Yntegreare robotyske plasmasnijing fereasket mear dan allinich in fakkel oan 'e ein fan' e robotyske earm. Kennis fan it plasma-snijproses is key.treasure
Metalfabrikanten yn 'e yndustry - yn wurkwinkels, swiere masines, skipsbou en struktureel stiel - stribje dernei om te foldwaan oan easken fan leveringsferwachtingen, wylst se kwaliteitseasken oertreffe. net maklik.
In protte fan dizze problemen kinne weromfierd wurde nei hânmjittige prosessen dy't noch altyd foarkommen binne yn 'e yndustry, benammen by it meitsjen fan komplekse foarmige produkten lykas yndustriële kontenerdeksels, bûgde strukturele stielen komponinten, en buizen en buizen. In protte fabrikanten besteegje 25 oant 50 prosint fan har machining tiid foar hânmjittich markearring, kwaliteit kontrôle, en konverzje, doe't de eigentlike cutting tiid (meastentiids mei in hân-holden oxyfuel of plasma cutter) is mar 10 oan 20 prosint.
Neist de tiid ferbrûkt troch sokke hânmjittich prosessen, in protte fan dizze besunigings wurde makke om ferkearde funksje lokaasjes, ôfmjittings of tolerânsjes, easkjen wiidweidige sekundêre operaasjes lykas slypjen en rework, of slimmer, Materialen dy't moatte wurde scraped.Many winkels wijd as folle as 40% fan harren totale ferwurkjen tiid oan dizze lege-wearde wurk en ôffal.
Dit alles hat laat ta in yndustry push nei automatisearring.In winkel dy't automatisearret hânmjittich fakkel cutting operaasjes foar komplekse multi-as dielen ymplemintearre in robotic plasma cutting sel en, net ferrassend, seach grutte winsten. soe nimme 5 minsken 6 oeren kin no dien wurde yn mar 18 minuten mei help fan in robot.
Wylst de foardielen fanselssprekkend binne, fereasket it ymplementearjen fan robotysk plasmasnijen mear dan allinich it keapjen fan in robot en in plasmafakkel. As jo besykje robotysk plasmasnijen te beskôgjen, wês dan wis dat jo in holistyske oanpak nimme en nei de folsleine weardestream sjen. in fabrikant oplaat systeemintegrator dy't plasmatechnology begrypt en begrypt en de systeemkomponinten en prosessen nedich om te soargjen dat alle easken yntegreare binne yn it batterijûntwerp.
Beskôgje ek de software, dy't nei alle gedachten ien fan 'e wichtichste komponinten fan elke robotyske plasma-snijsysteem is. nimt in protte tiid om de robot oan te passen oan plasmasnijen en it snijpaad te learen, jo fergrieme gewoan in soad jild.
Wylst robotyske simulaasjesoftware gewoan is, brûke effektive robotyske plasmasnijsellen offline robotyske programmearringssoftware dy't automatysk robotpaadprogrammearring útfiere, botsingen identifisearje en kompensearje, en kennis fan plasma-snijproses yntegrearje. , It automatisearjen fan sels de meast komplekse robotyske plasma-snijapplikaasjes wurdt folle makliker.
Plasma cutting komplekse multi-axis foarmen fereasket unike fakkel mjitkunde. Tapasse de fakkel mjitkunde brûkt yn in typyske XY applikaasje (sjoch figuer 1) oan in komplekse foarm, lykas in bûgde druk skip kop, en do silst tanimme de kâns op botsingen. Om dizze reden binne skerpe fakkels (mei in "puntige" ûntwerp) better geskikt foar robotyske foarmsnijen.
Alle soarten botsingen kinne net foarkommen wurde mei in skerpe zaklamp allinnich. It dielprogramma moat ek feroarings befetsje oan 'e snijhichte (dat wol sizze dat de fakkelpunt klaring moat hawwe nei it wurkstik) om botsingen te foarkommen (sjoch figuer 2).
Tidens de cutting proses, it plasma gas streamt del it fakkel lichem yn in draaikolk rjochting nei de fakkel tip.This rotational aksje makket it mooglik centrifugal krêft te lûken swiere dieltsjes út 'e gas kolom nei de perifery fan' e nozzle gat en beskermet de fakkel gearstalling út de stream fan waarme elektroanen.De temperatuer fan it plasma is tichtby 20.000 graden Celsius, wylst de koperen dielen fan 'e fakkel smelte by 1.100 graden Celsius. Verbruiksartikelen hawwe beskerming nedich, en in isolearjende laach fan swiere dieltsjes soarget foar beskerming.
figuer 1. Standert fakkel lichems binne ûntwurpen foar sheet metal cutting. Mei deselde fakkel yn in multi-axis applikaasje fergruttet de kâns op botsingen mei it workpiece.
