что увеличивает время цикла.

Тройные дуговые роботы сваривают глушитель.

К счастью, сегодня есть лазерные датчики, которые устанавливаются перед сварочной горелкой на конце манипулятора робота, которые могут решить проблему в реальном времени.Эти лазерные трекеры могут определять начало сварного шва точно так же, как сенсорное сканирование, и могут отслеживать соединение, как TAST — все на основе данных, полученных в результате обратной связи с лазерной полосы. Верхний конец этих типов датчиков также предоставляет данные о геометрии соединения, позволяя роботу изменять параметры сварки и скорость движения во время сварки на основе условий обратной связи в реальном времени.

В целом, наилучшим вариантом является проектирование сварных конструкций, которые точно вырезаны и подогнаны друг к другу без зазоров.Однако, когда это невозможно из-за размера или конфигурации сварного шва, доступны несколько вариантов, которые помогут сделать красивые, функциональные сварные швы.