Modułowa cela do spawania zrobotyzowanego: dwa roboty, setki geometrii elementów

Modułowe, współpracujące i elastyczne: cela do spawania zrobotyzowanego Handling-to-Welding łączy elementy o różnych geometriach i z różnych materiałów. Całą pracę wykonują przy tym dwa roboty — robot manipulujący ustawia elementy spawane w odpowiedniej pozycji, a drugi robot realizuje spawanie. Różne możliwości konfiguracji i rozwiązania w zakresie oprogramowania zapewniają bezproblemową integrację tego modułowego, elastycznego systemu z procesami produkcyjnymi. HTW jest tym samym ekonomicznym i przyszłościowym, kompleksowym rozwiązaniem.

Od stalowych ram, przez pojemniki ze stali nierdzewnej, aż po profile aluminiowe — zakłady zajmujące się obróbką metali, stosowały dotąd specyficzne systemy spawania do różnych elementów. Różne materiały, a także rozmiary i kształty elementów wymagają bowiem dokładnie dopasowanych narzędzi. Przedsiębiorstwa metalurgiczne musiały liczyć się ze zwiększonym zapotrzebowaniem na przestrzeń i nakładami inwestycyjnymi. No i mamy rozwiązanie.

Modułowa, zautomatyzowana platforma jako wszechstronne urządzenie
W linii produktów Robot Welding firma Fronius prezentuje rozwiązanie w postaci HTW: pozwala ono wykonywać różnorodne zadania przy użyciu jednej celi do spawania zrobotyzowanego. Podstawą rozwiązania jest modułowa, zautomatyzowana platforma.

Cela spawalnicza Handling-to-Welding: robot manipulujący ustawia element spawany w odpowiedniej pozycji, drugi robot realizuje spawanie / Fot. Fronius International GmbH

Zmienne komponenty systemu zapewniają sprawny przebieg procesów: jeżeli magazyn jest wyposażony w inteligentny system składowania, transport wchodzący i wychodzący elementów odbywa się w pełni automatycznie. Zwiększa to autonomię całego systemu spawania. Zamiast stosowanych dotychczas różnych pozycjonerów i systemów spawania do różnych elementów, wszystkie zadania spawalnicze przejmuje teraz modułowa cela do spawania zrobotyzowanego. Zapewnia to oszczędność czasu i pieniędzy.

HTW: wspólna praca dwóch robotów
W swoim rozwiązaniu Fronius stawia na współpracę dwóch robotów: robot manipulujący chwyta elementy spawane i utrzymuje je we właściwej pozycji, a drugi robot realizuje spawanie. Ta kombinacja zapewnia najwyższą elastyczność w odniesieniu do rozmiarów i geometrii elementów — nawet przy elementach ustawionych pod kątem.

System HTW składa się z modułów, które można indywidualnie zestawiać. W zależności od konfiguracji celi dostępne są śluzy do transportu przychodzącego i wychodzącego elementów. Możliwe jest także wyposażenie w różne pozycjonery, Tool Center Point (TCP), system pomiarowy, system czyszczenia palnika, stację wymiany palników lub system wymiany końcówek prądowych. System nadaje się do całkowicie zautomatyzowanego spawania przy użyciu procesów MIG/MAG, CMT (Cold Metal Transfer firmy Fronius), TIG a także do spawania plazmowego.

Podstawę modułowej celi spawalniczej Handling-to-Welding stanowią idealnie dopasowane do siebie komponenty: robot spawalniczy, robot manipulujący, sterowanie robotów, sterowanie systemowe, obudowa ochronna i śluzy do elementów / Fot. Fronius International GmbH

Wszystko pod kontrolą dzięki sterowaniu systemowemu HMI
Firma stosuje przemyślany system sterowania systemowego: HMI T21-RS, który umożliwia monitorowanie i koordynowanie wszystkich komponentów, takich jak roboty, źródło spawalnicze TPS/i, pozycjonery, system regałowy lub czyszczenie palnika. Dzięki 21-calowemu ekranowi dotykowemu obsługa jest intuicyjna, wygodna i zajmuje niewiele czasu.

Pracę ułatwia edytor programów, służący do definiowania wszystkich procesów programu, oraz trójwymiarowa wizualizacja w czasie rzeczywistym: wizualizuje ona zarówno moduły urządzenia, jak i obszary chronione. Standardowy zakres funkcji zawiera zarządzanie użytkownikami i programem, komunikaty o usterkach, licznik taktowania i sztuk, przełączanie języka, wyświetlanie statusu urządzenia oraz zarządzanie zasilaniem (doprowadzanie mediów) wszystkich podzespołów.

Nadrzędne sterowanie systemowe HMI T21-RS monitoruje i koordynuje wszystkie komponenty oraz wizualizuje wszystkie procesy w czasie rzeczywistym / Fot. Fronius International GmbH

Oprogramowanie Pathfinder oszczędza czas i koszty
Do tej pory najpierw trzeba było zakończyć bieżące prace spawalnicze, aby móc zaprogramować kolejny proces. Pathfinder umożliwia zaprogramowanie nowego procesu spawania jeszcze w trakcie bieżącej pracy — i to offline, czyli w sposób oddzielony od celi do spawania zrobotyzowanego.

Oprogramowanie rozpoznaje przy tym limity osiowe, oblicza punkty startowe, punkty końcowe i odległości oraz automatycznie wyznacza punkty uczenia. Może wizualizować kontury zakłócające i odpowiednio korygować pozycje palników w odpowiednim czasie. Do tego całość dzieje się z wyprzedzeniem, a nie przy pierwszych próbach spawania — co także zapewnia oszczędność czasu i pieniędzy.

Oprogramowanie Pathfinder umożliwia konfigurację i parametryzację nowych zadań spawalniczych jeszcze w czasie spawania / Fot. Fronius International GmbH

Całościowa koncepcja: oprogramowanie, sprzęt i obszerny serwis
Podsumowując: modułowa cela do spawania zrobotyzowanego HTW składa się z następujących komponentów:

Robot manipulujący i robot spawalniczy
Sterowanie robota manipulującego i robota spawalniczego
Źródło spawalnicze TPS/i Robotic firmy Fronius ze zintegrowanym interfejsem robota
Sterowanie systemowe HMI T21-RS wraz z wizualizacją 3D w czasie rzeczywistym oraz dokumentacją danych spawalniczych
Systemy palników odpowiednie do wszystkich procesów spawania i geometrii elementów
Stacja czyszcząca, pomiarowa i wymiany do palników spawalniczych i końcówek prądowych
Opcjonalnie: system regałów i stacja wymiany pozycjonerów

To rozwiązanie spawalnicze jest całościową koncepcją nie tylko ze względu na przemyślane, dopasowane do siebie elementy oprogramowania i sprzętu. Istotną rolę odgrywa także dobrze rozwinięty serwis. Na życzenie klienta Fronius Welding Automation już na wstępie oferuje wsparcie w postaci studiów wykonalności, koncepcji, a także symulacji wszystkich procesów oraz szkolenia użytkowników.