Qtugħ tal-plażma robotiku integrat jeħtieġ aktar minn sempliċiment torċ imwaħħla mat-tarf tad-driegħ robotiku. L-għarfien tal-proċess tat-tqattigħ tal-plażma huwa key.treasure
Fabbrikaturi tal-metall madwar l-industrija - f'workshops, makkinarju tqil, bini tal-vapuri u azzar strutturali - jistinkaw biex jissodisfaw l-aspettattivi esiġenti tal-kunsinna filwaqt li jaqbżu r-rekwiżiti tal-kwalità. Huma kontinwament ifittxu li jnaqqsu l-ispejjeż filwaqt li jittrattaw il-problema dejjem preżenti taż-żamma tax-xogħol tas-sengħa. In-negozju huwa mhux faċli.
Ħafna minn dawn il-problemi jistgħu jiġu ntraċċati lura għal proċessi manwali li għadhom prevalenti fl-industrija, speċjalment meta jimmanifatturaw prodotti b'forma kumplessa bħal għotjien tal-kontenituri industrijali, komponenti ta 'l-azzar strutturali mgħawġa, u pajpijiet u tubi. Bosta manifatturi jiddedikaw 25 sa 50 fil-mija ta' tagħhom. ħin tal-magni għall-immarkar manwali, kontroll tal-kwalità, u konverżjoni, meta l-ħin tat-tqattigħ attwali (ġeneralment b'ossifuel li jinżamm fl-idejn jew cutter tal-plażma) huwa biss 10 sa 20 fil-mija.
Minbarra l-ħin ikkunsmat minn proċessi manwali bħal dawn, ħafna minn dawn il-qatgħat isiru madwar postijiet ta 'karatteristiċi, dimensjonijiet jew tolleranzi żbaljati, li jeħtieġu operazzjonijiet sekondarji estensivi bħal tħin u xogħol mill-ġdid, jew agħar minn hekk, Materjali li jeħtieġ li jiġu skrappjati. Ħafna ħwienet jiddedikaw bħala daqs 40% tal-ħin totali tal-ipproċessar tagħhom għal dan ix-xogħol u l-iskart ta’ valur baxx.
Dan kollu wassal għal spinta tal-industrija lejn l-awtomazzjoni. Ħanut li awtomat operazzjonijiet manwali tat-tqattigħ tat-torċi għal partijiet kumplessi b'ħafna assi implimenta ċellula robotika tal-qtugħ tal-plażma u, bla sorpriża, ra qligħ kbir. Din l-operazzjoni telimina t-tqassim manwali, u xogħol li jieħu 5 nies 6 sigħat issa jista 'jsir fi 18-il minuta biss bl-użu ta' robot.
Filwaqt li l-benefiċċji huma ovvji, l-implimentazzjoni tat-tqattigħ robotiku tal-plażma teħtieġ aktar milli sempliċement tixtri robot u torċ tal-plażma. Jekk qed tikkunsidra qtugħ robotiku tal-plażma, kun żgur li tieħu approċċ olistiku u tħares lejn il-fluss tal-valur kollu. Integratur tas-sistema mħarreġ mill-manifattur li jifhem u jifhem it-teknoloġija tal-plażma u l-komponenti u l-proċessi tas-sistema meħtieġa biex jiżguraw li r-rekwiżiti kollha jkunu integrati fid-disinn tal-batterija.
Ikkunsidra wkoll is-software, li forsi huwa wieħed mill-aktar komponenti importanti ta' kwalunkwe sistema robotika ta' qtugħ fil-plażma. Jekk investejt f'sistema u s-softwer huwa jew diffiċli biex jintuża, jeħtieġ ħafna għarfien espert biex jaħdem, jew issibha jieħu ħafna ħin biex tadatta r-robot għat-tqattigħ tal-plażma u tgħallem il-mogħdija tat-tqattigħ, int biss taħli ħafna flus.
Filwaqt li s-softwer ta 'simulazzjoni robotika huwa komuni, iċ-ċelloli robotiċi effettivi tal-qtugħ tal-plażma jutilizzaw softwer ta' programmar robotiku offline li awtomatikament iwettaq programmar tal-mogħdija tar-robot, jidentifika u jikkumpensa għall-ħabtiet, u jintegra l-għarfien tal-proċess tal-qtugħ tal-plażma. L-inkorporazzjoni tal-għarfien tal-proċess tal-plażma fil-fond hija essenzjali. , l-awtomatizzazzjoni anke l-aktar applikazzjonijiet kumplessi tal-qtugħ tal-plażma robotika ssir ħafna aktar faċli.
