Integra robota plasmotranĉado postulas pli ol nur torĉon ligitan al la fino de la robota brako. Scio pri la plasmotranĉa procezo estas ŝlosila. trezoro
Metalfabrikistoj tra la tuta industrio - en metiejoj, peza maŝinaro, ŝipkonstruado kaj strukturŝtalo - klopodas plenumi postulemajn liveratendojn superante kvalitpostulojn. Ili konstante serĉas redukti kostojn dum traktas la ĉiam nunan problemon de retenado de sperta laborforto. Komerco ne estas facila.
Multaj el ĉi tiuj problemoj povas esti spuritaj reen al manaj procezoj, kiuj ankoraŭ estas oftaj en la industrio, precipe dum fabrikado de kompleksaj formaj produktoj kiel industriaj ujkovriloj, kurbaj strukturŝtalaj komponantoj, kaj tuboj kaj tubaro. Multaj fabrikantoj dediĉas 25 ĝis 50 procentojn de sia maŝinada tempo al mana markado, kvalito-kontrolo kaj konvertado, kiam la fakta tranĉtempo (kutime per portebla oksifuela aŭ plasmotranĉilo) estas nur 10 ĝis 20 procentoj.
Aldone al la tempo konsumita de tiaj manaj procezoj, multaj el ĉi tiuj tranĉoj estas faritaj ĉirkaŭ malĝustaj trajtolokoj, dimensioj aŭ tolerancoj, postulante ampleksajn duarangajn operaciojn kiel muelado kaj riparlaboro, aŭ pli malbone, materialojn, kiujn oni devas forigi. Multaj vendejoj dediĉas ĝis 40% de sia tuta prilabora tempo al ĉi tiu malaltvalora laboro kaj malŝparo.
Ĉio ĉi kondukis al industria puŝo direkte al aŭtomatigo. Laborrenkontiĝo, kiu aŭtomatigas manajn torĉajn tranĉoperaciojn por kompleksaj pluraksaj partoj, efektivigis robotan plasmotranĉĉelon kaj, ne surprize, vidis grandegajn gajnojn. Ĉi tiu operacio forigas manan aranĝon, kaj laboro, kiu daŭrus 6 horojn por 5 homoj, nun povas esti farita en nur 18 minutoj uzante roboton.
Kvankam la avantaĝoj estas evidentaj, efektivigi robotan plasmotranĉadon postulas pli ol nur aĉeti roboton kaj plasmotorĉon. Se vi konsideras robotan plasmotranĉadon, certiĝu preni holisman aliron kaj rigardi la tutan valorfluon. Krome, kunlaboru kun fabrikant-trejnita sistemintegristo, kiu komprenas kaj komprenas plasmoteknologion kaj la sistemajn komponantojn kaj procezojn necesajn por certigi, ke ĉiuj postuloj estas integritaj en la baterian dezajnon.
Ankaŭ konsideru la programaron, kiu estas verŝajne unu el la plej gravaj komponantoj de iu ajn robota plasmotranĉa sistemo. Se vi investis en sistemon kaj la programaro estas aŭ malfacile uzebla, postulas multan sperton por funkcii, aŭ vi trovas, ke necesas multe da tempo por adapti la roboton al plasmotranĉado kaj instrui la tranĉvojon, vi nur malŝparas multan monon.
Kvankam robota simuladsoftvaro estas ofta, efikaj robotaj plasmotranĉĉeloj uzas senretan robotan programan programaron, kiu aŭtomate plenumos robotvojan programadon, identigos kaj kompensos koliziojn, kaj integros scion pri plasmotranĉaj procezoj. Enkorpigi profundan scion pri plasmotranĉaj procezoj estas ŝlosila. Kun tia programaro, aŭtomatigi eĉ la plej kompleksajn robotajn plasmotranĉajn aplikojn fariĝas multe pli facila.
