Inteligentne systemy w zrobotyzowanych aplikacjach spawalniczych

Galeria

FANUC przedstawia FANUC iRVision Torch Mate – niezwykle przydatną opcję, która wykorzystuje system wizyjny FANUC, standardowo integrowany w kontrolerze robota spawalniczego, do automatycznej korekty położenia centralnego punktu narzędzia TCP.

Technologie w gospodarce

Na przestrzeni ostatnich lat dokonała się znacząca zmiana w obszarze zaplecza technologicznego polskiej gospodarki. Proces unowocześniania polskich zakładów produkcyjnych w dużej mierze zaczął się od działalności zagranicznych koncernów, które decydowały się przenieść bądź kontynuować swoją produkcję w naszym kraju. Znając realia zaostrzonej konkurencji na międzynarodowych  rynkach, te doświadczone firmy kładły olbrzymi nacisk na nowoczesne technologie, by móc sprostać rosnącym wymaganiom. Polscy producenci, którzy chcieli współpracować z takimi firmami, musieli zrobić dokładnie to samo, czyli zacząć inwestować w technologie. Wielu z nich się to udało, a w ślad za nimi poszli kolejni, którzy również zauważyli, że tylko fachowa wiedza, doświadczenie i najnowsze technologie mogą skutecznie i w dłuższej perspektywie budować przewagi konkurencyjne. Chcąc skutecznie konkurować z rodzimymi i zagranicznymi producentami, w firmach pojawiły się więc wycinarki laserowe zamiast plazmowych, prasy krawędziowe serwo-elektryczne zamiast giętarek ręcznych i hydraulicznych itd. Wiele z tych urządzeń również zostało wyposażonych w roboty, aby uzyskać maksymalną jakość i powtarzalność ale też wydajność.

Roboty w spawalnictwie

Podobnie wyglądała sytuacja w przypadku branży spawalniczej. Tutaj progres widoczny jest  jeszcze wyraźniej, w znacznie krótszym okresie. I wcale nie wynika to z zapóźnienia polskiego przemysłu ale - co może wydawać się dziś zaskakujące – z ogólnych ograniczeń technologicznych. Jeszcze kilkanaście lat temu wiele z elementów metalowych po prostu nie mogło być zespolonych metodą spawania przy użyciu robota. Powodów takiego stanu rzeczy było kilka. Jednak jednym z najistotniejszych był brak możliwości osiągnięcia dostatecznej jakości, na etapie przygotowania materiałów do dalszej obróbki, w ramach procesu spawania. Robot, by móc wykonać swoje zadanie prawidłowo, wymaga często innego, dużo lepszego przygotowania materiału. Wiąże się to z koniecznością zachowania większej dokładności i powtarzalności.

Obecny rozwój technologii w zakresie automatyki przemysłowej, a w szczególności robotyki sprawił, że na przestrzeni ostatnich lat roboty dedykowane branży spawalniczej rozwinęły skrzydła i tylko w przypadku swojej podstawowej funkcji przypominają wcześniejszych braci. Współczesne roboty zyskały wiele dodatkowych funkcji, które pozwalają na wykonanie spoiny w sposób prawidłowy nawet, jeżeli detale dedykowane do spawania wykazują niedokładności lub odstępstwa w zakresie swoich parametrów od wartości określonych tolerancją. W tej dziedzinie niepodzielnie od ponad 40 lat prym wiedzie firma FANUC, która jest pionierem technologii CNC i robotyki, a także światowym liderem w zakresie tworzenia innowacyjnych rozwiązań m.in. dla branży spawalniczej. FANUC wyjątkowo troszczy się o klienta i zawsze wychodzi naprzeciw jego oczekiwaniom, oferując rozwiązania przyjazne i rzeczywiście potrzebne użytkownikom.

Przykładem takiej oczekiwanej na rynku innowacji, szczególnie cenionej przez klientów, jest FANUC iRVision Torch Mate, jeden z wielu inteligentnych systemów, jakie FANUC od lat stosuje w zrobotyzowanych stanowiskach spawalniczych. Jest to opcja, która wykorzystuje system wizyjny FANUC, który jest standardowo umieszczony w kontrolerze robota spawalniczego, do automatycznej korekty położenia centralnego punktu narzędzia TCP.