Il-forom kumplessi b'ħafna assi tal-qtugħ tal-plażma jeħtieġu ġeometrija unika tat-torċ. Applika l-ġeometrija tat-torċ użata f'applikazzjoni XY tipika (ara l-Figura 1) għal forma kumplessa, bħal ras ta 'bastiment tal-pressjoni mgħawġa, u int ser iżid il-probabbiltà ta' ħabtiet. Għal din ir-raġuni, torċi angolati li jaqtgħu (b'disinn "ponot") huma aktar adattati għall-qtugħ tal-forma robotika.
It-tipi kollha ta 'ħabtiet ma jistgħux jiġu evitati b'flashlight b'angolu qawwi waħdu. Il-programm tal-parti għandu jkun fih ukoll bidliet fl-għoli tal-qatgħa (jiġifieri l-ponta tat-torċa għandu jkollha spazju għall-biċċa tax-xogħol) biex jiġu evitati l-ħabtiet (ara l-Figura 2).
Matul il-proċess tat-tqattigħ, il-gass tal-plażma jiċċirkola 'l isfel mill-korp tat-torċa f'direzzjoni vortiċi lejn il-ponta tat-torċa.Din l-azzjoni rotazzjonali tippermetti lill-forza ċentrifugali biex tiġbed partiċelli tqal barra mill-kolonna tal-gass lejn il-periferija tat-toqba taż-żennuna u tipproteġi l-assemblaġġ tat-torċa minn il-fluss ta 'elettroni sħan. It-temperatura tal-plażma hija qrib l-20,000 grad Celsius, filwaqt li l-partijiet tar-ram tat-torċ jiddewweb f'1,100 grad Celsius.Il-konsumabbli jeħtieġu protezzjoni, u saff iżolanti ta' partiċelli tqal jipprovdi protezzjoni.
Figura 1. Il-korpi tat-torċ standard huma ddisinjati għall-qtugħ tal-folja tal-metall. L-użu tal-istess torċ f'applikazzjoni b'ħafna assi jżid iċ-ċans ta 'ħabtiet mal-biċċa tax-xogħol.
It-tidwir jagħmel naħa waħda tal-qatgħa aktar sħuna mill-oħra. Torċi b'gass li jdur lejn l-arloġġ tipikament ipoġġi n-naħa sħuna tal-qatgħa fuq in-naħa tal-lemin tal-ark (meta wieħed jara minn fuq fid-direzzjoni tal-qatgħa).Dan ifisser li l- inġinier tal-proċess jaħdem iebes biex jottimizza n-naħa tajba tal-qatgħa u jassumi li n-naħa ħażina (xellug) se tkun ruttam (ara l-Figura 3).
Il-karatteristiċi interni jeħtieġ li jinqatgħu f'direzzjoni kontra l-arloġġ, bin-naħa sħuna tal-plażma tagħmel qatgħa nadifa fuq in-naħa tal-lemin (naħa tat-tarf tal-parti). Minflok, il-perimetru tal-parti jeħtieġ li jinqata 'f'direzzjoni tal-arloġġ.Jekk il- torċ qatgħat fid-direzzjoni żbaljata, tista 'toħloq taper kbir fil-profil maqtugħ u żżid ħmieġ fuq it-tarf tal-parti. Essenzjalment, qed tpoġġi "qatgħat tajbin" fuq ruttam.
Innota li l-biċċa l-kbira tat-tabelli tal-qtugħ tal-pannelli tal-plażma għandhom intelliġenza tal-proċess mibnija fil-kontrollur rigward id-direzzjoni tal-qtugħ tal-ark. Iżda fil-qasam tar-robotika, dawn id-dettalji mhumiex neċessarjament magħrufa jew mifhuma, u għadhom mhumiex inkorporati f'kontrollur robot tipiku - għalhekk huwa importanti li jkun hemm softwer tal-ipprogrammar tar-robot offline b'għarfien tal-proċess tal-plażma inkorporat.
Il-mozzjoni tat-torċ użata biex tittaqqab il-metall għandha effett dirett fuq il-konsumabbli tat-tqattigħ tal-plażma. Jekk it-torċ tal-plażma tittaqqab il-folja fl-għoli tat-tqattigħ (wisq qrib il-biċċa tax-xogħol), l-irkuprar tal-metall imdewweb jista 'malajr jagħmel ħsara lill-ilqugħ u ż-żennuna. kwalità fqira maqtugħa u ħajja konsumabbli mnaqqsa.
Għal darb'oħra, dan rarament jiġri f'applikazzjonijiet ta 'qtugħ tal-folja tal-metall b'gantry, peress li l-grad għoli ta' kompetenza tat-torċ diġà huwa mibni fil-kontrollur. .