Plasmotranĉado de kompleksaj plur-aksaj formoj postulas unikan torĉgeometrion. Apliku la torĉgeometrion uzatan en tipa XY-aplikaĵo (vidu Figuron 1) al kompleksa formo, kiel ekzemple kurba premuja kapo, kaj vi pliigos la probablecon de kolizioj. Pro ĉi tiu kialo, akrangulaj torĉoj (kun "pinta" dezajno) estas pli taŭgaj por robota formtranĉado.
Ne eblas eviti ĉiujn specojn de kolizioj per nur akrangula torĉlampo. La partprogramo devas ankaŭ enhavi ŝanĝojn al la tranĉalteco (t.e., la torĉpinto devas havi distancon de la laborpeco) por eviti koliziojn (vidu Figuron 2).
Dum la tranĉprocezo, la plasmogaso fluas laŭ la torĉkorpo en vortica direkto al la torĉpinto. Ĉi tiu rotacia ago permesas al centrifuga forto tiri pezajn partiklojn el la gaskolono al la periferio de la ajuttruo kaj protektas la torĉasembleon de la fluo de varmaj elektronoj. La temperaturo de la plasmo estas proksima al 20 000 celsiusgradoj, dum la kupraj partoj de la torĉo fandiĝas je 1 100 celsiusgradoj. Konsumeblaj materialoj bezonas protekton, kaj izola tavolo de pezaj partikloj provizas protekton.
Figuro 1. Normaj torĉkorpoj estas desegnitaj por tranĉado de lado. Uzi la saman torĉon en pluraksa apliko pliigas la eblecon de kolizioj kun la laborpeco.
La kirlo igas unu flankon de la tranĉo pli varma ol la alia. Torĉoj kun dekstrume rotacianta gaso tipe metas la varman flankon de la tranĉo dekstren de la arko (kiam rigardate de supre en la direkto de la tranĉo). Tio signifas, ke la procezinĝeniero laboras forte por optimumigi la bonan flankon de la tranĉo kaj supozas, ke la malbona flanko (maldekstra) estos rubaĵo (vidu Figuron 3).
Internaj trajtoj devas esti tranĉitaj maldekstrume, kun la varma flanko de la plasmo faranta puran tranĉon dekstre (rando de la parto). Anstataŭe, la perimetro de la parto devas esti tranĉita dekstrume. Se la torĉo tranĉas en la malĝusta direkto, ĝi povas krei grandan konusformon en la tranĉprofilo kaj pliigi skorion sur la rando de la parto. Esence, vi faras "bonajn tranĉojn" sur rubaĵo.
Notu, ke plej multaj plasmopanelaj tranĉtabloj havas procesinteligentecon enkonstruitan en la regilon koncerne la direkton de la arktranĉo. Sed en la kampo de robotiko, ĉi tiuj detaloj ne nepre estas konataj aŭ komprenitaj, kaj ili ankoraŭ ne estas enigitaj en tipan robotregilon - do gravas havi senretan robotprogramadon kun scio pri la enigita plasmoprocezo.
Torĉmovado uzata por trapiki metalon havas rektan efikon sur plasmotranĉajn konsumaĵojn. Se la plasmotorĉo trapikas la folion je tranĉalteco (tro proksime al la laborpeco), la kontraŭfrapo de la fandita metalo povas rapide difekti la ŝildon kaj ajuton. Tio rezultigas malbonan tranĉkvaliton kaj reduktitan konsumaĵvivon.
Denove, tio malofte okazas en aplikoj de tranĉado de lado kun gantro, ĉar la alta grado de torĉa sperto jam estas enkonstruita en la regilon. La funkciigisto premas butonon por komenci la trapikan sekvencon, kiu iniciatas serion da eventoj por certigi la ĝustan trapikaltecon.
