By Сун Джи, Водещ инженер по заваръчно позициониране · Екип от EVST заваръчни позиционери · · Прегледано от EVST машиностроителен и качествен инженеринг
При грешен позиционер роботът може да бъде изключително точен, но клетката никога да не достигне цикъл. Три числа са истинските врати: полезен товар, въртящ момент на завъртане и точност на индексиране. Настоящите едноосни семейства EVS-SWP на EVST покриват одобрени опции за номинален полезен товар от 300 до 1,200 кг, докато двуосните семейства EVS-DWP включват одобрени опции от 200 до 5,000 кг, в зависимост от конструкцията, точността на индексиране е по-добра от ±0.3°, а двупозиционните оформления удвояват времето за включване на дъгата. Пет варианта за оформление — въртяща се платформа, L-тип, предно седло-задно седло, H-тип, виенско колело — съответстват на типа на детайла. Свържете с ходови релси W500–W800 на дълги шевове като координирани външни оси. Това е ръководството за купувача, което обхваща трите спецификации, които наистина имат значение.
Ключови заведения
- Три спецификации са истинската порта: полезен товар, въртящ момент на завъртане, точност на индексиране.
- EVS-SWP: настоящите едноосни конструкции предлагат одобрени опции от 300 до 1,200 кг, в зависимост от конструкцията.
- EVS-DWP: настоящите двуосни конструкции предлагат одобрени опции от 200 до 5,000 кг, в зависимост от конструкцията.
- Точност на индексиране < ±0.3° запазва границата за проследяване на шева от ±0.5 мм.
- Пет оформления тип съвпадаща част — въртяща се платформа / L-тип / задна част/ H-тип / виенско колело.
- Двупозиционно включване на дъгатадокато едната страна заварява, другата натоварва — ~2× изход на клетката.
- Сдвоете с Пътни релси W500–W800 на дълги шевове; и двете се присъединяват към контролера координирано ISO 9283 външни оси.
Тази статия е предназначена за проектанти на заваръчни клетки, интегратори и инженери на инсталации, които избират заваръчен позиционер за нова или модернизирана клетка. Тя обхваща оразмеряването на позиционера EVST EVS-SWP / EVS-DWP и петте варианта за оформление; не обхваща самия робот, релсата за движение или подробностите за процедурата на заваряване — те са описани в отделни ръководства.
Защо три спецификации, а не само полезен товар
Повечето спецификации на позиционерите водят до полезен товар. Само полезен товар е грешен, защото две клетки с един и същ клас полезен товар могат да работят с изключително различна производителност и качество на шева. Трите спецификации, които всъщност определят производителността на клетките:
- Полезен товар решава дали позиционерът физически държи детайла.
- Въртящ момент на въртене решава колко бързо се индексира — и следователно времето на цикъла.
- Точност на индексиране решава къде ще се озове шевът — и следователно качеството на заварката.
Изберете и трите заедно. Пропускането на която и да е от тях позволява на клетката да премине през хартия и да се провали в производството.
Кога правилният позиционер се отплаща — и кога не
Решаващите фактори са брой ориентации на детайлите, брой заваръчни повърхности и усилване на цикълаИзползвайте тази рамка:
| Позиционерът се отплаща, когато… | Преосмислете кога… |
|---|---|
| Частта има 2+ ориентации на заваряване | Плоски части с една ориентация |
| Ръчното повторно фиксиране в момента доминира в цикъла | Роботът заварява плоско, без необходимост от препозициониране |
| Контролът на входящата топлина е от значение (многоходова, дебела) | Еднопроходен тънък лист |
| Двупозиционното оформление пасва на пода | Подът е твърде тесен за две станции |
| Семейството части остава последователно при монтаж | Монтажът се променя при всеки кадър |
EVST измерва обхвата на позиционера с Метод за съвпадение на три спецификации: полезен товар, оразмерен спрямо детайла с 30% запас, въртящ момент, оразмерен спрямо ексцентричност × тегло × ъглово ускорение, точност на индексиране, оразмерена спрямо запаса за проследяване на шева — и трите заедно, а не поотделно.
