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.
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.