L-ewwel, it-torċa twettaq proċedura ta 'sensing ta' l-għoli, ġeneralment tuża sinjal ohmiku biex tiskopri l-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol. għall-biċċa tax-xogħol.Ladarba l-ark tal-plażma jiġi trasferit, jista 'jisħon kompletament.F'dan il-punt it-torċa timxi għall-għoli tat-titqib, li hija distanza aktar sigura mill-biċċa tax-xogħol u aktar 'il bogħod mill-blowback tal-materjal imdewweb. It-torċa żżomm dan distanza sakemm l-ark tal-plażma jippenetra kompletament il-pjanċa.Wara li d-dewmien tat-titqib ikun lest, it-torċa timxi 'l isfel lejn il-pjanċa tal-metall u tibda l-moviment tat-tqattigħ (ara Figura 4).
Għal darb'oħra, din l-intelliġenza kollha hija ġeneralment mibnija fil-kontrollur tal-plażma użat għat-tqattigħ tal-folji, mhux il-kontrollur tar-robot. Il-qtugħ robotiku għandu wkoll saff ieħor ta 'kumplessità. It-titqib fl-għoli ħażin huwa ħażin biżżejjed, iżda meta jaqta' forom b'ħafna assi, it-torċa jista 'ma jkunx fl-aħjar direzzjoni għall-biċċa tax-xogħol u l-ħxuna tal-materjal.Jekk it-torċa mhix perpendikolari mal-wiċċ tal-metall li tittaqqab, tispiċċa jaqta' cross-section eħxen milli meħtieġ, ħela ta 'ħajja konsumabbli. Barra minn hekk, titqib biċċa tax-xogħol imdawwar fid-direzzjoni ħażina tista 'tpoġġi l-assemblaġġ tat-torċa qrib wisq tal-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, tesponiha għal blowback dewweb u tikkawża falliment prematur (ara Figura 5).
Ikkunsidra applikazzjoni robotika tal-qtugħ tal-plażma li tinvolvi tgħawwiġ tar-ras ta' reċipjent tal-pressjoni.Simili għall-qtugħ tal-folji, it-torċ robotiku għandu jitqiegħed perpendikolari mal-wiċċ tal-materjal biex jiġi żgurat l-irqaq cross-section possibbli għall-perforazzjoni. Hekk kif it-torċ tal-plażma toqrob lejn il-biċċa tax-xogħol , juża l-għoli sensing sakemm isib il-wiċċ tal-bastiment, imbagħad jinġibed lura tul l-assi tat-torċ biex tittrasferixxi l-għoli.Wara li l-ark jiġi ttrasferit, it-torċa terġa 'tiġi lura tul l-assi tat-torċ biex tittaqqab l-għoli, b'mod sikur 'il bogħod minn blowback (ara l-Figura 6) .
Ladarba jiskadi d-dewmien tat-titqib, it-torċ titbaxxa sal-għoli tat-tqattigħ. Meta tipproċessa l-kontorni, it-torċa titdawwar fid-direzzjoni tat-tqattigħ mixtieqa simultanjament jew f'passi.F'dan il-punt, tibda s-sekwenza tat-tqattigħ.
Robots jissejħu sistemi determinati żżejjed. Dik, għandha modi multipli biex tasal għall-istess punt. Dan ifisser li kull min jgħallem robot biex jiċċaqlaq, jew xi ħadd ieħor, għandu jkollu ċertu livell ta 'għarfien espert, kemm jekk jifhem il-moviment tar-robot jew il-magni. rekwiżiti tal-qtugħ tal-plażma.
Għalkemm teach pendants evolvew, xi ħidmiet mhumiex intrinsikament adattati għall-ipprogrammar teach pendant—speċjalment kompiti li jinvolvu numru kbir ta 'partijiet imħallta ta' volum baxx.Robots ma jipproduċux meta jiġu mgħallma, u t-tagħlim innifsu jista 'jieħu sigħat, jew saħansitra jiem għal partijiet kumplessi.
Is-softwer tal-ipprogrammar tar-robot offline iddisinjat b'moduli tal-qtugħ tal-plażma se jintegra din il-kompetenza (ara l-Figura 7).Dan jinkludi d-direzzjoni tat-tqattigħ tal-gass tal-plażma, sensing tal-għoli inizjali, sekwenzar tat-titqib, u ottimizzazzjoni tal-veloċità tat-tqattigħ għal proċessi ta 'torċ u plażma.
Figura 2. Torċi li jaqtgħu ("ponot") huma aktar adattati għall-qtugħ robotiku tal-plażma. Iżda anke b'dawn il-ġeometriji tat-torċi, huwa aħjar li żżid l-għoli tal-qatgħa biex tnaqqas iċ-ċans ta 'ħabtiet.