Оразмеряване на полезен товар — EVS-SWP и EVS-DWP
| семейство | Брадви | Диапазон на полезния товар | Типична употреба |
|---|---|---|---|
| EVS-SWP | Единична (ротация) | Опции 300 / 500 / 800 / 1200 кг, в зависимост от конструкцията | Плоски части, ротационни шевове, лесно позициониране |
| EVS-DWP | Двоен (въртене + накланяне) | Опции 200 / 300 / 500 / 1000 / 2000 / 3000 / 5000 кг, в зависимост от конструкцията | 3D части, многостранно заваряване, сложна ориентация |
| EVS-DWP-U | Двойна U-образна рамкова конструкция | 1000/3000/5000 кг | Тежки конструктивни части, големи рамки, отливки от висок клас |
Избор на клас: вземете максимално тегло на детайла + приспособление + 30% марж → земя в клас по-горен. За детайл от 1500 кг + приспособление от 200 кг (= 1700 кг), текущата матрица на SWP е извън обхвата; прегледайте одобрена конфигурация на DWP от 2,000 кг и проверете въртящия момент и структурата преди избора. Маржът от 30% покрива динамични натоварвания (сила на ускорение) и бъдещи варианти на детайлите.
Оразмеряване на въртящия момент - спецификацията, която най-често се пропуска
Везни за въртящ момент с ексцентричност × тегло × ъглово ускорениеДетайл с тегло 1000 кг и ексцентрицитет 0.5 м, който се нуждае от ускорение от 1 rad/s², се нуждае от 500 N·m + статичния въртящ момент, за да се задържи срещу гравитационно отместване. Спецификациите, които посочват полезен товар, но не и въртящ момент, създават бавна клетка.
Кривите на въртящия момент на позиционера EVST са публикувани за всяка ос и клас. Правилото за избор: необходим въртящ момент ≤ номинален постоянен въртящ момент с 50% марж. Ако не можете да го постигнете, повишете класа си — дори ако полезният товар е достатъчен.
Точност на индексиране на размера — запазване на маржа за проследяване на шева
Проследяването на шева на робота (базирано на зрение) обикновено поддържа ±0.5 мм на съединението. Грешката при индексиране на позиционера се натрупва: ако позиционерът се индексира до ±1° по дъга с радиус 500 мм, шевът се озовава ~8.7 мм отклонено от очакваното от проследяването - доста извън прозореца за проследяване от ±0.5 мм.
EVST позиционерите се задържат по-добра от ±0.3° точност на индексиране (ISO 9283 методология за изпитване на повторяемост). При радиус от 500 mm, това е ~2.6 mm изместване в най-лошия случай — в рамките на типичния диапазон на компенсация за проследяване на шева. За работа с тесни допуски (напр. периферни шевове на съдове под налягане), спецификацията е по-добра от ±0.1°.
Пет оформления — изберете по тип част
| Разпределение | Най - доброто за | Защо |
|---|---|---|
| Едноосен въртящ се диск (EVS-SWP) | Плоски части, ротационни шевове | Едноосно, просто, бързо индексиране |
| Двуосен L-тип (EVS-DWP) | 3D части с многостранни заварки | Въртене + накланяне, всяка страна надолу |
| Глава-задна седло (EVS-SWP-ZW) | Дълги шахти, тръби, тръбички | Два коаксиални патронника, обхващащи детайла |
| Двустанционна система тип H (конфигурация, специфична за проекта) | Високопроизводителна многоориентация | Роботът заварява едната страна, докато операторът зарежда другата |
| Виенско колело (конфигурация, специфична за проекта) | Плътни малки части, партида с много ориентации | Множество приспособления на въртяща се рамка |
Двустанционно включване на дъга — множител на пропускателната способност
Най-голямото увеличение на клетъчната пропускателна способност идва от оформление с две станцииДокато роботът заварява станция A, операторът зарежда станция B. Позиционерът се върти между тях; времето на дъгата се запазва на ~80% от цикъла вместо на ~50%.
Увеличение на цикъла спрямо единична станция: ~30–80% увеличение на производителността при многостранни тежки детайли. Точното увеличение зависи от съотношението време на заваряване спрямо време на натоварване — когато времето на натоварване ≈ времето на заваряване, увеличението се доближава до теоретичното 2×.
H-тип, виенско колело и някои L-тип оформления поддържат работа с две станции. EVST оразмерява клетката за две станции по подразбиране, освен ако ограниченията на пода или безопасността не налагат работа с една станция.
Свързване с пътна релса
За шевове, по-дълги от обхвата на робота (обикновено >2 м), сдвоете позиционера с Пътна релса W500–W800И двете се присъединяват към контролера като координирани външни оси на ISO 9283Позиционерът се грижи за ориентацията; релсата се грижи за покритието на дължината.
