Integruotam robotizuotam plazminiam pjovimui reikia ne tik degiklio, pritvirtinto prie roboto rankos galo. Plazminio pjovimo proceso išmanymas yra svarbiausias dalykas.lobis
Metalo gamintojai visoje pramonės šakoje – dirbtuvėse, sunkiosiose mašinose, laivų statybos ir konstrukcinio plieno pramonėje – stengiasi patenkinti didelius pristatymo lūkesčius ir viršyti kokybės reikalavimus. Jie nuolat siekia sumažinti sąnaudas, spręsdami nuolatinę kvalifikuotos darbo jėgos išlaikymo problemą. nelengva.
Daugelį šių problemų galima atsekti dėl rankinių procesų, kurie vis dar paplitę pramonėje, ypač gaminant sudėtingos formos gaminius, tokius kaip pramoninių konteinerių dangčiai, lenktos konstrukcinės plieno dalys ir vamzdžiai bei vamzdeliai. Daugelis gamintojų skiria 25–50 proc. apdirbimo laikas iki rankinio žymėjimo, kokybės kontrolės ir konvertavimo, kai tikrasis pjovimo laikas (dažniausiai naudojant rankinį deguonies kuro arba plazminį pjaustytuvą) yra tik 10–20 proc.
Be laiko, sugaišto tokiems rankiniams procesams, daugelis šių pjūvių atliekami netinkamose objektų vietose, matmenyse ar leistinose nuokrypose, todėl reikia atlikti daug antrinių operacijų, pvz., šlifavimo ir perdirbimo, arba, dar blogiau, medžiagų, kurias reikia išmesti. Daugelis parduotuvių skiria net 40 % viso jų apdorojimo laiko paverčia šiam mažos vertės darbui ir atliekoms.
Visa tai paskatino pramonės pastangas automatizuoti. Parduotuvėje, kuri automatizuoja sudėtingų kelių ašių dalių rankinio degiklio pjovimo operacijas, įdiegtas robotas plazminio pjovimo elementas ir, nenuostabu, buvo pasiekta didžiulė nauda. Ši operacija pašalina rankinį išdėstymą ir darbą, kurį reikia atlikti. užtruktų 5 žmonės, o 6 valandas dabar galima atlikti tik per 18 minučių naudojant robotą.
Nors privalumai yra akivaizdūs, norint įgyvendinti robotizuotą plazminį pjovimą, reikia ne tik įsigyti robotą ir plazminį degiklį.Jei ketinate naudoti robotinį plazminį pjovimą, būtinai vadovaukitės holistiniu požiūriu ir pažiūrėkite į visą vertės srautą. Be to, dirbkite su gamintojo apmokytas sistemos integratorius, suprantantis ir išmanantis plazmos technologijas bei sistemos komponentus ir procesus, reikalingus užtikrinti, kad visi reikalavimai būtų integruoti į akumuliatoriaus konstrukciją.
Taip pat apsvarstykite programinę įrangą, kuri neabejotinai yra vienas iš svarbiausių bet kurios robotinės plazminio pjovimo sistemos komponentų. Jei investavote į sistemą ir programine įranga sunku naudotis, jai reikia daug žinių, arba jūs ją radote. Pritaikyti robotą plazminiam pjovimui ir išmokyti pjovimo kelio užtrunka daug laiko, jūs tiesiog iššvaistote daug pinigų.
Nors robotų modeliavimo programinė įranga yra įprasta, veiksmingos robotų plazminio pjovimo ląstelės naudoja neprisijungus veikiančio roboto programavimo programinę įrangą, kuri automatiškai programuos roboto kelią, identifikuos ir kompensuos susidūrimus bei integruos žinias apie plazminio pjovimo procesą. Labai svarbu įtraukti gilias žinias apie plazmos procesą. Naudojant tokią programinę įrangą, kaip ši , automatizuoti net sudėtingiausias robotų plazminio pjovimo programas tampa daug lengviau.
