Integrētai robotizētai plazmas griešanai ir nepieciešams vairāk nekā tikai lāpa, kas piestiprināta robotizētās rokas galā. Zināšanas par plazmas griešanas procesu ir svarīgas. dārgumi
Metāla ražotāji visā nozarē – darbnīcās, smagajās mašīnās, kuģu būvē un konstrukciju tērauda rūpniecībā – cenšas izpildīt stingras piegādes prasības, vienlaikus pārsniedzot kvalitātes prasības. Viņi pastāvīgi cenšas samazināt izmaksas, vienlaikus risinot pastāvīgo problēmu, kas saistīta ar kvalificēta darbaspēka saglabāšanu. nav viegli.
Daudzas no šīm problēmām var izsekot manuālos procesos, kas joprojām ir izplatīti šajā nozarē, jo īpaši, ražojot sarežģītas formas izstrādājumus, piemēram, rūpniecisko konteineru vākus, liektas konstrukcijas tērauda detaļas un caurules un caurules. Daudzi ražotāji velta 25 līdz 50 procentus no sava apstrādes laiks līdz manuālai marķēšanai, kvalitātes kontrolei un pārveidošanai, kad faktiskais griešanas laiks (parasti ar rokas skābekļa vai plazmas griezēju) ir tikai 10 līdz 20 procenti.
Papildus laikam, ko patērē šādi manuāli procesi, daudzi no šiem griezumiem tiek veikti ap nepareizu objektu atrašanās vietu, izmēriem vai pielaidēm, un ir nepieciešamas plašas sekundāras darbības, piemēram, slīpēšana un pārstrāde, vai, vēl ļaunāk, materiāli, kas ir jānodod metāllūžņos. Daudzi veikali veic 40% no kopējā apstrādes laika šim mazvērtīgajam darbam un atkritumiem.
Tas viss ir novedis pie nozares virzības uz automatizāciju.Veikals, kas automatizē manuālas griezējdegļa griešanas darbības sarežģītām daudzasu daļām, ieviesa robotizētu plazmas griešanas šūnu un, bez pārsteigumiem, guva milzīgus ieguvumus.Šī darbība novērš manuālu izkārtojumu un darbu, kas tas aizņemtu 5 cilvēkus, tagad 6 stundas var paveikt tikai 18 minūtēs, izmantojot robotu.
Lai gan priekšrocības ir acīmredzamas, robotizētas plazmas griešanas ieviešanai ir nepieciešams vairāk nekā tikai robota un plazmas degļa iegāde. Ja apsverat iespēju izmantot robotizētu plazmas griešanu, noteikti izmantojiet holistisku pieeju un apskatiet visu vērtību plūsmu. Turklāt strādājiet ar ražotāja apmācīts sistēmu integrators, kurš saprot un saprot plazmas tehnoloģiju un sistēmas sastāvdaļas un procesus, kas nepieciešami, lai nodrošinātu visu prasību integrāciju akumulatora dizainā.
Ņemiet vērā arī programmatūru, kas neapšaubāmi ir viena no svarīgākajām jebkuras robotizētās plazmas griešanas sistēmas sastāvdaļām. Ja esat ieguldījis sistēmā un programmatūru ir vai nu grūti lietot, tās darbināšanai ir nepieciešamas lielas zināšanas, vai arī jūs to atrodat. prasa daudz laika, lai pielāgotu robotu plazmas griešanai un iemācītu griešanas ceļu, jūs vienkārši tērējat daudz naudas.
Lai gan robotu simulācijas programmatūra ir izplatīta, efektīvas robotizētas plazmas griešanas šūnas izmanto bezsaistes robotu programmēšanas programmatūru, kas automātiski veiks robota ceļa programmēšanu, identificēs un kompensēs sadursmes, kā arī integrēs zināšanas par plazmas griešanas procesu. Padziļinātas zināšanas par plazmas griešanas procesu ir ļoti svarīgas. Izmantojot šādu programmatūru, ir svarīga šī programmatūra. , automatizēt pat vissarežģītākās robotizētās plazmas griešanas programmas kļūst daudz vienkāršāk.