Избор на клас релса: съпоставяне с полезния товар на робота + горелката + кабелния пакет, след което проверка спрямо статичното натоварване на позиционера. За релса W650 (полезен товар 1000 кг) с одобрена конфигурация на DWP от 2,000 кг, клетката обработва части в рамките на валидирания обхват на натоварване на позиционера, докато роботът остава в рамките на обхвата от 1000 кг на релсата.
Стандарти, по които работи позиционерът
- ISO 9283 — Критерии за производителност на робота; повторяемост на индексиране на позиционера, тествана съгласно методологията на този стандарт, когато служи като външна ос.
- ISO 10218 — Безопасност на робота; позиционерът попада в защитното пространство на роботната система.
- ISO 3834 — Качество на заваряване; WPS, обслужван от позиционера, попада в един от трите класа.
- ISO 17663 — Термична обработка на металните конструктивни части на позиционера (отгряване).
- AWS D1.1 — Код за заваряване на конструкции: Стомана.
Често задавани въпроси
Защо въртящият момент е отделна спецификация от полезния товар? Защото те отговарят на различни въпроси. Полезният товар отговаря на въпроса „може ли да задържи детайла“. Въртящият момент отговаря на въпроса „може ли да премести детайла достатъчно бързо“. Позиционер с адекватен полезен товар, но недостатъчен въртящ момент, индексира бавно и заключва времето за цикъл на клетката. EVST публикува и двете за всяка ос.
Каква точност на индексиране всъщност ми е необходима? Съобразете го с вашия марж за проследяване на шева. Визуалното проследяване на шева при ±0.5 мм с радиус на детайла 500 мм изисква индексиране < ±0.3° (в най-лошия случай изместване 2.6 мм). Работата с по-тесни толеранси (напр. съдове под налягане с шев ±0.1 мм) изисква индексиране < ±0.1°. Позиционерите EVST покриват и двата диапазона.
Едноосен или двуосен? Едноосен (въртяща се маса), ако детайлът се заварява само в една ротационна равнина. Двуосен (L-тип, DWP), ако някой шев се нуждае от накланяне, за да се достигне позиция на плоска гравитация. Повечето многостранни структурни части се нуждаят от двуосен; повечето ротационно симетрични части (пръстени, заготовки за зъбни колела) се нуждаят от едноосен.
Главно седло-задно седло срещу двуосно? Комбинацията от предно седло и задно седло е правилният отговор за дълги осесиметрични части (валове, тръби, дълги тръбички), където и двата края се нуждаят от ротационна опора. Двуосен L-тип е подходящ за 3D части, които се нуждаят както от въртене, така и от накланяне. Те обслужват различни геометрии.
Колко по-бърза е работата с две станции спрямо работата с една станция? Типично увеличение на производителността на клетката с 30–80%, в зависимост от съотношението натоварване/време за заваряване. Когато времето за натоварване е равно на времето за заваряване, коефициентът на усилване се приближава до 2×. EVST по подразбиране е с две станции, освен ако ограниченията на пода или безопасността не налагат използването на една станция.
Мога ли да добавя позиционер към съществуваща заваръчна клетка? Да — повечето съществуващи заваръчни контролери приемат външни оси до архитектурния си лимит (обикновено 4–10 външни оси). EVST извършва оценка на модернизацията, която обхваща броя на осите, интеграцията на безопасността и миграцията на програмата, преди да даде оферта.
Внасянето му във вашето растение
Изборът на позиционер за заваряване е едновременно избор на три спецификации: полезен товар, въртящ момент на завъртане, точност на индексиране. Петте оформления съответстват на типа детайл, двупозиционното удвояване на производителността, а съчетаването с релси W500–W800 разширява обхвата. EVST позиционери за обхвати с метода Three-Spec Match — полезен товар, оразмерен за детайла, въртящ момент за цикъла, индексиране за шева. Вижте нашите ръководства за как да изберем роботизирана релса за пътуване, координирана клетъчна интеграция, и многоходово заваряване на дебели листовеили говорете с EVST за определяне на размера на позиционер за вашата клетка.
За автора - Сун Джи е водещият инженер на Екип от EVST заваръчни позиционери, с 12 години специализиран опит в проектирането на заваръчни позиционери — EVS-SWP едноосен, EVS-DWP двуосен, EVS-DWP-U тежка U-образна рамка и вариантите с предна седло-задно седло и виенско колело. Той прилага метода Three-Spec Match при всеки ангажимент на клиента и контролира QC гейта за точност на индексиране преди доставка. Проверен от EVST механичен и качествен инженер за техническа точност; цифрите са типични постижими диапазони, а не гаранции, и са оразмерени за всеки проект. Корекции и актуализации: вижте датата на последна актуализация.