Plazminiam pjovimui sudėtingoms kelių ašių formoms reikalinga unikali degiklio geometrija. Taikykite degiklio geometriją, naudojamą įprastoje XY programoje (žr. 1 pav.), sudėtingai formai, pvz., lenktai slėgio indo galvutei, ir padidinsite susidūrimų tikimybę. Dėl šios priežasties aštrių kampų degikliai (su „smailia“ konstrukcija) geriau tinka robotų formų pjovimui.
Neįmanoma išvengti visų tipų susidūrimų naudojant tik aštraus kampo žibintuvėlį. Apdirbimo programoje taip pat turi būti pjovimo aukščio pakeitimai (ty degiklio antgalis turi turėti laisvą laisvą nuo ruošinio), kad būtų išvengta susidūrimų (žr. 2 pav.).
Pjovimo proceso metu plazmos dujos teka žemyn degiklio korpusu sūkurio kryptimi iki degiklio galo. Šis sukimosi veiksmas leidžia išcentrinei jėgai ištraukti sunkias daleles iš dujų kolonėlės į purkštuko angos pakraštį ir apsaugo degiklio bloką nuo karštų elektronų srautas.Plazmos temperatūra yra artima 20 000 laipsnių Celsijaus, o varinės degiklio dalys tirpsta 1100 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Eksploatacinėms medžiagoms reikia apsaugos, o izoliacinis sunkiųjų dalelių sluoksnis suteikia apsaugą.
1 pav. Standartiniai degiklio korpusai yra skirti pjauti lakštinį metalą. Naudojant tą patį degiklį kelių ašių taikymui, padidėja susidūrimo su ruošiniu tikimybė.
Dėl sūkurio viena pjūvio pusė tampa karštesnė už kitą. Degikliai su pagal laikrodžio rodyklę besisukančiomis dujomis paprastai įdeda karštąją pjūvio pusę dešinėje lanko pusėje (žiūrint iš viršaus pjovimo kryptimi). Tai reiškia, kad proceso inžinierius sunkiai dirba, kad optimizuotų gerąją pjūvio pusę ir daro prielaidą, kad blogoji pusė (kairėje) bus laužas (žr. 3 pav.).
Vidines detales reikia pjauti prieš laikrodžio rodyklę, o karštoji plazmos pusė švariai nupjauna dešinėje pusėje (dalies krašto pusėje). Vietoj to, detalės perimetrą reikia pjauti pagal laikrodžio rodyklę. degiklis pjauna neteisinga kryptimi, gali susidaryti didelis nupjauto profilio nusmailėjimas ir padidėti nuodegos detalės krašte. Iš esmės jūs darote „gerus pjūvius“ ant laužo.
Atkreipkite dėmesį, kad daugumoje plazminių plokščių pjovimo stalų valdiklyje yra integruotas proceso intelektas, susijęs su lanko pjovimo kryptimi. Tačiau robotikos srityje šios detalės nebūtinai žinomos ar suprantamos ir jos dar nėra įtrauktos į tipišką roboto valdiklį – todėl svarbu turėti neprisijungus pasiekiamo roboto programavimo programinę įrangą, turinčią žinių apie įterptosios plazmos procesą.
Degiklio judesys, naudojamas metalui pradurti, turi tiesioginį poveikį plazminio pjovimo eksploatacinėms medžiagoms.Jei plazminis degiklis pradurtų lakštą pjovimo aukštyje (per arti ruošinio), išlydyto metalo atatranka gali greitai pažeisti skydą ir antgalį. prasta pjovimo kokybė ir sutrumpintas eksploatacinių medžiagų naudojimo laikas.
Vėlgi, tai retai atsitinka pjaustant lakštinį metalą su platforma, nes valdiklyje jau yra įdiegta didelė degiklio patirtis. Operatorius paspaudžia mygtuką, kad inicijuotų pradūrimo seką, kuri inicijuoja įvykių seriją, užtikrinančią tinkamą pradūrimo aukštį. .