Plazmas griešanas sarežģītām vairāku asu formām nepieciešama unikāla degļa ģeometrija. Lietojiet degļa ģeometriju, kas tiek izmantota tipiskā XY pielietojumā (skatiet 1. attēlu), sarežģītai formai, piemēram, izliektai spiedtvertnes galvai, un palielināsiet sadursmju iespējamību. Šī iemesla dēļ asu leņķu lāpas (ar "smailu" dizainu) ir labāk piemērotas robotizētai formu griešanai.
Visu veidu sadursmes nevar izvairīties tikai ar asu leņķa lukturīti. Detaļu programmā jāiekļauj arī griezuma augstuma izmaiņas (ti, degļa galam jābūt brīvam pret apstrādājamo priekšmetu), lai izvairītos no sadursmēm (skat. 2. attēlu).
Griešanas procesa laikā plazmas gāze plūst lejup pa degļa korpusu virpuļplūsmas virzienā uz degļa galu. Šī rotācijas darbība ļauj centrbēdzes spēkam izvilkt smagas daļiņas no gāzes kolonnas uz sprauslas atveres perifēriju un aizsargā degļa bloku no karsto elektronu plūsma.Plazmas temperatūra ir tuvu 20 000 grādiem pēc Celsija, savukārt lāpas vara daļas kūst pie 1100 grādiem pēc Celsija.Palīgmateriāliem ir nepieciešama aizsardzība, un izolējošs smago daļiņu slānis nodrošina aizsardzību.
1. attēls. Standarta degļa korpusi ir paredzēti lokšņu metāla griešanai. Viena un tā paša degļa izmantošana vairāku asu lietojumā palielina sadursmes ar apstrādājamo priekšmetu iespējamību.
Virpulis padara vienu griezuma pusi karstāku nekā otru. Lāpas ar pulksteņrādītāja virzienā rotējošu gāzi parasti novieto griezuma karsto pusi loka labajā pusē (skatoties no augšas griezuma virzienā). Tas nozīmē, ka procesa inženieris smagi strādā, lai optimizētu griezuma labo pusi, un pieņem, ka sliktā puse (pa kreisi) būs lūžņi (sk. 3. attēlu).
Iekšējie elementi ir jāgriež pretēji pulksteņrādītāja virzienam, plazmas karstajai pusei veicot tīru griezumu labajā pusē (daļas malas pusē). Tā vietā daļas perimetrs ir jāgriež pulksteņrādītāja virzienā. Ja lāpa griež nepareizā virzienā, tas var radīt lielu konusu griezuma profilā un palielināt izsvīdumu uz detaļas malas. Būtībā jūs ievietojat "labus griezumus" uz lūžņiem.
Ņemiet vērā, ka lielākajai daļai plazmas paneļu griešanas galdu kontrolierī ir iebūvēta procesa inteliģence attiecībā uz loka griezuma virzienu. Taču robotikas jomā šīs detaļas ne vienmēr ir zināmas vai saprotamas, un tās vēl nav iestrādātas tipiskā robotu kontrolierī. tāpēc ir svarīgi, lai būtu bezsaistes robotu programmēšanas programmatūra ar zināšanām par iegulto plazmas procesu.
Degļa kustībai, ko izmanto metāla caurduršanai, ir tieša ietekme uz plazmas griešanas palīgmateriāliem. Ja plazmas deglis caurdur loksni griešanas augstumā (pārāk tuvu sagatavei), izkausētā metāla atsitiens var ātri sabojāt vairogu un sprauslu. Tā rezultātā slikta griezuma kvalitāte un samazināts izejmateriālu kalpošanas laiks.
Atkal, tas notiek reti lokšņu metāla griešanas lietojumos ar portālu, jo augsta līmeņa degļa kompetence jau ir iebūvēta kontrollerī. Operators nospiež pogu, lai sāktu caurduršanas secību, kas uzsāk virkni notikumu, lai nodrošinātu pareizu caurduršanas augstumu. .
