Индустрия 4.0

Возможности роботов при автоматизации сварки и резки

Применение промышленных роботов для автоматизации процессов резки и сварки металлов поможет вам стать лидером вашей отрасли. В XXI веке роботизированные технологии применяются повсеместно. Но рынки разных стран, ввиду различного уровня их развития и внутренней специфики, отличаются друг от друга.
11 апреля 2012

К примеру, 90% поставляемых роботов в Новую Зеландию или Австралию – это роботы-паллетайзеры, а в Россию роботы для паллетирования попадают менее чем в 1% случаев, при этом более чем 90% всего спроса направлено на сварочных роботов и роботов для резки металлов. Но это абсолютно нормально для России.

Российский рынок очень молод и находится на начальной стадии развития. В ближайшие десять лет планируемый рост спроса на промышленных роботов также будет целиком и полностью связан с ростом интереса к роботизированным технологиям для автоматизации сварки и резки. Этот процесс необратим, так как необратима сама модернизация предприятий. Мы лишь можем немного ускорить его, стараясь донести до читателей важную информацию о преимуществах использования технологий на базе промышленных роботов.

Так давайте поговорим об этих преимуществах, ведь они неизбежно переведут многие предприятия на другой уровень развития, повысят качество, производительность и гибкость производственного процесса.

Инвестиции в роботизированные технологии особенно важны, так как они исключают зависимость от человеческого фактора, что в условиях отсутствия квалифицированных кадров играет важнейшую роль.

Предлагаю начать с простых аргументов, которые отличают, например, сварочного робота от человека-сварщика.

Итак, сварочный робот в отличие от человека:

  • не допускает ошибок и не нуждается в постоянном наблюдении и контроле;
  • может работать в три смены;
  • четко выдерживает траекторию движения горелки и заданные сварочные параметры в любой промежуток времени;
  • реально экономит расходные материалы (до 40%);
  • значительно повышает качество сварки;
  • не болеет, не прогуливает и не просит отпуск;
  • не нуждается в заработной плате;
  • не уходит в запой.

На фоне человека вы получаете просто супергероя. Так как же ему это все удается?

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

И неважно, какая сложность и габариты вашего изделия. Опытный системный интегратор спроектирует для вас нужный по структуре роботизированный комплекс, который будет отвечать поставленным задачам.

Роботизированный комплекс (РТК) – это совокупность связанного между собой оборудования, управление которым осуществляет единая система управления. Это означает, что сварочный робот может быть далеко не одинок в составе РТК. Для расширения его возможностей, увеличения производительности или просто для расширения зоны его досягаемости может быть использовано дополнительное оборудование.

Дополнительное, часто используемое оборудование в составе РТК:

  • поворотные столы;
  • позиционеры;
  • линейные модули;
  • системы контроля траектории движения сварочной горелки;
  • техническое зрение.

Поворотные столы

Поворотные столы часто применяют в составе роботизированных комплексов, так как они обеспечивают непрерывную работу промышленного робота и исключают попадание человека-оператора в рабочую зону манипулятора.

 

Позиционеры

Применение позиционеров в составе РТК дуговой сварки в некоторых случаях неизбежно.

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

Конечно же, промышленные роботы могут также служить устройствами позиционирования, избавляя от необходимости покупки отдельного устройства позиционирования; более того, они предоставляют пользователю большую гибкость.

Роботы могут самостоятельно поднимать изделия, затем перемещать их в зону сваривающего робота или робота, предназначенного для резки. Это красивое, весьма эффективное, но не дешевое решение.

Линейные модули

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

Системы контроля траектории движения сварочной горелки

При использовании роботизированных комплексов регулярно возникают вопросы к качеству и повторяемости предварительной сборки изделий. Зачастую повторяемость траектории сварного шва после сборки имеет отклонения. Человек-сварщик кое-как справляется с такими проблемами, ну а робот необходимо оснащать дополнительным оборудованием. Одно из них – это датчик RTPM, который применяется для слежения и корректировки траектории сварного шва в процессе сварки (при наличии катета).

Техническое зрение

Ну а как быть, если роботу необходимо отследить и скорректировать траекторию движения горелки по стыковому или нахлесточному шву? Для решения таких задач дополнительно применяется специальное техническое зрение в виде лазерных сканеров. Как правило, это трехмерные лазерные сканеры, оснащенные набором программных фильтров, которые позволяют минимизировать воздействие на датчик внешнего задымления в процессе сварки.

Перечислим наиболее важные преимущества, которыми роботы обеспечивают производственников:

  • сокращение трудоемкости производства продукции;
  • увеличение пропускной способности производства. В целом выход продукции может быть в три или четыре раза выше, чем у человека, при снижении затрат на единицу продукции;
  • значительное повышение качества изделий;
  • снижение потребности в производственной площади;
  • использование менее квалифицированных и низкооплачиваемых операторов, занятых в основном обслуживанием роботизированных технологий;
  • гибкость. Роботизированный комплекс может сваривать или резать изделия различных форм и размеров, оператору лишь надо расширять библиотеку рабочих программ РТК;
  • технологическая гибкость. Один робот может выполнить как сварку, так и резку, а время на его переоснащение можно минимизировать путем использования дополнительного оборудования для автоматической смены инструмента;
  • снижение воздействия вредной среды на людей.

Все выше перечисленное как нельзя лучше иллюстрирует эффективность использования промышленных роботов для автоматизации сварочных процессов и процессов резки металлов. Остается лишь выбрать поставщика промышленных роботов, и поверьте – к решению этого вопроса, необходимо подойти очень ответственно. Но об этом поговорим в следующей статье.