Pirma, degiklis atlieka aukščio jutimo procedūrą, dažniausiai naudodamas ominį signalą, kad aptiktų ruošinio paviršių. Nustačius plokštę, degiklis atitraukiamas nuo plokštės iki perdavimo aukščio, kuris yra optimalus atstumas plazmos lankui perduoti. į ruošinį.Perdavus plazmos lanką, jis gali visiškai įkaisti.Šiuo metu degiklis pasislenka į pradūrimo aukštį, kuris yra saugesnis atstumas nuo ruošinio ir toliau nuo išlydytos medžiagos atgalinio poveikio. Degiklis tai palaiko. atstumas, kol plazmos lankas visiškai prasiskverbs į plokštę. Pasibaigus pradūrimo delsai, degiklis juda žemyn link metalinės plokštės ir pradeda pjovimo judesį (žr. 4 pav.).
Vėlgi, visas šis intelektas paprastai yra įmontuotas į plazminį valdiklį, naudojamą lakštų pjaustymui, o ne į roboto valdiklį. Robotinis pjovimas taip pat turi kitą sudėtingumo sluoksnį. Auskarų vėrimas netinkamame aukštyje yra pakankamai blogas, tačiau pjaunant kelių ašių formas, degiklis gali būti ne geriausia ruošinio ir medžiagos storio kryptis.Jei degiklis nėra statmenas metaliniam paviršiui, kurį jis pramuša, jis nupjauna storesnį nei būtina skerspjūvį, sugaišdamas eksploatacinių medžiagų naudojimo laiką. Be to, pradursite kontūrinį ruošinį neteisinga kryptimi gali padėti degiklio agregatą per arti ruošinio paviršiaus, todėl jis gali ištirpti atgal ir sukelti ankstyvą gedimą (žr. 5 pav.).
Apsvarstykite galimybę naudoti robotizuotą plazminio pjovimo programą, kuri apima slėginio indo galvutės lenkimą.Panašiai kaip pjaustant lakštus, robotas turi būti statomas statmenai medžiagos paviršiui, kad būtų užtikrintas kuo plonesnis perforavimo skerspjūvis. Plazminiam degikliui artėjant prie ruošinio , jis naudoja aukščio jutiklį, kol suranda kraujagyslės paviršių, tada atitraukia išilgai degiklio ašies, kad perkeltų aukštį. Perkėlus lanką, degiklis vėl įtraukiamas išilgai degiklio ašies, kad pradurtų aukštį, saugiai nuo smūgio atgal (žr. 6 pav.). .
Pasibaigus pradūrimo delsai, degiklis nuleidžiamas iki pjovimo aukščio. Apdorojant kontūrus, degiklis vienu metu arba žingsniais pasukamas norima pjovimo kryptimi. Šiuo metu prasideda pjovimo seka.
Robotai vadinami per daug apibrėžtomis sistemomis. Be to, jie turi kelis būdus, kaip pasiekti tą patį tašką. Tai reiškia, kad kiekvienas, mokantis robotą judėti, arba kas nors kitas, turi turėti tam tikro lygio žinių, nesvarbu, ar suprasti roboto judesį, ar apdirbimą. plazminio pjovimo reikalavimai.
Nors mokomieji pakabukai išsivystė, kai kurios užduotys iš prigimties nėra tinkamos mokyti pakabuko programavimo, ypač užduotys, kuriose yra daug mišrių mažos apimties dalių. Mokomi robotai negamina, o pats mokymas gali užtrukti valandas ar net dienų sudėtingoms dalims.
Neprisijungus veikiančio roboto programavimo programinė įranga, sukurta su plazminio pjovimo moduliais, apims šią patirtį (žr. 7 pav.). Tai apima plazminio dujų pjovimo kryptį, pradinio aukščio jutimą, pradūrimo seką ir pjovimo greičio optimizavimą degiklio ir plazmos procesams.
2 pav. Aštrūs („smailūs“) degikliai geriau tinka robotiniam plazminiam pjovimui. Tačiau net ir naudojant tokias degiklio geometrijas, geriausia padidinti pjovimo aukštį, kad būtų sumažinta susidūrimo tikimybė.
