Robotik Kaynak Hücresi Tasarımı ve Entegrasyonunda Temel Faktörler

Robotik kaynak üretim tutarlılığını artırabilir ve tekrarlayan manuel işi azaltabilir, ancak başarılı otomasyon kaynak robotunun kendisinden çok daha fazlasına bağlıdır.

Tam bir robot kaynak hücresi, bir robot, kaynak ekipmanları, armatürler, iş parçasının konumlandırılması, kontrol sistemleri ve güvenlik önlemlerini birleştirir.Sistem uzun döngü süreleri yaşayabilir., zor programlama, tutarlı olmayan kaynak kalitesi veya sık üretim kesintileri.

Yeni bir kaynak hattı planlayan veya mevcut bir süreci yükselten üreticiler için, ana tasarım ve entegrasyon faktörlerini anlamak çok önemlidir.

Robot, iş parçasının boyutlarına, kaynak pozisyonlarına, meşale yapılandırmasına ve gerekli üretim döngüsüne uymalıdır.

Önemli seçim faktörleri şunlardır:

• Kaynak meşale ve monte edilmiş ekipman dahil olmak üzere yararlı yük kapasitesi

• Uzaklık ve çalışma zarfı

• Gerekli araç yönelimi

• Tekrarlanabilirlik ve hareket performansı

• Montaj konumu

• Kaynaklama süreci ve üretim gereksinimleri

Altı eksenli bir endüstriyel robot genellikle kaynak uygulamaları için düşünülür, çünkü meşaleyi karmaşık iş parçalarının etrafında konumlandırmada esneklik sağlar.

Robot modelleri gibi üreticilerinFANUC ve KUKARobot kaynak projeleri için değerlendirilebilir. Uygun model, istenen menzile, yararlı yüklere, uygulama gereksinimlerine ve önerilen kaynak ekipmanı ile uyumluluğa bağlıdır.

Sadece nominal menziline veya yararlı yüküne dayalı bir robot seçmek, meşaleye kısıtlı kaynak yerlerine erişmesi gerektiğinde zorluklara yol açabilir.

Döşenme, kaynak sırasında iş parçasını gerekli pozisyonda tutar.

Kötü bir armatür tasarımı, uyumsuz parça konumlandırmasına, meşale erişiminin zorlaşmasına ve üretim sırasında tekrarlanan ayarlamalara neden olabilir.

Uygun bir armatür şunları göz önünde bulundurmalıdır:

• İş parçasının boyutları ve toleransları

• Bağlama yöntemi

• Kaynak dikişlerinin erişilebilirliği

• Sıcaklığa ve sıçramalara maruz kalma

• Yükleme ve boşaltma alanı

• Tekrarlanabilir konumlandırma

• Montaj değişimi gereksinimleri

Tekrarlanan üretim için, iş parçasının tutarlı konumu özellikle önemlidir.İyi programlanmış bir robot bile, iş parçası hareket ederse veya döngüler arasında önemli ölçüde değişirse tatmin edici sonuçlar veremez.

Çoklu parça çeşitleri söz konusu olduğunda, armatür tasarımı aynı zamanda ürün değişimlerini de hesaba katmalıdır.

Kaydırma robotu ve kaydırma ekipmanı entegre bir sistem olarak birlikte çalışmalıdır.

Sürece bağlı olarak, ekipman bir kaynak güç kaynağı, meşale, tel besleyicisi, meşale temizleme istasyonu, kablo paketi ve süreç izleme cihazlarını içerebilir.

Seçim malzemeyi, iş parçasının kalınlığını, eklem tasarımını, kaynak yöntemini ve gerekli üretim koşullarını yansıtmalıdır.

Fener montaj düzeni de önemlidir. Robot, iş parçasının veya armatürün aşırı müdahalesi olmadan gerekli fener açısını koruyabilmeli ve kaynak dikişine erişebilmelidir.

Ekipman satın almadan önce, robot ve kaynak ekipmanı tedarikçileriyle gerekli elektrikli arayüzleri, iletişim yöntemini ve kontrol işlevlerini onaylayın.

Bir kaynak pozisyoner, kaynak için daha uygun bir erişim sağlamak için bir iş parçasını döndürür veya yeniden yönlendirir.

Robotun bir bileşenin farklı taraflarını kaynaklaması gerektiğinde veya sabit bir iş parçası yönelimi zor meşale açıları yaratacağı zaman konumlandırıcılar yararlı olabilir.

Bir konumlandırıcı entegre ederken, aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• İş parçasının ağırlığı ve boyutları

• Gerekli dönüş aralığı

• Konumlama doğruluğu

• Robot hareketi ile koordinasyon

• Aygıt montajı

• Kablo ve kamu hizmetleri yönlendirmesi

• Gerekli döngü süresi

Her kaynak hücresinin bir konumlandırıcıya ihtiyacı yoktur.koordineli robot ve konumlandırıcı hareketi erişilebilirliği ve süreç tutarlılığını artırabilir.

