Prerja e integruar robotike e plazmës kërkon më shumë sesa thjesht një pishtar të ngjitur në fund të krahut robotik. Njohja e procesit të prerjes së plazmës është thelbësore. thesar
Fabrikuesit e metaleve në të gjithë industrinë – në punishte, makineri të rënda, ndërtim anijesh dhe çeliku strukturor – përpiqen të përmbushin pritshmëritë e kërkuara të ofrimit duke tejkaluar kërkesat e cilësisë. Ata vazhdimisht kërkojnë të ulin kostot ndërsa merren me problemin gjithnjë aktual të mbajtjes së fuqisë punëtore të kualifikuar. Biznesi është jo i lehtë.
Shumë nga këto probleme mund të gjurmohen në proceset manuale që janë ende të përhapura në industri, veçanërisht kur prodhohen produkte me formë komplekse, si kapakët e kontejnerëve industrialë, komponentët strukturorë të lakuar prej çeliku dhe tubat dhe tubacionet. Shumë prodhues i kushtojnë 25 deri në 50 përqind të koha e përpunimit deri në shënjimin manual, kontrollin e cilësisë dhe konvertimin, kur koha aktuale e prerjes (zakonisht me një prerës me karburant të dorës ose plazma) është vetëm 10 deri në 20 përqind.
Përveç kohës së konsumuar nga procese të tilla manuale, shumë prej këtyre shkurtimeve bëhen rreth vendndodhjeve, dimensioneve ose tolerancave të gabuara të veçorive, duke kërkuar operacione të gjera dytësore si bluarja dhe ripërpunimi, ose më keq, materiale që duhet të hiqen. Shumë dyqane i kushtojnë si rreth 40% të kohës së tyre totale të përpunimit në këtë punë dhe humbje me vlerë të ulët.
E gjithë kjo ka çuar në një shtytje të industrisë drejt automatizimit. Një dyqan që automatizon operacionet manuale të prerjes së pishtarit për pjesë komplekse me shumë boshte, zbatoi një qelizë robotike prerëse plazme dhe, çuditërisht, pa përfitime të mëdha. Ky operacion eliminon paraqitjen manuale dhe një punë që do të duheshin 5 persona 6 orë tani mund të bëhet në vetëm 18 minuta duke përdorur një robot.
Ndërsa përfitimet janë të dukshme, zbatimi i prerjes robotike plazma kërkon më shumë sesa thjesht blerjen e një roboti dhe një pishtari plazma. Nëse jeni duke marrë në konsideratë prerjen robotike të plazmës, sigurohuni që të merrni një qasje holistike dhe të shikoni të gjithë rrjedhën e vlerës. Për më tepër, punoni me një integrues sistemi i trajnuar nga prodhuesi, i cili kupton dhe kupton teknologjinë e plazmës dhe komponentët dhe proceset e sistemit të kërkuara për të siguruar që të gjitha kërkesat janë integruar në modelin e baterisë.
Konsideroni gjithashtu softuerin, i cili është padyshim një nga komponentët më të rëndësishëm të çdo sistemi robotik të prerjes së plazmës. Nëse keni investuar në një sistem dhe softueri ose është i vështirë për t'u përdorur, kërkon shumë ekspertizë për t'u ekzekutuar, ose e gjeni atë kërkon shumë kohë për ta përshtatur robotin me prerjen e plazmës dhe për të mësuar rrugën e prerjes, thjesht po shpenzoni shumë para.
Ndërsa softueri i simulimit robotik është i zakonshëm, qelizat efektive robotike të prerjes së plazmës përdorin softuerin e programimit robotik jashtë linje që do të kryejë automatikisht programimin e rrugës së robotit, do të identifikojë dhe kompensojë për përplasjet dhe do të integrojë njohuritë e procesit të prerjes së plazmës. Përfshirja e njohurive të thella të procesit të plazmës është thelbësore. Me softuer si ky , automatizimi edhe i aplikacioneve më komplekse robotike të prerjes së plazmës bëhet shumë më i lehtë.
Format komplekse të prerjes së plazmës me shumë boshte kërkojnë gjeometrinë unike të pishtarit. Zbatoni gjeometrinë e pishtarit të përdorur në një aplikim tipik XY (shih Figurën 1) në një formë komplekse, siç është koka e lakuar e enës nën presion, dhe do të rrisni gjasat e përplasjeve. Për këtë arsye, pishtarët me kënd të mprehtë (me një dizajn "me majë") janë më të përshtatshëm për prerje në formë robotike.
