Роботизированный комплекс плазменной резки

1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ УСЛОВИЯ

Основные технические и организационные условия, заложенные в основу:

Режим работы роботизированного комплекса – 1, 2 или 3 смены;
Обслуживание роботизированного комплекса осуществляется двумя оператором/-ами в смену;
Основные задачи оператора:

• подача и закрепление детали;
• извлечение и выгрузка готовой детали;
• установка расходных материалов;
• визуальный контроль качества получаемых деталей.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ.

Проектирование РТК производится средствами 3D моделирования в среде RoboGuide с использованием чертежей деталей. Таким образом, модель робота и остальные компоненты робототехнического комплекса подбираются в соответствии с требованием обеспечения технологии резки. На этапе проектирования решаются задачи:
– взаимного расположения оборудования.
– отсутствие коллизий и «слепых» зон работы робота.
– обеспечение роботом и оборудованием резки технологии.

Самопроизвольное включение или перемещение механизмов и манипуляторов категорически невозможно, т.к. оно блокируется и отслеживается контроллером системы. Габаритные размеры ячейки могут варьироваться в зависимости от выбора компоновки и максимальных размеров детали.

Однако, комплекс относится к гибкопрограммируемым системам и может быть переориентирован под иные типоразмеры деталей в пределах зон досягаемости манипуляторов.

3. СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ.

Состав системы:

Робот Fanuc AM 120 iC (iB) 10L.
Комплект оборудования плазменной резки Kjellberg.
Система безопасности Leuze Electric.
Комплект оснастки.

3.1. Робот для резки Fanuc AM120 iC (iB)/10L.

Антропоморфный робот с 6-ю степенями свободы серии “arc” специально предназначен для внедрения в сварочные комплексы. Имеет все необходимые энергоподводы и разъемы для крепления рабочего инструмента. Конструкция руки робота имеет специальную полую конструкцию, таким образом, робот имеет ряд преимуществ:
– интегрированный шлангпакет
– увеличенный, по сравнению с традиционным внешним кабельным пакетом диапазон перемещения робота.
– интегрированный шлангпакет облегчает программирование и обслуживание, обеспечивая долгий срок службы кабелей.
– позволяет избегать столкновения и нежелательного взаимодействия кабелей с рабочим объектом и технологическим оборудованием.
– уменьшение количества запасных частей.

Повторяемость воспроизведения траектории – это одно из главных требований, предъявляемых к робототехническим системам. Т.к. именно она во многом определяет качество получаемых изделий. Fanuc AM 120 iC из раза в раз позиционирует инструмент относительно траектории с точностью ±0.1мм, что для плазменной резки является отличным показателем.

Краткие технические характеристики:

В комплектацию контроллера R – 30iA входит программное обеспечение Arc Tool. Это специальный пакет программ, который позволяет оптимизировать работу системы с оборудованием, а также позволяет устанавливать дополнительные программы и модули, как например системы слежения или корректировки траектории. Также в комплект входит необходимый набор шаблонов по осцилляции инструмента (синусоидальные, круговые, спиральные и т.п.).
Программирование робота осуществляется с пульта оператора, который имеет удобный и «дружелюбный» интерфейс.

3.2. Комплект роботизированного оборудования плазменной резки Kjellberg HiFocus 130

Плазменная резка низкоуглеродистых сталей с технологией HiFocusPLUS толщин от 0.5 до 40 мм (в зависимости от материала).

Рекомендуемый диапазон реза от 0,5 до 40 мм (в зависимости от технологии).
Резка нержавеющих сталей при помощи технологии HiFinox от 1 мм до 6 мм.
Бюджетная альтернатива лазерной резки. При этом траты на установку и дальнейшую эксплуатацию в четыре раза ниже.
Плазменная резка с CNC управлением и машинным резаком PerCut 160 с применением в качестве плазмообразующих газов кислорода, водорода или воздуха.
Быстрый старт резки.
Малые углы наклона резаемой поверхности; не требует дальнейшей обработки.
При резке острых углов – точные грани или небольшие скругления.
Возможность вырезки отверстий малых диаметров.
Технологии HiFocus и HiFinox гарантируют высокую точность реза.
Полное отсутствие или лишь небольшое прилипание града.
Долговечность расходников плазматрона, которая обеспечивается за счет особого поджига.
Адаптация установки к 2-х и 3-х уровневым направляющим системам, таким как робот, труборез и т.п.

Источник тока HiFocus 130
Гибкая адаптация источника к особенностям реза конкретных деталей, благодаря микропроцессорному управлению инвертора.
Оптимальное управление процессом благодаря очень быстрой адаптации тока для резки.
Мониторинг таких параметров как охлаждение плазматрона, время поджига и время горения пилотной дуги.
Автоматический контроль охлаждения плазматрона, времени поджига, времени горения пилотной дуги, источника питания и газовой системы.
Для работы с CNC предусмотрен аналоговый (и последовательный интерфейс для роботов).
Возможность передачи данных на PC с целью диагностики.
Плавное регулирование тока отсечки от 20 до 130 А.
Оптимальные возможности по пробивки благодаря плавному регулированию времени задержки и модулирования тока.
Регулируемое снижение тока в углах, получение сигналов старта и остановки от направляющей системы.
Вывод заданного значения тока реза на дисплей.

Плазматрон PerCut 160
Машинный плазматрон PerCut 160 с использованием новейших технологий обеспечивает стабильные качества плазменной дуги.
Долговечность расходников плазматрона благодаря системе жидкостного охлаждения и двойного поджига.
Возможно удлинение шлангпакетов более 15м.
Для особых применений возможно изготовление специализированный плазматронов. (для роботизированной резки с укороченным вылетом или измененным углом).

Преимущества оборудования Kjellberg HiFocus 130i с технологией plus и катодов серии Yellow Xlife для резки низкоуглеродистой стали:

Точность и качество реза сопоставимо с лазерной резкой. Ниже на схеме представлены эти зависимости в сравнении с тремя способами резки.

Специальная конструкция плазматрона позволяет обеспечить максимально эффективный процесс резки, а также способствует стабильному горению плазменной дуги.

Технология plus позволяет избегать «завала» кромок после резки.

Даже при резке толщин порядка 20 мм удается избежать эффекта двойного скоса кромок!

Новые катоды позволяют значительно увеличить число поджигов.

3.3. Система безопасности ячейки.

Первое и самое важное требование к безопасности РТК – это отключение всех систем при попадании человека в зону работы робота. Именно поэтому для построения системы безопасности мы рекомендуем использовать только сертифицированного производителя, такого как Leuze Electric. В комплект входит специальный контроллер, индуктивные датчики и световые барьеры. При этом сварочная ячейка огораживается непроницаемым ограждением (2м). Кроме того, в программе прописываются области в которых робот может работать в конкретное время, а в какие перемещение заблокировано. Таким образом, создается система, (которая неоднократно тестируется перед эксплуатацией) позволяющая исключить попадание человека внутрь ячейки.