Jak działa FANUC iRVision Torch Mate?

W typowej spawalniczej celi zrobotyzowanej położenie drutu spawalniczego, czyli centralny punkt narzędzia TCP, powinien być utrzymany w tolerancji (+/-) nie większej niż połowa średnicy drutu spawalniczego. Jeżeli uchwyt spawalniczy bądź sam drut ulegają zgięciu w wyniku awarii lub zużycia, może to powodować szereg problemów w obszarze jakości spawania. Nieprawidłowy przetop, a nawet jego brak – to bardzo niebezpieczna sytuacja w produkcji spawalnych elementów metalowych. Z nieprawidłowo wykonaną spoiną wiąże się także zagrożenie osłabienia wytrzymałości połączenia.  W zrobotyzowanych celach spawalniczych, wyposażonych w jednego lub większą liczbę robotów bardzo ważne jest , aby punkt centralny narzędzia (obu robotów) był określony precyzyjnie. W tego typu celach ścieżki robotów wzajemnie się przecinają lub uzupełniają, zatem bardzo niepożądaną sytuacją jest tutaj przesunięcie TCP w wyniku kolizji lub zużycia uchwytu spawalniczego. Właśnie takie sytuacje najczęściej zmuszają operatora do zatrzymania procesu realizowanego w ramach celi i ponownego ustawienia punktu TCP. Powszechnie wiadomo, że każdy przestój w produkcji oznacza straty, a więc w aplikacjach spawalniczych, podobnie jak w innych procesach produkcyjnych , przedsiębiorcy dążą do zapewnienia ciągłości procesów.

Zalety FANUC iRVision Torch Mate

Wraz z funkcją FANUC iRVision Torch Mate użytkownik otrzymuje przede wszystkim automatyczną
i dokładną kalibrację punktu TCP, za pomocą zintegrowanego systemu wizyjnego. Funkcja ta redukuje cały proces do kilku sekund, podczas gdy taka sama manualna operacja kalibracji punktu TCP może zająć nawet kilka minut. Oczywiście, poprawa sprawności i zmniejszenie czasu kalibracji powoduje zwiększenie wydajności i powtarzalności spawanych detali.

Funkcję kalibracji punktu centralnego narzędzi można wykorzystać również do innych aplikacji zrobotyzowanych, gdzie położenie narzędzia ma wpływ na dokładność procesu. np. w przypadku stosowania głowic tnących, szczęk w procesie zgrzewania oraz precyzyjnych chwytakach, gdzie pojawia się ryzyko zmiany położenia narzędzia w wyniku zużycia lub uszkodzenia (kolizji).

Funkcjonalność i łatwość zastosowania FANUC iRVision Torch Mate w szczególności docenią użytkownicy, którzy często muszą manualnie korygować punkt TCP, jak również użytkownicy zewnętrznych systemów wizyjnych. FANUC  wraz z systemem wizyjnym iRVision proponuje gotowe narzędzie programowe, do natychmiastowego użycia. O wysokiej niezawodności systemu decyduje fakt, że wszystkie jego komponenty zostały stworzone przez jednego producenta, w tej samej technologii, z gwarancją pełnej kompatybilności.

Przewaga zintegrowanego systemu wizyjnego FANUC jest szczególnie widoczna w sytuacjach awaryjnych, które co prawda zdarzają się niezmiernie rzadko, ale mimo, to mogą zaburzyć cały proces produkcji i wywołać niemały stres u operatora. FANUC oferując kompleksowy produkt wyklucza ryzyko, że ewentualny błąd będzie trudny do zlokalizowania. Operator obsługujący robota, w każdej nieprzewidzianej sytuacji, będzie mógł dostrzec komunikat o błędzie na panelu sterowania robota.

Kwestią wartą dodatkowego podkreślenia jest to, że system wizyjny FANUC nie wymaga stosowania dodatkowych urządzeń zewnętrznych np. komputera PC. Wszystkie operacje związane z kalibracją, obsługą i kontrolą wizji odbywają się na wspomnianym powyżej panelu robota, zwanym iPendantem z ekranem dotykowym. Dodatkowo, system wizyjny FANUC iRVision można symulować w programie off-line na komputerze PC w biurze.


Udostępnij

comments powered by Disqus