Të gjitha llojet e përplasjeve nuk mund të shmangen vetëm me një elektrik dore me kënd të mprehtë. Programi i pjesëve duhet të përmbajë gjithashtu ndryshime në lartësinë e prerjes (dmth. maja e pishtarit duhet të ketë hapësirë nga pjesa e punës) për të shmangur përplasjet (shih Figurën 2).
Gjatë procesit të prerjes, gazi i plazmës rrjedh poshtë trupit të pishtarit në një drejtim vorbull në majën e pishtarit. Ky veprim rrotullues lejon forcën centrifugale të tërheqë grimcat e rënda nga kolona e gazit në periferi të vrimës së grykës dhe mbron montimin e pishtarit nga rrjedha e elektroneve të nxehtë. Temperatura e plazmës është afër 20.000 gradë Celsius, ndërsa pjesët e bakrit të pishtarit shkrihen në 1.100 gradë Celsius. Materialet konsumuese kanë nevojë për mbrojtje dhe një shtresë izoluese e grimcave të rënda siguron mbrojtje.
Figura 1. Trupat standarde të pishtarit janë projektuar për prerjen e fletëve të metalit. Përdorimi i të njëjtit pishtar në një aplikim me shumë boshte rrit mundësinë e përplasjes me pjesën e punës.
Rrotullimi e bën njërën anë të prerjes më të nxehtë se tjetra. Pishtarët me gaz rrotullues në drejtim të akrepave të orës zakonisht vendosin anën e nxehtë të prerjes në anën e djathtë të harkut (kur shikohet nga lart në drejtim të prerjes). Kjo do të thotë se inxhinieri i procesit punon shumë për të optimizuar anën e mirë të prerjes dhe supozon se ana e keqe (majtas) do të jetë skrap (shih Figurën 3).
Veçoritë e brendshme duhet të priten në drejtim të kundërt të akrepave të orës, me anën e nxehtë të plazmës duke bërë një prerje të pastër në anën e djathtë (ana e skajit të pjesës). Në vend të kësaj, perimetri i pjesës duhet të pritet në drejtim të akrepave të orës. Nëse pishtari shkurton në drejtimin e gabuar, mund të krijojë një konik të madh në profilin e prerjes dhe të rrisë skorjen në skajin e pjesës. Në thelb, ju po vendosni "prerje të mira" në skrap.
Vini re se shumica e tabelave të prerjes së paneleve plazma kanë inteligjencë procesi të integruar në kontrollues në lidhje me drejtimin e prerjes së harkut. Por në fushën e robotikës, këto detaje nuk dihen ose kuptohen domosdoshmërisht dhe ato nuk janë ende të ngulitura në një kontrollues tipik roboti - kështu që është e rëndësishme të keni softuer programues robotësh offline me njohuri për procesin e plazmës së integruar.
Lëvizja e pishtarit që përdoret për të shpuar metalin ka një efekt të drejtpërdrejtë në materialet konsumuese të prerjes së plazmës. Nëse pishtari i plazmës shpon fletën në lartësinë e prerjes (shumë afër pjesës së punës), zmbrapsja e metalit të shkrirë mund të dëmtojë shpejt mburojën dhe grykën. Kjo rezulton në cilësi e dobët e prerjes dhe jetëgjatësi e reduktuar e konsumit.
Përsëri, kjo ndodh rrallë në aplikimet e prerjes së llamarinës me një dorezë, pasi shkalla e lartë e ekspertizës së pishtarit është tashmë e integruar në kontrollues. Operatori shtyp një buton për të inicuar sekuencën e shpimit, e cila fillon një sërë ngjarjesh për të siguruar lartësinë e duhur të shpimit .