Unue, la torĉo plenumas altec-sentan proceduron, kutime uzante ohman signalon por detekti la surfacon de la laborpeco. Post poziciigado de la plato, la torĉo estas retirita de la plato al la translokiga alto, kiu estas la optimuma distanco por ke la plasmarko translokiĝu al la laborpeco. Post kiam la plasmarko estas translokigita, ĝi povas tute varmiĝi. Ĉe tiu punkto la torĉo moviĝas al la trapikalteco, kiu estas pli sekura distanco de la laborpeco kaj pli malproksima de la reblovo de la fandita materialo. La torĉo konservas tiun distancon ĝis la plasmarko tute penetras la platon. Post kiam la trapika prokrasto finiĝas, la torĉo moviĝas malsupren al la metala plato kaj komencas la tranĉan movadon (vidu Figuron 4).
Denove, ĉi tiu tuta inteligenteco kutime estas enkonstruita en la plasmoregilon uzatan por tranĉado de lamenoj, ne en la robotregilon. Robota tranĉado ankaŭ havas alian tavolon de komplekseco. Trapiki je la malĝusta alto estas sufiĉe malbona, sed dum tranĉado de pluraksaj formoj, la torĉo eble ne estas en la plej bona direkto por la laborpeco kaj la materiala dikeco. Se la torĉo ne estas perpendikulara al la metala surfaco, kiun ĝi trapikas, ĝi finos tranĉante pli dikan transversan sekcion ol necese, malŝparante la vivon de konsumeblaĵo. Krome, trapiki konturitan laborpecon en la malĝusta direkto povas meti la torĉan asembleon tro proksime al la laborpeca surfaco, eksponante ĝin al fandreblovo kaj kaŭzante trofruan difekton (vidu Figuron 5).
Konsideru robotan plasmotranĉan aplikon, kiu implikas fleksadon de la kapo de premujo. Simile al lamentranĉado, la robota torĉo devus esti metita perpendikulare al la materiala surfaco por certigi la plej maldikan eblan transversan sekcon por truado. Kiam la plasmotorĉo alproksimiĝas al la laborpeco, ĝi uzas altecsensadon ĝis ĝi trovas la ujsurfacon, poste retiriĝas laŭ la torĉa akso por transdoni la alton. Post kiam la arko estas transdonita, la torĉo estas retiriĝita denove laŭ la torĉa akso por trapiki la alton, sekure for de reblovo (vidu Figuron 6).
Post kiam la trapika prokrasto finiĝas, la torĉo malleviĝas al la tranĉa alto. Dum prilaborado de konturoj, la torĉo rotacias al la dezirata tranĉdirekto samtempe aŭ paŝon post paŝo. Ĉe tiu punkto, la tranĉsekvenco komenciĝas.
Robotoj nomiĝas trodifinitaj sistemoj. Tamen, ekzistas pluraj manieroj atingi la saman punkton. Tio signifas, ke ĉiu, kiu instruas roboton moviĝi, aŭ iu ajn alia, devas havi certan nivelon de kompetenteco, ĉu pri kompreno de robota movado aŭ pri la maŝinadaj postuloj de plasmotranĉado.
Kvankam instruaj pendiloj evoluis, iuj taskoj ne estas esence taŭgaj por programado de instruaj pendiloj - precipe taskoj implikantaj grandan nombron da miksitaj malalt-volumenaj partoj. Robotoj ne produktas kiam ili estas instruitaj, kaj la instruado mem povas daŭri horojn, aŭ eĉ tagojn por kompleksaj partoj.
Programaro por senreta robotprogramado, desegnita kun plasmotranĉaj moduloj, enkorpigos ĉi tiun sperton (vidu Figuron 7). Tio inkluzivas direkton de plasmogasa tranĉado, komencan altecsensadon, trapiksekvencadon kaj optimumigon de tranĉrapideco por torĉaj kaj plasmoprocezoj.
Figuro 2. Akraj ("pintaj") torĉoj estas pli taŭgaj por robota plasmotranĉado. Sed eĉ kun ĉi tiuj torĉgeometrioj, estas plej bone pliigi la tranĉaltecon por minimumigi la eblecon de kolizioj.
