Z tego artykułu dowiesz się:
6. Kiedy najczęściej stosuje się pozycjonery (obrotniki)?
7. Jakie produkty można stosować zamiast pozycjonerów i czym one się różnią od pozycjonerów? Co to jest stół spawalniczy, stół obrotowy i indekser obrotowy?
8. Uruchamianie, programowanie i obsługa robota spawalniczego z obrotnikiem. Czym się różnią zadania operatora i programisty robota?
9. Jak zadbać o bezpieczeństwo przy pracy z obrotnikiem spawalniczym? Czy są jakieś normy bezpieczeństwa pracy z obrotnikami?
10. Obrotnik spawalniczy a robot spawalniczy – jak połączyć w jeden system?
11. Na jakich zasadach działa kooperacja robota z pozycjonerem?
6. Kiedy najczęściej stosuje się pozycjonery (obrotniki)?
Pozycjonery najczęściej stosuje się w przypadku spawania dużych lub skomplikowanych detali.
W przypadku spawania kilkumetrowych detali, np. fragmentu ogrodzenia, bez użycia pozycjonera i toru jezdnego, robot spawalniczy, który ma określony zasięg np. 1,5 m, może spawać jedynie tę część ogrodzenia, która mieści się w tym zasięgu.
Zastosowanie pozycjonera pozwala na obróbkę detalu poprzez obracanie go w taki sposób, aby cały detal, który ma być zespawany, był w zasięgu robota.
Warto stosować pozycjonery także wtedy, kiedy np. detal jest skomplikowany geometrycznie i ramię robota spawalniczego nie jest w stanie dojechać do każdej spoiny w tym detalu, albo ten dojazd jest realizowany w pozycjach wymuszonych. Zależy nam na tym, żeby minimalizować ilość pozycji wymuszonych, czyli pozycji pionowej i pozycji naściennych.
Dążymy do tego, żeby wszystkie spoiny realizować w pozycjach podolnych i do tego służy obrotnik spawalniczy. Pozycje podolne umożliwiają zwiększenie prędkości spawania, co za tym idzie zwiększa się wydajność takiego stanowiska. Czyli przez manipulowanie tym detalem można tak zmieniać pozycję spawania, żeby to spawanie przebiegało szybciej, przez co można produkować więcej w tym samym czasie.
W momencie, kiedy detal ma skomplikowaną geometrię i ramię robota nie jest w stanie dosięgnąć do każdej spoiny, to za pomocą obrotnika spawalniczego można przesunąć/obrócić ten detal tak, aby złącze, które ma być spawane, znalazło się w zasięgu robota spawalniczego.
Dzięki obrotnikowi w procesie spawania np. rurowej ramy motocykla robot ma możliwość dojechania do trudno dostępnych miejsc.
Pozycjonery stosujemy też po to, żeby ułatwić montaż detali do spawania oraz demontaż tych detali przez operatora. Dzięki kontroli nad położeniem stołu do montażu detali można zmieniać jego pozycję tak, żeby to było proste i ergonomiczne dla operatora: np. ustawić odpowiednią wysokość w zależności od jego wzrostu.
7. Jakie produkty można stosować zamiast pozycjonerów i czym one się różnią od pozycjonerów? Co to jest stół spawalniczy, stół obrotowy i indekser obrotowy?
W stanowiskach zrobotyzowanych dążymy do spawania całego detalu z jednego zamocowania. W przypadku, gdy detal może zostać wyspawany bez jego obracania, zamiast pozycjonera możemy zastosować standardowy stół spawalniczy, na którym montowane są elementy spawane.
Jeżeli stanowisko wyposażone jest w stół stacjonarny i wymagany jest obrót detalu, obrót musi zostać zrealizowany manualnie przez operatora. Ręczny obrót zmniejsza wydajność stanowiska, ponieważ w czasie obracania detalu robot musi zostać zatrzymany. Ponowne montowanie detalu, który jest już częściowo wyspawany, powoduje dodatkowe niedokładności, związane z skurczem spawalniczym.
Rozwinięciem stołu stacjonarnego jest zastosowanie indeksera. Daje on możliwość manipulowania detalem. Liczba osi indeksera jest tak dobierana, aby wszystkie spoiny mogły być wykonane z jednego zamocowania detalu. Sterowanie obrotowym stołem indeksującym odbywa się z wykorzystaniem komunikacji między robotem spawalniczym a sterownikiem PLC, odpowiedzialnym za ruch osi indeksera.
Kontroler robota wysyła do sterownika pozycję indeksera i czeka na potwierdzenie osiągniecia prze obrotnik zadanej pozycji. Po uzyskaniu potwierdzenia ramię robota przystępuje do wykonywania spoin przypisanych do konkretnej pozycji osi dodatkowej.
Największa wydajność stanowiska spawalniczego jest osiągana przy zastosowaniu pozycjonera spawalniczego. Aplikacje spawalnicze wyposażone w pozycjonery pozwalają na jednoczesny ruch robota oraz obrotnika. Pozycjonery są podłączane bezpośrednio do kontrolera robota, dzięki czemu kontroler w trybie ciągłym może sterować pozycją osi dodatkowej. Dzięki tej funkcjonalności w momencie zmiany pozycji obrotnika ramię robota dostosowuje swoją pozycję do wykonywania kolejnej spoiny, dzięki czemu czas spawania detalu jest znacznie krótszy.
