Сварочный робот GSX (GSK) RH06A3: подбор под изделие

GSX RH06A3 — промышленный 6-осевой робот для выполнения заданных сварочных траекторий в составе роботизированного комплекса.

Сам робот не является готовой сварочной ячейкой. Для работы нужны источник сварочного тока, горелка, оснастка, система управления и средства безопасности. Оснастка — это приспособления, которые задают положение детали и удерживают её во время сварки.

В зависимости от задачи в комплекс также могут входить:

• позиционер или вращатель;
• жидкостное охлаждение;
• станция очистки горелки;
• система поиска положения детали или шва;
• дополнительное оборудование;
• ограждение и защитные устройства.

Состав комплекса определяют после анализа изделия, процесса сварки и условий участка. Подробнее о сварочных роботах WELDIX и подходе к подбору оборудования — на основной странице, а практические материалы собраны в блоге WELDIX о роботизации сварки.

RH06A3 применяют там, где сварочные операции можно повторять по заданной траектории, а детали устанавливаются в предсказуемом положении.

Для роботизации важна не только серийность. Один из ключевых факторов — воспроизводимость заготовок: робот должен получать деталь и сварной шов в достаточно стабильном положении от цикла к циклу. В материалах WELDIX RH06A3 встречается в решениях для:

• рамных изделий;
• валов, цилиндров и шнеков;
• трубных решёток.

При оценке нового изделия проверяют:

• отклонения геометрических размеров;
• разброс сборки заготовок;
• смещение детали в оснастке;
• положение и длину швов;
• доступ горелки;
• возможность одинаково базировать детали;
• необходимость поворота изделия;
• частоту переналадки;
• доступную площадь участка.

Базирование — это установка детали в заданное положение относительно оснастки и робота. Если положение шва меняется, сначала выясняют причину: это может быть сборка, оснастка или отклонение размеров. После этого оценивают, нужно ли менять подготовку заготовок, оснастку или способ поиска шва.

Рабочая зона — пространство, в котором робот может перемещать установленный инструмент. Паспортной досягаемости недостаточно, чтобы подтвердить доступ ко всем швам.

Нужно проверить реальные положения горелки относительно изделия.

Доступ ко всем швам проверяют по компоновке и траекториям, а не только по паспортному радиусу робота. Для сложных изделий такую проверку желательно выполнить до окончательного утверждения компоновки. Подробнее — в материале о подборе сварочного робота под изделие.

Грузоподъёмность робота относится к нагрузке на его запястье, а не к массе свариваемого изделия.

На запястье могут находиться:

• сварочная горелка;
• крепление;
• датчик столкновения;
• дополнительный датчик;
• элементы кабельного пакета.

Массу изделия воспринимает стол, позиционер, вращатель или другая опорная конструкция. Поэтому грузоподъёмность манипулятора нельзя использовать как показатель допустимой массы свариваемой детали. При подборе проверяют ограничения конкретного робота и установленного на него оборудования.

Роботизированный сварочный комплекс — это система оборудования для перемещения горелки, сварки, фиксации изделия и безопасной работы участка. GSX RH06A3 является только одним из элементов этой системы.

В проект могут входить:

• промышленный робот GSX RH06A3;
• контроллер робота;
• источник сварочного тока;
• механизм подачи проволоки;
• сварочная горелка;
• позиционер или вращатель;
• оснастка;
• жидкостное охлаждение;
• станция очистки горелки;
• система поиска положения детали или шва;
• защитное ограждение и защитные устройства;
• пульты управления, кабели и дополнительное оборудование.

Это примеры известных конфигураций. Состав нового комплекса определяют отдельно под изделие и производственный процесс.

Позиционер нужен, если во время сварки требуется менять положение изделия относительно робота.

Он может поворачивать или наклонять деталь — это помогает обеспечить доступ горелки к нужным участкам шва. При подборе позиционера проверяют:

• массу изделия;
• размеры изделия;
• способ крепления;
• требуемые положения во время сварки;
• рабочую зону робота;
• расположение оснастки.

Если для расчёта требуется положение центра тяжести или допустимый момент, их проверяют по данным конкретного проекта и оборудования. Тип и необходимость позиционера определяют после анализа изделия.

Оснастка должна обеспечивать воспроизводимое положение заготовки относительно программы робота.

