Роботизированный комплекс

ООО «Квадрат СГ» совместно с членами Северо-западного технопарка «Высокие промышленные технологии» (ЗАО НТЦ «РОКАД» и ООО «Каскад») реализовал проект «Два роботизированных сварочных комплекса» для «Катерпиллар Тосно». Комплексы предназначены для сварки «мотор-суппортов» (элемент рамы гусеничного экскаватора)
Роботизированный сварочный комплекс предназначен для автоматической дуговой сварки изделий из углеродистой стали с габаритными размерами не более 650×650×770 (ширина × длина × высота относительно рабочей поверхности планшайбы позиционера) и весом не более 250 кг.

Предварительная сборка изделия "на прихватках" осуществляется вручную на сборочном стенде. Далее, при помощи тельфера, изделие перемещается на планшайбу двух осевого позиционера и фиксируется на ней с помощью зажимов.

Оператор выходит из рабочей зоны поворотного стола и, на панели оператора нажимает на кнопку разблокировки светового барьера для активизации системы безопасности. В случае пересечения лучей светового барьера, поворотный стол будет незамедлительно остановлен.

Комплектация сварочной ячейки:
  • Сварочный робот FANUC ArcMate-120iB - 1 шт.
  • Двухосевой позиционер FANUC - 2 шт.
  • Поворотный стол с защитным экраном - 1 шт.
  • Защитные ограждения - 1 шт.
  • Световая завеса безопасности - 1 шт.
  • Сварочный аппарат Lincoln Power Wave 655/R - 1 шт.
  • Устройство подачи проволоки Lincoln Power Feed 10R - 1 шт.
  • Система очистки сопла TBi BRG 2000 - 1 шт.


Технические характеристики комплекса :
  • Производительность, шт/час - 2 мотора
  • Потребляемая мощность N, кВт - 26
  • Количество осей - 11
  • Точность позиционирования, мм - ±0,5
  • Время остановки (мгновенно), с - 0,2
  • Время остановки (плавно), с - 1
  • Тормозной момент поворотного стола, [Nm] - 10
  • Время поворота стола, с - 20
  • Давление сжатого воздуха, атм - 6
  • Кол-во потребляемого сжатого воздуха, кг/см3 - 6
  • Длина, мм - 6300
  • Ширина, мм - 3900
  • Высота, мм - 2500
  • Масса, кг - 2000


Взаимодействуя с меню оператора посредством нажатия кнопок пульта управления, оператор выбирает необходимый номер детали. При активации режима готовности оператора поворотный стол разворачивается, и система приводится в действие.

Перед запуском цикла сварки изделия, система производит проверку корректности ввода номера детали. Сварка осуществляется «в горизонте» посредством изменения ориентации изделия в пространстве. Для этого, изменения позиций робота и двух осевого позиционера синхронизированы.

Сварка осуществляется в среде защитного газа с автоматической подачей проволоки. Источник дуговой сварки обеспечивает продолжительную сварку при токе 300 – 350 А.

Перед началом сварки робот корректирует программу путём ощупывания прилегающих поверхностей

После коррекции программы зажигается дуга и начинается процесс сварки. В ходе сварки осуществляется автоматическое отслеживание шва в соответствии с технологией TAST (Through Arc Seam Tracking). Суть данной технологии заключается в корректировке траектории сварки путём отслеживания изменений сварочного тока, что в свою очередь является функцией изменения расстояния между соплом сварочного пистолета и поверхностью металла.

Функция задания колебаний встроена в систему управления роботом.

В результате длительного периода сварки сварочная горелка нагревается и за счёт линейного расширения металла деформируется. Для коррекции системы координат инструмента используется встроенная функция TorchMateII. Процесс корректировки занимает менее пяти секунд.

Для очистки сопла и продувки сопла используется специальное устройство. Данная операция выполняется через определённые промежутки времени или по завершению прогона шва.

В ходе сварки оператор снимает готовое изделие с планшайбы двухосевого позиционера находящегося в зоне загрузки-выгрузки изделия и устанавливает новую деталь, активируя режим готовности оператора.

По окончании сварки, в случае активированного режима готовности оператора происходит разворот поворотного стола и запуск цикла сварки для следующей детали.
В результате качество сварки значительно выше, чем при ручной сварке и полностью отвечает стандартам качества Катерпиллар Тосно. Комплекс удобен в работе и соответствует требованиям эргономики и техники безопасности (4 группа безопасности). Таким образом, отработана технология «тяжелой сварки» и достигнута высокая производительность, благодаря использованию - робота Fanuc Robot Arc Mate 120iB; двух двухосевых позиционеров Fanuc и поворотного стола.