Pirmkārt, deglis veic augstuma noteikšanas procedūru, parasti izmantojot omu signālu, lai noteiktu sagataves virsmu.Pēc plāksnes novietošanas deglis tiek ievilkts no plāksnes līdz pārneses augstumam, kas ir optimālais attālums plazmas loka pārnešanai. uz apstrādājamo priekšmetu.Kad plazmas loks ir pārnests, tas var pilnībā uzkarst.Šajā brīdī deglis pārvietojas uz caurduršanas augstumu, kas ir drošākā attālumā no sagataves un tālāk no izkausētā materiāla trieciena. Deglis to uztur. attālums, līdz plazmas loks pilnībā iekļūst plāksnē. Kad caurduršanas aizkave ir pabeigta, deglis virzās uz leju metāla plāksnes virzienā un sāk griešanas kustību (sk. 4. attēlu).
Atkal visa šī inteliģence parasti ir iebūvēta plazmas kontrolierī, ko izmanto lokšņu griešanai, nevis robotu kontrolierī. Robotiskajai griešanai ir arī vēl viens sarežģītības slānis. Pīrsings nepareizā augstumā ir pietiekami slikti, bet, griežot vairāku asu formas, lāpa. var nebūt labākajā virzienā sagatavei un materiāla biezumam.Ja deglis neatrodas perpendikulāri metāla virsmai, ko tas caurdur, tas beigsies ar biezāku šķērsgriezumu, nekā nepieciešams, pazūdot patērējamās vielas kalpošanas laiku. Turklāt, caurdurot kontūrveida sagatavi nepareizā virzienā var novietot degļa bloku pārāk tuvu sagataves virsmai, pakļaujot to kūstošai atstarpei un izraisot priekšlaicīgu atteici (sk. 5. attēlu).
Apsveriet iespēju izmantot robotizētu plazmas griešanas lietojumprogrammu, kas ietver spiedtvertnes galvas saliekšanu.Līdzīgi lokšņu griešanai, robotizētais deglis jānovieto perpendikulāri materiāla virsmai, lai nodrošinātu iespējami plānāko perforācijas šķērsgriezumu. Plazmas deglim tuvojoties sagatavei. , tas izmanto augstuma sensoru, līdz atrod asinsvada virsmu, pēc tam ievelkas gar degļa asi, lai pārsūtītu augstumu. Pēc loka pārvietošanas lāpa atkal tiek ievilkta gar degļa asi, lai caurdurtu augstumu, droši prom no trieciena (sk. 6. attēlu). .
Kad caurduršanas aizkave beidzas, deglis tiek nolaists līdz pļaušanas augstumam. Apstrādājot kontūras, degli vienlaicīgi vai pa soļiem pagriež vēlamajā griešanas virzienā. Šajā brīdī sākas griešanas secība.
Robotus sauc par pārmērīgi noteiktām sistēmām. Tomēr tam ir vairāki veidi, kā nokļūt vienā punktā. Tas nozīmē, ka ikvienam, kas māca robotam pārvietoties, vai jebkuram citam ir jābūt noteiktam zināšanu līmenim gan robota kustības, gan apstrādes jomā. prasības plazmas griešanai.
Lai gan mācību piekariņi ir attīstījušies, daži uzdevumi pēc būtības nav piemēroti kulonu programmēšanas mācīšanai, jo īpaši uzdevumi, kas ietver lielu skaitu jauktu maza apjoma daļu. Roboti nestrādā, kad tos māca, un pati mācīšana var aizņemt stundas vai pat dienas sarežģītām daļām.
Bezsaistes robotu programmēšanas programmatūra, kas izstrādāta ar plazmas griešanas moduļiem, ieguls šīs zināšanas (sk. 7. attēlu). Tas ietver plazmas gāzes griešanas virzienu, sākotnējā augstuma noteikšanu, caurduršanas secību un griešanas ātruma optimizāciju degļa un plazmas procesiem.
2. attēls. Asie (“smailie”) degļi ir labāk piemēroti robotizētai plazmas griešanai. Bet pat ar šādām degļa ģeometrijām vislabāk ir palielināt griezuma augstumu, lai samazinātu sadursmju iespējamību.