Gdy wykorzystywany jest indekser, w trakcie obrotu ramię robota pozostaje nieruchomo. Największą zaletą stosowania pozycjonerów jest możliwość wykonywania ruchów synchronicznych. Tego typu ruchy wykorzystywane są dla spoin, które podczas ich wykonywania wymagają obrotu detalu. W trakcie takiego ruchu kontroler robota dostosowuje prędkość poruszania się końcówki względem detalu do takiej, jaka jest założona w programie spawalniczym.
Pozycjoner spawalniczy zależnie od wykonywanych detali może być wykorzystywany jako stół stacjonarny lub indekser. Stanowiska z pozycjonerami charakteryzują się najlepszą wydajnością oraz jakością wykonywanych detali.
8. Uruchamianie, programowanie i obsługa robota spawalniczego z obrotnikiem. Czym się różnią zadania operatora i programisty robota?
Do zadań operatora należy wyłącznie obsługa stanowiska, czyli wyciąganie i montowanie produkowanych detali oraz uruchamianie wcześniej przygotowanych programów.
Programista stanowiska zrobotyzowanego zajmuje się tworzeniem aplikacji spawalniczej, czyli programu na robota. Pozycja obrotnika jest zawsze uwzględniona w każdym zapisanym punkcie w aplikacji. Podczas programowania obrotnikiem porusza się za pomocą Teach Pendanta robota.
9. Jak zadbać o bezpieczeństwo przy pracy z obrotnikiem spawalniczym? Czy są jakieś normy bezpieczeństwa pracy z obrotnikami?
Niezależnie od tego, czy stanowisko spawalnicze jest wyposażone w obrotnik, czy nie, musi spełniać wymagania zawarte w dyrektywie maszynowej. Obrotnik jest urządzeniem, z którym współpracuje zarówno robot, jak i operator stanowiska.
Jedną z najważniejszych funkcji bezpieczeństwa, jaka musi być zastosowana w stanowiskach z obrotnikami, jest monitorowanie zatrzymania. Funkcja monitorowania zatrzymania jest uruchamiana w momencie, gdy operator jest w przestrzeni pracy obrotnika. Pozycja, w której obrotnik został zatrzymany, jest ciągle monitorowana przez moduł Cubic-S (w przypadku robotów Kawasaki Robotics). W momencie wykrycia ruchu pozycjonera całe stanowisko jest awaryjne zatrzymane. Zastosowanie tej funkcji gwarantuje, że współpraca człowieka z obrotnikiem jest w 100% bezpieczna.
10. Obrotnik spawalniczy a robot spawalniczy – jak połączyć w jeden system?
Pozycjonery są testowane oraz wstępnie konfigurowane w procesie produkcji, tak aby czas wdrożenia przebiegał sprawnie i szybko. Jeśli obrotniki wykorzystują te same serwonapędy oraz serwowzmacniacze, co kontroler robota przemysłowego, to konfiguracja takiego systemu polega na wpisaniu w programie aplikacji zrobotyzowanej podstawowych parametrów obrotnika oraz dostosowaniu wzmocnienia do wagi detalu.
Cały proces jest szybki. Zależnie od aplikacji, konfiguracja jednej dodatkowej osi zajmuje około 30 minut.
11. Na jakich zasadach działa kooperacja robota z pozycjonerem?
Dzięki zastosowaniu kompatybilnych serwonapędów, pozycjonery wspierają takie rozwiązania, jak kooperacja.
Kooperacja – czyli współdziałanie robota z pozycjonerem – ułatwia programowanie ścieżek oraz tworzenie aplikacji. Pozwala ona na jednoczesny obrót detalu i realizowanie procesu spawania.
Kooperacja jest szczególnie przydatna w momencie spawania obwodowego, dzięki temu istnieje możliwość spawania pełnego obwodu z jednym rozpoczęciem i jednym zakończeniem spawania. Minimalizacja punktów rozpoczęcia i zakończenia spawania zmniejsza ryzyko powstawania niezgodności spawalniczych w miejscach rozpoczęcia i zakończenia spawania.
W części 3 artykułu o obrotnikach spawalniczych dowiesz się o:
12. Zalety obrotników spawalniczych
13. Jak zaprojektować miejsce pozycjonera na stanowisku zrobotyzowanym?
14. Co to jest przyrząd spawalniczy?
15. Jak montuje się detal na przyrządzie spawalniczym?
Zobacz część 1 artykułu o obrotnikach spawalniczych:
15 rzeczy, które warto wiedzieć o obrotnikach spawalniczych, jeśli realizujesz zrobotyzowane spawanie – cz. 1
Autor:
Grzegorz Wójtowicz
Project manager.
Międzynarodowy Inżynier Spawalnik IWE
Współautor:
Łukasz Giza
Inżynier ds. osprzętu robotyki.