Kaynak yolu eklem geometri ve gerekli kaynak işlemine uymalıdır.

Mühendislerin meşalelerin yönünü, yaklaşım ve kalkış pozisyonlarını, çarpışma mesafesini, kabloların yönünü ve kaynakların tamamlandığı sırayı göz önünde bulundurmaları gerekir.

Bu dizi hem döngü süresini hem de iş parçasının deformasyonunu etkileyebilir.

Çevrimdışı programlama ve simülasyon, ulaşılabilirliği değerlendirmeye, potansiyel çarpışmaları belirlemeye ve fiziksel devreye girmeden önce önerilen hücre düzenini gözden geçirmede yardımcı olabilir.

Bununla birlikte, simülasyon sonuçları, gerçek ekipmanlar ve iş parçaları ile kurulum ve test sırasında doğrulanmalıdır.

Bir robot kaynak hücresi genellikle doğru sırada çalışması gereken birden fazla cihaz içerir.

Bunlar şunları içerebilir:

• Robot denetleyici

• kaynak güç kaynağı

• Bağlama sıkıştırıcıları

• Konumlandırıcı

• Sensörler

• Parça yükleme ekipmanları

• PLC

• Güvenlik cihazları

Örneğin, robot, iş parçasının doğru bir şekilde konumlandırılmasına ve gerekli sıkıştırma koşullarının doğrulanmasına kadar kaynak döngüsüne başlamamalıdır.

Kontrol dizisi ayrıca hata yönetimi, döngünün tamamlanması, operatörün müdahalesi ve kesintilerden sonra iyileşmeyi de ele almalıdır.

Robot ve çevresel ekipman arasındaki güvenilir iletişim, istikrarlı bir üretim için önemlidir.

Robot kaynak, kaynak kemer radyasyonu, sıcak yüzeyler, dumanlar, kıvılcımlar ve hareketli makineler de dahil olmak üzere çeşitli tehlikeler içerir.

Uygun bir güvenlik tasarımı koruyucu koruma, erişim kapısı kilitleri, güvenlik derecesi verilen durdurucu fonksiyonları ve kaynak dumanları ve elektrik tehlikeleri için uygun önlemleri içerebilir.

Gerekli korumalar, tam uygulamaya, ekipmanlara, işyerine ve geçerli yönetmeliklere bağlıdır.

Güvenlik, robot kurulduktan sonra eklenmek yerine, başlangıç düzenlemesi ve sistem tasarımı sırasında dikkate alınmalıdır.

Robotun hareket hızı tüm üretim hızını belirlemez.

Tam döngü, iş parçasının yüklenmesini, sıkıştırılmasını, kaynaklanmasını, konumlandırıcı hareketini, incelemesini ve boşaltmasını içerebilir.

Hedef döngü süresini değerlendirmek için, üreticiler her aşamayı belirlemeli ve gecikmelerin nerede meydana gelebileceğini belirlemelidir.

Potansiyel iyileştirmeler şunları içerir:

• Gereksiz robot yolculuklarını azaltmak

• Aygıt yüklemesini ve boşaltmasını geliştirmek

• Kaynak sırasının optimize edilmesi

• Robot ve konumlandırıcı hareketlerinin koordinasyonu

• Kaçınılabilir bekleme süresini azaltmak

• Uygun geçiş prosedürlerinin planlanması

Hedef, robotun izole olarak optimize edilmesindense, tüm kaynak işlemini iyileştirmektir.

Açık uygulama ayrıntıları sağlanması, tedarikçilerin ekipman gereksinimlerini ve entegrasyon karmaşıklığını değerlendirmelerine yardımcı olur.

Eğer mevcutsa aşağıdaki bilgileri hazırlayın:

• İş parçasının çizimleri ve boyutları

• Malzeme türü ve kalınlığı

• Kaynak yerleri ve eklem ayrıntıları

• Üretim hacmi

• Gerekli döngü süresi

• Kaynaklama süreci gereksinimleri

• Montaj ve konumlandırma gereksinimleri

• Mevcut zemin alanı

• Mevcut kaynak ekipmanları

• Gerekli güvenlik ve kontrol arayüzleri

Çalışma parçalarının örnekleri, üretim videoları ve düzen çizimleri de teknik değerlendirme sırasında yardımcı olabilir.

Başarılı robot kaynak, robotun, kaynak ekipmanlarının, armatürlerin, konumlandırma cihazlarının, kontrollerin ve güvenlik sistemlerinin bütünleşmesine bağlıdır.

Uygun bir robot seçmek sadece ilk adımdır. İş parçasının konumlandırılması, meşale erişimi, kaynak sırası, iletişim ve döngü zaman planlaması tüm bunlar nihai sistemin performansını etkiler.

Kaynak otomasyonunu düşünen üreticiler için,ekipman satın almadan önce tam kaynak hücresinin değerlendirilmesi, entegrasyon zorluklarını azaltmaya ve daha güvenilir bir üretim süreci oluşturmaya yardımcı olabilir.