Programmatūra nodrošina robotikas zināšanas, kas nepieciešamas, lai programmētu pārmērīgi noteiktas sistēmas. Tā pārvalda singularitātes vai situācijas, kad robotizētais gala izpildītājs (šajā gadījumā plazmas deglis) nevar sasniegt apstrādājamo priekšmetu;locītavu robežas;pārceļot;plaukstas apgāšanās;sadursmes noteikšana;ārējās asis;un instrumentu ceļa optimizācija. Pirmkārt, programmētājs importē gatavās daļas CAD failu bezsaistes robota programmēšanas programmatūrā, pēc tam definē apgriežamo malu, kā arī caurduršanas punktu un citus parametrus, ņemot vērā sadursmes un diapazona ierobežojumus.
Dažās no jaunākajām bezsaistes robotikas programmatūras iterācijām tiek izmantota tā sauktā uz uzdevumiem balstīta bezsaistes programmēšana. Šī metode ļauj programmētājiem automātiski ģenerēt griešanas ceļus un vienlaikus atlasīt vairākus profilus. Programmētājs var izvēlēties malas ceļa atlasītāju, kas parāda griešanas ceļu un virzienu. , un pēc tam izvēlieties mainīt sākuma un beigu punktus, kā arī plazmas lāpas virzienu un slīpumu. Programmēšana parasti sākas (neatkarīgi no robotizētās rokas vai plazmas sistēmas markas) un turpinās, iekļaujot konkrētu robota modeli.
Rezultātā iegūtajā simulācijā var ņemt vērā visu robotu šūnā esošo informāciju, tostarp tādus elementus kā drošības barjeras, armatūra un plazmas lāpas. Pēc tam operatoram tiek ņemtas vērā iespējamās kinemātiskās kļūdas un sadursmes, kas pēc tam var novērst problēmu. Piemēram, simulācija var atklāt sadursmes problēmu starp diviem dažādiem griezumiem spiedtvertnes galvā. Katrs iegriezums atrodas atšķirīgā augstumā gar galvas kontūru, tāpēc ātrai kustībai starp iegriezumiem ir jāņem vērā nepieciešamais klīrenss — neliela detaļa, atrisināta, pirms darbs sasniedz grīdu, kas palīdz novērst galvassāpes un atkritumus.
Pastāvīgais darbaspēka trūkums un augošais klientu pieprasījums ir mudinājis vairāk ražotāju pievērsties robotizētai plazmas griešanai. Diemžēl daudzi cilvēki ienirst ūdenī, lai atklātu vēl sarežģījumus, īpaši, ja cilvēkiem, kuri integrē automatizāciju, trūkst zināšanu par plazmas griešanas procesu. Šis ceļš būs tikai izraisīt vilšanos.
Integrējiet zināšanas par plazmas griešanu jau no paša sākuma, un lietas mainās. Izmantojot plazmas procesa inteliģenci, robots var griezties un pārvietoties pēc vajadzības, lai veiktu visefektīvāko caurduršanu, pagarinot izejmateriālu kalpošanas laiku. Tas griež pareizajā virzienā un manevrē, lai izvairītos no jebkādas apstrādājamās detaļas sadursme. Sekojot šim automatizācijas ceļam, ražotāji gūst labumu.
Šis raksts ir balstīts uz “Advances in 3D Robotic Plasma Cutting”, kas tika prezentēts 2021. gada FABTECH konferencē.
FABRICATOR ir Ziemeļamerikas vadošais metāla formēšanas un ražošanas nozares žurnāls. Žurnāls sniedz ziņas, tehniskos rakstus un gadījumu vēsturi, kas ļauj ražotājiem efektīvāk veikt savu darbu. FABRICATOR šajā nozarē darbojas kopš 1970. gada.
Tagad ar pilnu piekļuvi The FABRICATOR digitālajam izdevumam, viegla piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
The Tube & Pipe Journal digitālais izdevums tagad ir pilnībā pieejams, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Izbaudiet pilnīgu piekļuvi STAMPING Journal digitālajam izdevumam, kas nodrošina jaunākos tehnoloģiskos sasniegumus, labāko praksi un nozares jaunumus metāla štancēšanas tirgum.
Tagad ar pilnu piekļuvi The Fabricator en Español digitālajam izdevumam, viegla piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
Ievietošanas laiks: 25.05.2022