Если деталь каждый раз смещается, заданная траектория горелки может не совпасть с фактическим положением шва. При оценке оснастки проверяют:

• базирование детали;
• расположение зажимов;
• доступ горелки;
• разброс сборки;
• сварочные деформации;
• загрузку и выгрузку;
• переналадку между изделиями.

Если разброс сборки мешает стабильной сварке, сначала определяют источник отклонений. Возможные решения — изменить подготовку заготовок, доработать оснастку или проверить необходимость поиска шва. Универсального допустимого разброса для всех изделий нет: его определяют для конкретного соединения и проверяют на контрольных деталях.

Робот, источник сварочного тока, горелка и другое оборудование должны работать как единая система.

Источник обеспечивает сварочный процесс, робот перемещает горелку по заданной программе. При проектировании проверяют:

• обмен сигналами между устройствами;
• управление запуском и остановкой сварки;
• размещение оборудования;
• прокладку кабелей;
• фиксацию детали;
• доступ для обслуживания.

Для отдельных задач может применяться система поиска и слежения за швом. Наличие такой системы не отменяет требований к подготовке и сборке деталей: сначала нужно определить характер отклонений и требования к соединению.

Инженерный аудит полезен, когда по названию модели и чертежу нельзя уверенно определить пригодность решения.

Он особенно актуален, если:

• выпускается несколько типов изделий;
• часто меняется номенклатура;
• есть заметный разброс сборки;
• положение швов меняется от детали к детали;
• швы находятся в труднодоступных местах;
• требуется позиционирование изделия;
• пространство участка ограничено;
• робот нужно встроить в действующий процесс;
• фактическая загрузка комплекса пока неизвестна.

При проектировании роботизации сварочного производства нужно оценивать не только модель робота, но и изделие, оснастку, компоновку, процесс сварки и организацию участка.

Безопасность учитывают до окончательного размещения оборудования и проектирования оснастки.

Ограждения, точки загрузки и защитные устройства занимают место и могут изменить компоновку ячейки и доступ к оборудованию. При проектировании рассматривают:

• зоны движения робота;
• доступ оператора;
• места загрузки и выгрузки;
• ограждение;
• защитные устройства;
• аварийную остановку;
• зоны обслуживания.

Конкретный состав системы безопасности зависит от проекта и результатов оценки рисков. Общие подходы к безопасности промышленных роботизированных систем описаны в материалах OSHA. Распределение обязанностей между сторонами фиксируют в договоре и проектной документации.

Критерии приёмки следует определить заранее и зафиксировать в техническом задании или согласованном протоколе.

Проверка может включать:

• сварку согласованных контрольных деталей;
• контроль результата выбранным методом;
• фиксацию фактического рабочего цикла;
• проверку загрузки и выгрузки;
• проверку переналадки, если она входит в задачу;
• проверку защитных устройств;
• передачу согласованных программ и документов.

Количество контрольных деталей, допустимые отклонения и целевой такт задают для конкретного проекта. Если этих значений нет в исходных данных, их нельзя придумывать для статьи или технического задания. Этапы запуска, проверки результата и эксплуатации подробнее разобраны в материале о внедрении, приёмке и обслуживании сварочных роботов.

После проверки характеристик робота нужно согласовать границы проекта и состав поставки.

Уточните:

• какое оборудование входит в комплекс;
• какая оснастка входит в проект;
• нужен ли позиционер;
• какие средства безопасности предусмотрены;
• что входит в монтаж и пусконаладочные работы;
• какое обучение предусмотрено;
• как будет проходить приёмка;
• какие документы и программы передаются;
• какие данные нужны от предприятия до начала проектирования.

Цену, сроки, гарантию, наличие и другие коммерческие условия подтверждают актуальным предложением.

Для предварительной оценки нужно передать данные об изделии и производственной задаче.

Полезно подготовить:

• чертёж или 3D-модель;
• фотографии изделия;
• информацию о сварных соединениях;
• данные о номенклатуре;
• информацию о количестве и частоте смены изделий;
• описание текущей сборки;
• сведения о доступной площади;
• требования к производственному процессу.

После анализа можно определить, подходит ли выбранная модель и какой состав комплекса потребуется. Производительность рассчитывают для конкретного изделия — в расчёте учитывают сварочный цикл, загрузку, выгрузку, переналадку, очистку и возможные простои. WELDIX подбирает роботизированные сварочные комплексы под изделие и производственную задачу.