Is-softwer jipprovdi l-għarfien espert tar-robotika meħtieġa għall-programm ta 'sistemi determinati żżejjed. Jiġġestixxi singularitajiet, jew sitwazzjonijiet fejn l-effett tar-robotiku (f'dan il-każ, it-torċ tal-plażma) ma jistax jilħaq il-biċċa tax-xogħol;limiti konġunti;vjaġġ żejjed;qlib tal-polz;sejbien tal-ħabta;assi esterni;u l-ottimizzazzjoni tal-mogħdija tal-għodda.L-ewwel, il-programmatur jimporta l-fajl CAD tal-parti lesta f'softwer tal-ipprogrammar tar-robot offline, imbagħad jiddefinixxi t-tarf li għandu jinqata ', flimkien mal-punt tat-titqib u parametri oħra, b'kont meħud tar-restrizzjonijiet tal-ħabta u l-firxa.
Uħud mill-aħħar iterazzjonijiet tas-softwer tar-robotika offline jużaw l-hekk imsejħa programmazzjoni offline ibbażata fuq il-kompiti. Dan il-metodu jippermetti lill-programmaturi jiġġeneraw awtomatikament mogħdijiet tat-tqattigħ u jagħżlu profili multipli f'daqqa. , u mbagħad tagħżel li tibdel il-punti tal-bidu u tat-tmiem, kif ukoll id-direzzjoni u l-inklinazzjoni tat-torċa tal-plażma. L-ipprogrammar ġeneralment jibda (indipendenti mill-marka tad-driegħ robotiku jew sistema tal-plażma) u jipproċedi biex jinkludi mudell ta 'robot speċifiku.
Is-simulazzjoni li tirriżulta tista 'tieħu kont ta' dak kollu fiċ-ċellula robotika, inklużi elementi bħal barrieri tas-sigurtà, attrezzaturi, u torċi tal-plażma. Imbagħad tagħti kont għal kwalunkwe żbalji kinematiċi potenzjali u ħabtiet għall-operatur, li mbagħad jista 'jikkoreġi l-problema.Per eżempju, simulazzjoni tista 'tiżvela problema ta' ħabta bejn żewġ qatgħat differenti fir-ras ta 'bastiment tal-pressjoni. Kull inċiżjoni hija f'għoli differenti tul il-kontorn tar-ras, għalhekk moviment mgħaġġel bejn inċiżjonijiet għandu jikkunsidra l-ispazju meħtieġ—dettall żgħir, solvuti qabel ix-xogħol jilħaq l-art, li jgħin biex jiġu eliminati uġigħ ta 'ras u skart.
Nuqqas ta' xogħol persistenti u domanda dejjem tikber tal-klijenti qanqlu aktar manifatturi biex jirrikorru għal qtugħ robotiku tal-plażma. Sfortunatament, ħafna nies joqogħdu fl-ilma biss biex jiskopru aktar kumplikazzjonijiet, speċjalment meta n-nies li jintegraw l-awtomazzjoni m'għandhomx għarfien tal-proċess tat-tqattigħ tal-plażma.Din it-triq se biss twassal għal frustrazzjoni.
Jintegra l-għarfien dwar it-tqattigħ tal-plażma mill-bidu, u l-affarijiet jinbidlu. Bl-intelliġenza tal-proċess tal-plażma, ir-robot jista 'jdur u jimxi kif meħtieġ biex iwettaq l-aktar titqib effiċjenti, u jestendi l-ħajja tal-konsumabbli. Taqta' fid-direzzjoni korretta u manuvri biex tevita kwalunkwe biċċa tax-xogħol. ħabta.Meta jsegwu din it-triq ta 'awtomazzjoni, il-manifatturi jaħsdu l-premjijiet.
Dan l-artikolu huwa bbażat fuq "Advances in 3D Robotic Plasma Cutting" ippreżentat fil-konferenza FABTECH tal-2021.
FABRICATOR huwa l-magazin ewlieni tal-industrija tal-iffurmar u l-fabbrikazzjoni tal-metall tal-Amerika ta 'Fuq. Il-magażin jipprovdi aħbarijiet, artikoli tekniċi u storja ta' każijiet li jippermettu lill-manifatturi jagħmlu xogħolhom b'mod aktar effiċjenti. FABRICATOR ilu jservi l-industrija mill-1970.
Issa b'aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta 'The FABRICATOR, aċċess faċli għal riżorsi ta' valur tal-industrija.
L-edizzjoni diġitali ta 'The Tube & Pipe Journal issa hija kompletament aċċessibbli, li tipprovdi aċċess faċli għal riżorsi ta' valur tal-industrija.
Igawdu aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta 'STAMPING Journal, li tipprovdi l-aħħar avvanzi teknoloġiċi, l-aħjar prattiki u aħbarijiet tal-industrija għas-suq tal-ittimbrar tal-metall.
Issa b'aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta' The Fabricator en Español, aċċess faċli għal riżorsi ta' valur tal-industrija.
Ħin tal-post: Mejju-25-2022