De swirl makket de iene kant fan 'e besuniging waarmer as de oare. Toortsen mei rotearjend gas yn' e klok set typysk de hjitte kant fan 'e besuniging oan 'e rjochterkant fan 'e bôge (as fan boppen sjoen yn 'e rjochting fan 'e knip). Dit betsjut dat de proses yngenieur wurket hurd foar in optimalisearjen fan de goede kant fan 'e besuniging en giet derfan út dat de minne kant (lofts) sil wêze scrap (sjoch figuer 3).
Ynterne funksjes moatte wurde besunige yn in tsjin de klok yn rjochting, mei de hite kant fan it plasma meitsje in skjinne cut oan de rjochterkant (part râne kant). Ynstee, de perimeter fan it diel moat wurde snije yn in klok mei fakkel snijt yn 'e ferkearde rjochting, it kin meitsje in grutte taper yn' e cut profyl en tanimme dross op 'e râne fan it part. Yn wêzen, jo sette "goede besunigings" op scrap.
Tink derom dat de measte plasma paniel cutting tabellen hawwe proses yntelliginsje boud yn de controller oangeande de rjochting fan de bôge cut. Mar op it mêd fan robotika, dizze details binne net needsaaklikerwize bekend of begrepen, en se binne noch net ynbêde yn in typyske robot controller - dus it is wichtich om offline robotprogrammearring software te hawwen mei kennis fan it ynbêde plasmaproses.
Fakkelbeweging dy't brûkt wurdt om metaal troch te stekken hat in direkte effekt op verbruiksartikelen foar plasma-snijden. As de plasma-fakkel it blêd op snijhichte (te ticht by it wurkstik) trochbrekt, kin de weromslach fan it smelte metaal it skyld en it nozzle fluch beskeadigje. minne cut kwaliteit en redusearre verbruiksartikelen libben.
Nochris bart dit komselden yn tapassingen foar snijden fan plaatmetaal mei in gantry, om't de hege mjitte fan fakkelekspertize al yn 'e controller ynboud is. .
Earst, de fakkel fiert in hichte-sensing proseduere, meastal mei help fan in ohmic sinjaal te ûntdekken de workpiece oerflak. nei it wurkstik. Sadree't de plasmabôge oerbrocht is, kin it folslein opwaarme. Op dit punt beweecht de fakkel nei de piercehichte, wat in feiliger ôfstân is fan it wurkstik en fierder fan 'e blowback fan it gesmolten materiaal. De fakkel hâldt dit ôfstân oant de plasma bôge hielendal penetrates de plaat. Neidat de pierce fertraging is foltôge, de fakkel beweecht del nei de metalen plaat en begjint de cutting beweging (sjoch figuer 4).
Nochris, al dizze yntelliginsje is meastentiids ynboud yn 'e plasma-controller dy't brûkt wurdt foar blêdsnijen, net de robot-controller. Robotysk snijen hat ek in oare laach fan kompleksiteit. Piercing op' e ferkearde hichte is slim genôch, mar by it snijen fan meardere assen foarmen, de fakkel kin net wêze yn 'e bêste rjochting foar it workpiece en materiaal dikte. As de fakkel is net perpendiculêr op it metalen oerflak it pierces, it sil einigje snije in dikker dwerstrochsneed dan nedich, fergrieme consumable life.Additionally, piercing in contoured workpiece yn 'e ferkearde rjochting kin pleatse de fakkel gearstalling te ticht by it workpiece oerflak, bleatstelling oan melt blowback en feroarsake foartiid falen (sjoch figuer 5).
Beskôgje in robotyske plasma-snijapplikaasje wêrby't it bûgen fan 'e kop fan in drukfet giet. Fergelykber mei blêdsnijen moat de robotyske fakkel loodrecht op it materiaal oerflak pleatst wurde om de tinne mooglike dwerstrochsneed foar perforaasje te garandearjen. As de plasmafakkel it wurkstik benaderet , It brûkt hichtedeteksje oant it it oerflak fan it skip fynt, lûkt dan lâns de fakkelas werom om de hichte oer te bringen. .
Sadree't de pierce fertraging ferrint, de fakkel wurdt ferlege nei de cutting hichte. By it ferwurkjen fan kontoeren, de fakkel wurdt draaid nei de winske cutting rjochting tagelyk of yn stappen. Op dit punt begjint de cutting folchoarder.