Së pari, pishtari kryen një procedurë të ndjeshmërisë së lartësisë, zakonisht duke përdorur një sinjal omik për të zbuluar sipërfaqen e pjesës së punës. Pas pozicionimit të pllakës, pishtari tërhiqet nga pllaka në lartësinë e transferimit, e cila është distanca optimale për harkun plazmatik për t'u transferuar te pjesa e punës. Pasi harku i plazmës të transferohet, ai mund të nxehet plotësisht. Në këtë pikë pishtari lëviz në lartësinë e shpimit, e cila është një distancë më e sigurt nga pjesa e punës dhe më larg nga kthimi i materialit të shkrirë. Pishtari e ruan këtë distancë derisa harku i plazmës të depërtojë plotësisht në pllakë. Pasi vonesa e shpimit të përfundojë, pishtari lëviz poshtë drejt pllakës metalike dhe fillon lëvizjen e prerjes (shih Figurën 4).
Përsëri, e gjithë kjo inteligjencë zakonisht futet në kontrolluesin e plazmës që përdoret për prerjen e fletëve, jo në kontrolluesin robotik. Prerja robotike ka gjithashtu një shtresë tjetër kompleksiteti. Shpimi në lartësinë e gabuar është mjaft i keq, por kur priten forma me shumë boshte, pishtari mund të mos jetë në drejtimin më të mirë për trashësinë e pjesës së punës dhe materialit. Nëse pishtari nuk është pingul me sipërfaqen metalike që shpon, ai do të përfundojë duke prerë një seksion kryq më të trashë sesa është e nevojshme, duke humbur jetën e konsumit. Për më tepër, shpimi i një pjese pune me kontur në drejtimin e gabuar mund ta vendosë montimin e pishtarit shumë afër sipërfaqes së pjesës së punës, duke e ekspozuar atë ndaj kthimit të shkrirjes dhe duke shkaktuar dështim të parakohshëm (shih Figurën 5).
Konsideroni një aplikim robotik të prerjes së plazmës që përfshin përkuljen e kokës së një ene nën presion. Ngjashëm me prerjen e fletës, pishtari robotik duhet të vendoset pingul me sipërfaqen e materialit për të siguruar seksionin më të hollë të mundshëm për shpim. Ndërsa pishtari i plazmës i afrohet pjesës së punës , ai përdor sensorin e lartësisë derisa të gjejë sipërfaqen e anijes, më pas tërhiqet përgjatë boshtit të pishtarit për të transferuar lartësinë. Pasi harku të transferohet, pishtari tërhiqet përsëri përgjatë boshtit të pishtarit për të shpuar lartësinë, në mënyrë të sigurtë larg nga kthimi (shih Figurën 6) .
Pasi skadon vonesa e shpimit, pishtari ulet në lartësinë e prerjes. Kur përpunohen konturet, pishtari rrotullohet në drejtimin e dëshiruar të prerjes njëkohësisht ose me hapa. Në këtë pikë, fillon sekuenca e prerjes.
Robotët quhen sisteme të mbipërcaktuara. Thënë kjo, ai ka mënyra të shumta për të arritur në të njëjtën pikë. Kjo do të thotë që kushdo që mëson një robot të lëvizë, ose kushdo tjetër, duhet të ketë një nivel të caktuar ekspertize, qoftë në kuptimin e lëvizjes së robotit apo përpunimit. kërkesat e prerjes së plazmës.
Edhe pse varëse mësimore kanë evoluar, disa detyra nuk janë në thelb të përshtatshme për të mësuar programimin e varëseve—veçanërisht detyrat që përfshijnë një numër të madh pjesësh të përziera me volum të ulët.Robotët nuk prodhojnë kur mësohen dhe vetë mësimi mund të zgjasë orë, madje edhe ditë për pjesë komplekse.
Softueri i programimit të robotëve jashtë linje, i krijuar me module prerëse plazme, do të përfshijë këtë ekspertizë (shih Figurën 7). Kjo përfshin drejtimin e prerjes së gazit të plazmës, ndjeshmërinë fillestare të lartësisë, renditjen e shpimit dhe optimizimin e shpejtësisë së prerjes për proceset e pishtarit dhe plazmës.
Figura 2. Pishtarët e mprehtë ("me majë") janë më të përshtatshëm për prerjen robotike të plazmës. Por edhe me këto gjeometri të pishtarit, është më mirë të rritet lartësia e prerjes për të minimizuar mundësinë e përplasjeve.