La programaro provizas la robotikan sperton necesan por programi trodifinitajn sistemojn. Ĝi administras neordinaraĵojn, aŭ situaciojn kie la robota fina efektilo (en ĉi tiu kazo, la plasmotorĉo) ne povas atingi la laborpecon; artikajn limojn; trovojaĝon; pojnoruliĝon; kolizian detekton; eksterajn aksojn; kaj ilvojoptimigon. Unue, la programisto importas la CAD-dosieron de la preta parto en senretan robotan programaron, poste difinas la tranĉotan randon, kune kun la trapikopunkto kaj aliaj parametroj, konsiderante koliziajn kaj distancajn limojn.
Kelkaj el la plej novaj ripetoj de senreta robotika programaro uzas tiel nomatan task-bazitan senretan programadon. Ĉi tiu metodo permesas al programistoj aŭtomate generi tranĉvojojn kaj elekti plurajn profilojn samtempe. La programisto eble elektos randvojan elektilon, kiu montras la tranĉvojon kaj direkton, kaj poste elektos ŝanĝi la komencajn kaj finajn punktojn, same kiel la direkton kaj inklinon de la plasmotorĉo. Programado ĝenerale komenciĝas (sendepende de la marko de la robota brako aŭ plasmosistemo) kaj daŭrigas inkluzivi specifan robotmodelon.
La rezulta simulado povas konsideri ĉion en la robota ĉelo, inkluzive de elementoj kiel sekurecaj bariloj, fiksaĵoj kaj plasmotorĉoj. Ĝi tiam enkalkulas iujn ajn eblajn kinematikajn erarojn kaj koliziojn por la funkciigisto, kiu tiam povas korekti la problemon. Ekzemple, simulado povus riveli kolizian problemon inter du malsamaj tranĉoj en la kapo de premujo. Ĉiu incizo estas je malsama alteco laŭ la konturo de la kapo, do rapida movado inter incizoj devas konsideri la necesan liberan spacon - malgrandan detalon, solvitan antaŭ ol la laboro atingas la plankon, kiu helpas elimini kapdolorojn kaj malŝparon.
Persistaj labormankoj kaj kreskanta klienta postulo instigis pli da fabrikantoj turni sin al robota plasmotranĉado. Bedaŭrinde, multaj homoj plonĝas en la akvon nur por malkovri pli da komplikaĵoj, precipe kiam la homoj integrantaj aŭtomatigon mankas scion pri la plasmotranĉa procezo. Ĉi tiu vojo nur kondukos al frustriĝo.
Integrigu scion pri plasmotranĉado de la komenco, kaj aferoj ŝanĝiĝos. Kun plasma proceza inteligenteco, la roboto povas rotacii kaj moviĝi laŭbezone por plenumi la plej efikan trapikadon, plilongigante la vivon de konsumaĵoj. Ĝi tranĉas en la ĝusta direkto kaj manovras por eviti ajnan kolizion kun la laborpeco. Sekvante ĉi tiun vojon de aŭtomatigo, fabrikantoj rikoltas rekompencojn.
Ĉi tiu artikolo baziĝas sur "Progresoj en 3D Robota Plasmotranĉado" prezentita ĉe la FABTECH-konferenco de 2021.
FABRICATOR estas la ĉefa revuo pri la metalformado kaj fabrikado en Nordameriko. La revuo provizas novaĵojn, teknikajn artikolojn kaj kazesplorojn, kiuj ebligas al fabrikantoj plenumi siajn laborojn pli efike. FABRICATOR servas la industrion ekde 1970.
Nun kun plena aliro al la cifereca eldono de The FABRICATOR, facila aliro al valoraj industriaj rimedoj.
La cifereca eldono de The Tube & Pipe Journal nun estas plene alirebla, provizante facilan aliron al valoraj industriaj rimedoj.
Ĝuu plenan aliron al la cifereca eldono de STAMPING Journal, kiu provizas la plej novajn teknologiajn progresojn, plej bonajn praktikojn kaj industriajn novaĵojn por la merkato de metalstampado.
Nun kun plena aliro al la cifereca eldono de The Fabricator en la hispana, facila aliro al valoraj industriaj rimedoj.
Afiŝtempo: 25-a de majo 2022