Robots wurde oerbepaalde systemen neamd. Dat sei, it hat meardere manieren om op itselde punt te kommen. Dit betsjut dat elkenien dy't in robot leart om te bewegen, of immen oars, moat in bepaald nivo fan saakkundigens hawwe, itsij yn it begripen fan robotbeweging as it ferwurkjen easken fan plasma cutting.
Hoewol't teach pendants hawwe evoluearre, guon taken binne net ynherint geskikt foar learen pendant programmearring-benammen taken wêrby't in grut oantal mingde leech-volume dielen. dagen foar komplekse dielen.
Offline robot programmearring software ûntwurpen mei plasma cutting modules sil ynbêde dizze ekspertize (sjoch figuer 7). Dit omfettet plasma gas cutting rjochting, initial hichte sensing, pierce sequencing, en cutting snelheid optimalisaasje foar fakkel en plasma prosessen.
figuer 2. Sharp ("puntige") fakkels binne better geskikt foar robotic plasma cutting. Mar sels mei dizze fakkel geometry, is it bêste te fergrutsjen de cut hichte te minimalisearjen de kâns op botsingen.
De software soarget foar de robotika-ekspertize dy't nedich is om oerbepaalde systemen te programmearjen.mienskiplike grinzen;overtravel;wrist rollover;botsingsdeteksje;eksterne assen;en toolpath optimization.Earst, de programmeur ymportearret de CAD triem fan it ôfmakke diel yn offline robot programmearring software, dan definiearret de râne te snijen, tegearre mei de pierce punt en oare parameters, rekken hâldend mei botsing en berik beheinings.
Guon fan 'e lêste iteraasjes fan offline robotika-software brûke saneamde taak-basearre offline programmearring. Dizze metoade lit programmeurs automatysk snijpaden generearje en meardere profilen tagelyk selektearje. , en kies dan om de start- en einpunten te feroarjen, lykas de rjochting en oanstriid fan 'e plasmafakkel.Programmering begjint algemien (ûnôfhinklik fan it merk fan' e robotyske earm of plasmasysteem) en giet oer om in spesifyk robotmodel op te nimmen.
De resultearjende simulaasje kin rekken hâlde mei alles yn 'e robotyske sel, ynklusyf eleminten lykas feiligensbarriêres, fixtures en plasma-fakkels. in simulaasje kin in botsingsprobleem ûntdekke tusken twa ferskillende besunigings yn 'e kop fan in drukfet. Elke ynsnijing is op in oare hichte lâns de kontoer fan' e holle, dus flugge beweging tusken ynsnijdingen moat rekken hâlde mei de nedige klaring - in lyts detail, oplost foardat it wurk berikt de flier, dat helpt elimineren hoofdpijn en ôffal.
Oanhâldende arbeidstekoarten en tanimmende fraach fan klanten hawwe mear fabrikanten frege om te draaien nei robotyske plasma-snijden. Spitigernôch dûke in protte minsken yn it wetter gewoan om mear komplikaasjes te ûntdekken, benammen as de minsken dy't automatisearring yntegrearje, gjin kennis hawwe fan it plasma-snijproses. Dit paad sil allinich liede ta frustraasje.
Yntegrearje plasma cutting kennis fan it begjin ôf, en dingen feroarje. Mei plasma proses yntelliginsje, de robot kin draaie en ferpleatse as nedich te fieren de meast effisjinte piercing, it ferlingjen fan it libben fan verbruiksartikelen. collision.As folgjen fan dit paad fan automatisearring, fabrikanten rispje beleannings.
Dit artikel is basearre op "Advances in 3D Robotic Plasma Cutting" presintearre op 'e 2021 FABTECH-konferinsje.
FABRICATOR is it liedende tydskrift foar metaalfoarmjen en -fabrykaasje yn Noard-Amearika. It tydskrift jout nijs, technyske artikels en saakskiednis dy't fabrikanten mooglik meitsje om har wurk effisjinter te dwaan. FABRICATOR tsjinnet de yndustry sûnt 1970.
No mei folsleine tagong ta de digitale edysje fan The FABRICATOR, maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
De digitale edysje fan The Tube & Pipe Journal is no folslein tagonklik, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Genietsje fan folsleine tagong ta de digitale edysje fan STAMPING Journal, dy't de lêste technologyske foarútgong, bêste praktiken en yndustrynijs foar de metalen stampingmerk leveret.
No mei folsleine tagong ta de digitale edysje fan The Fabricator en Español, maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Post tiid: mei-25-2022