Programinė įranga suteikia robotikos žinių, reikalingų per daug apibrėžtoms sistemoms programuoti. Ji valdo išskirtinumus arba situacijas, kai roboto galutinis vykdytojas (šiuo atveju plazminis degiklis) negali pasiekti ruošinio;sąnarių ribos;pervažiuoti;riešo apvirtimas;susidūrimų aptikimas;išorinės ašys;ir įrankių kelio optimizavimas. Pirmiausia programuotojas importuoja gatavos dalies CAD failą į neprisijungus veikiančio roboto programavimo programinę įrangą, tada apibrėžia pjaunamą kraštą, pradūrimo tašką ir kitus parametrus, atsižvelgdamas į susidūrimo ir diapazono apribojimus.
Kai kuriose naujausiose neprisijungus veikiančios robotikos programinės įrangos iteracijose naudojamas vadinamasis užduotimis pagrįstas programavimas neprisijungus. Šis metodas leidžia programuotojams automatiškai generuoti pjovimo kelius ir vienu metu pasirinkti kelis profilius. Programuotojas gali pasirinkti krašto kelio parinkiklį, kuris rodo pjovimo kelią ir kryptį. , tada pasirinkite pakeisti pradžios ir pabaigos taškus, taip pat plazminio degiklio kryptį ir polinkį. Programavimas paprastai prasideda (nepriklausomai nuo roboto rankos ar plazminės sistemos prekės ženklo) ir toliau įtraukiamas konkretus roboto modelis.
Gautame modeliavime galima atsižvelgti į viską, kas yra roboto kameroje, įskaitant tokius elementus kaip saugos užtvarai, šviestuvai ir plazminiai degikliai. Tada operatoriui atsižvelgiama į galimas kinematikos klaidas ir susidūrimus, o jis gali išspręsti problemą. Pavyzdžiui, modeliavimas gali atskleisti susidūrimo problemą tarp dviejų skirtingų pjūvių slėgio indo galvoje. Kiekvienas pjūvis yra skirtingame aukštyje išilgai galvos kontūro, todėl greitas judėjimas tarp pjūvių turi atsižvelgti į reikiamą tarpą – mažą detalę, išspręsta dar nepasiekus darbui grindų, o tai padeda pašalinti galvos skausmą ir švaistymą.
Nuolatinis darbo jėgos trūkumas ir auganti klientų paklausa paskatino vis daugiau gamintojų kreiptis į robotinį plazminį pjovimą. Deja, daugelis žmonių neria į vandenį tik norėdami sužinoti daugiau komplikacijų, ypač kai automatiką integruojantys žmonės neturi žinių apie plazminio pjovimo procesą. sukelti nusivylimą.
Integruokite plazminio pjovimo žinias nuo pat pradžių, ir viskas pasikeis. Dėl plazminio proceso intelekto robotas gali suktis ir judėti, kaip reikia, kad atliktų efektyviausią pradūrimą, prailgindamas eksploatacinių medžiagų tarnavimo laiką.Jis pjauna tinkama kryptimi ir manevruoja, kad išvengtų ruošinio. susidūrimas.Eidami šiuo automatizavimo keliu, gamintojai gauna naudos.
Šis straipsnis paremtas 2021 m. FABTECH konferencijoje pristatytu „3D robotinio pjovimo plazma pažanga“.
FABRICATOR yra pirmaujantis Šiaurės Amerikos metalo formavimo ir gamybos pramonės žurnalas. Žurnalas pateikia naujienas, techninius straipsnius ir atvejų istorijas, kurios leidžia gamintojams efektyviau atlikti savo darbą. FABRICATOR pramonėje aptarnauja nuo 1970 m.
Dabar su visa prieiga prie skaitmeninio The FABRICATOR leidimo, lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas ir suteikia lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Mėgaukitės visapusiška prieiga prie skaitmeninio STAMPING Journal leidimo, kuriame pateikiami naujausi technologiniai pasiekimai, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkai.
Dabar su visa prieiga prie skaitmeninio „The Fabricator en Español“ leidimo, lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Paskelbimo laikas: 2022-05-25