Softueri ofron ekspertizën robotike të nevojshme për programimin e sistemeve të mbipërcaktuara. Ai menaxhon veçoritë, ose situatat ku efekti përfundimtar robotik (në këtë rast, pishtari i plazmës) nuk mund të arrijë pjesën e punës;kufijtë e përbashkët;mbiudhëtim;rrokullisje dore;zbulimi i përplasjeve;akset e jashtme;dhe optimizimi i rrugës së veglave. Së pari, programuesi importon skedarin CAD të pjesës së përfunduar në softuerin e programimit të robotëve jashtë linje, më pas përcakton skajin që do të pritet, së bashku me pikën e shpimit dhe parametrat e tjerë, duke marrë parasysh kufizimet e përplasjes dhe rrezes.
Disa nga përsëritjet më të fundit të softuerit të robotikës jashtë linje përdorin të ashtuquajturin programim jashtë linje të bazuar në detyra. Kjo metodë i lejon programuesit të gjenerojnë automatikisht shtigjet e prerjes dhe të zgjedhin disa profile në të njëjtën kohë. Programuesi mund të zgjedhë një përzgjedhës të shtigjeve të skajit që tregon shtegun dhe drejtimin e prerjes , dhe më pas zgjidhni të ndryshoni pikat e fillimit dhe të përfundimit, si dhe drejtimin dhe pjerrësinë e pishtarit të plazmës. Programimi në përgjithësi fillon (i pavarur nga marka e krahut robotik ose sistemit plazmatik) dhe vazhdon të përfshijë një model specifik roboti.
Simulimi që rezulton mund të marrë parasysh gjithçka në qelizën robotike, duke përfshirë elementë të tillë si barrierat e sigurisë, instalimet dhe pishtarët e plazmës. Më pas llogarit çdo gabim kinematik dhe përplasje të mundshme për operatorin, i cili më pas mund të korrigjojë problemin. Për shembull, një simulim mund të zbulojë një problem përplasjeje midis dy prerjeve të ndryshme në kokën e një ene nën presion. Çdo prerje është në një lartësi të ndryshme përgjatë konturit të kokës, kështu që lëvizja e shpejtë midis prerjeve duhet të llogarisë hapësirën e nevojshme - një detaj i vogël, zgjidhet përpara se puna të arrijë në dysheme, që ndihmon në eliminimin e dhimbjeve të kokës dhe mbeturinave.
Mungesa e vazhdueshme e fuqisë punëtore dhe kërkesa në rritje e klientëve kanë shtyrë më shumë prodhues që t'i drejtohen prerjes robotike të plazmës. Fatkeqësisht, shumë njerëz zhyten në ujë vetëm për të zbuluar më shumë komplikime, veçanërisht kur njerëzve që integrojnë automatizimin nuk kanë njohuri për procesin e prerjes së plazmës. Kjo rrugë vetëm çojnë në zhgënjim.
Integroni njohuritë për prerjen e plazmës që në fillim dhe gjërat ndryshojnë. Me inteligjencën e procesit të plazmës, roboti mund të rrotullohet dhe të lëvizë sipas nevojës për të kryer shpimin më efikas, duke zgjatur jetën e materialeve harxhuese. Ai shkurton në drejtimin e duhur dhe manovron për të shmangur çdo pjesë pune përplasje.Kur ndjekin këtë rrugë automatizimi, prodhuesit korrin shpërblime.
Ky artikull bazohet në "Përparimet në Prerjen e Plazmës Robotike 3D" të paraqitur në konferencën FABTECH 2021.
FABRICATOR është revista kryesore e industrisë së formimit dhe fabrikimit të metaleve në Amerikën e Veriut. Revista ofron lajme, artikuj teknikë dhe histori të rasteve që u mundësojnë prodhuesve të bëjnë punën e tyre në mënyrë më efikase.FABRICATOR i ka shërbyer industrisë që nga viti 1970.
Tani me akses të plotë në edicionin dixhital të FABRICATOR, akses i lehtë në burimet e vlefshme të industrisë.
Edicioni dixhital i The Tube & Pipe Journal është tashmë plotësisht i aksesueshëm, duke siguruar qasje të lehtë në burimet e vlefshme të industrisë.
Shijoni akses të plotë në edicionin dixhital të STAMPING Journal, i cili ofron avancimet më të fundit teknologjike, praktikat më të mira dhe lajmet e industrisë për tregun e stampimit të metaleve.
Tani me akses të plotë në edicionin dixhital të The Fabricator en Español, akses i lehtë në burimet e vlefshme të industrisë.
Koha e postimit: Maj-25-2022
