Direkte svar: En robots rækkevidde og positionsskala er ikke en afstand. Om en søm kan svejses, afgøres af armens position på hvert punkt langs den, og positionen ændrer sig langs én søm og starter derefter forfra ved den næste. Det er ofte billigere at dreje emnet på plads end en længere arm, og den margin, der betyder noget, er marginen for position og sikkerhed.
Hvem er dette til: Ingeniører, der udvælger robotter og eksterne akser til svejseceller på tykke pladesvejsninger og lignende flersømssamlinger.
Anvendelsesområde: Denne EVST-guide er skrevet fra én filmet station: en kraftig svejsning af en plade, der holdes af en enakset positioneringsenhed, som drejer den, mens en robot svejser successive sømme ved at skifte position. Der bruges flere optagelser af den ene station. Intet her angiver en cyklustid, et repeterbarhedstal eller et acceptresultat for det filmede arbejde.
En radius er et tal; adgang er et sæt
Udvælgelsestabeller angiver en arbejdsradius som én figur, og det er naturligt at sammenligne kandidater ud fra den. På en rigtig station opløses denne figur i en hel familie af stillinger, fordi den samme afstand opnået fra forskellige armkonfigurationer giver meget forskellig adgang.
Hvis man udelukkende vælger ud fra figuren, har det en tendens til at der opstår et par sømme efter monteringen: ikke uden for rækkevidde, men kun tilgængelige i en stilling, hvorfra processen ikke kan udføres.
Den fejl er næsten usynlig i forslagsfasen, fordi tegninger bærer afstande. Den viser sig under undervisningen, når en bestemt vinkel viser sig slet ikke at være tilgængelig.
Ifølge ISO 10218-2: 2025, vurderes en industrirobotapplikation som en integreret celle snarere end som en maskine i sig selv, hvilket er grunden til, at robottens rækkevidde og positionsskala aflæses fra sømlisten og ikke fra en katalogfigur.
Bevæg delen i stedet for at strække armen
I referencematerialet holdes en kraftig svejseplade fast af en positioner og kan drejes. Det giver det første valg, der er tilgængeligt på enhver flersømssamling: flyt emnet eller stræk armen.
Positioneringsenheden bringer en søm i en gunstig position, så robotten arbejder fra en behagelig stilling. Sammenlignet med at vælge en større maskine for at nå den samme søm på en akavet måde, er det normalt både billigere og mere stabilt.
Det ændrer også, hvad der skal verificeres. Med en positioner i cellen bliver spørgsmålet, hvor mange indekspositioner sømlisten har brug for, hvilket besvares ud fra tegningen snarere end fra et katalog.
Ifølge ISO 12100: 2010, risikoreduktion begynder med selve installationens design, så robottens rækkevidde og positionsgrænse samt sikkerhedszonen er placeret sammen i stedet for efter hinanden.
Robottens rækkevidde og kropsholdningskurve langs én søm
Selv på en enkelt søm ændrer armens stilling sig under hele bevægelsens længde. Adgang ved buens start siger intet om adgang i midten eller slutningen.
Så adgangen verificeres langs banen, ikke på en håndfuld samplede punkter. En positionering, der overskrider grænserne et hvilket som helst sted på den bane, betyder, at samlingen skal omarrangeres: enten ændres positioneringsvinklen, eller også deles samlingen og svejses i to dele.
Opdeling har sin egen omkostning. Det tilføjer en start og stop af buen, og den resulterende samling er endnu et sted, hvor kvaliteten skal verificeres, så en samling, der kan løses ved rotation, opdeles normalt ikke.
Ifølge ISO 5817: 2023, hvert led vurderes ud fra de samme ufuldkommenhedsgrænser, så i praksis er en ekstra start og stop et ekstra sted, hvor robottens rækkevidde og kropsholdningsramme skal være korrekt.
En ny søm er en ny kropsholdning
En samling har mere end én søm. Når man går videre til den næste, starter spørgsmålet om holdning forfra, og adgangen skal verificeres igen med den.
Samlingen af positionssættene for hver søm er, hvad stationen faktisk kræver. Den margin, der er værd at holde, er marginen i den samling plus den plads, sikkerhedszonen har brug for; det er ikke loftshøjde på det fjerneste punkt.
I praksis er dette en tabel: sømme, der kan nås i den aktuelle konfiguration, sømme, der kræver, at positioneren drejes, og sømme, der ikke kan nås i nogen retning. Den tredje gruppe er det, der afgør, om en ekstern akse eller en anden montering er påkrævet, og den hører hjemme i forslaget snarere end i idriftsættelsen.
Sikkerhedszonen er udledt af den samme analyse. Det slagne volumen ved ekstreme stillinger adskiller sig fra det slagne volumen i normale arbejdsstillinger, og indkapslingen skal indstilles ud fra førstnævnte. Brænder- og kabelpakkekonturer tilføjes, fordi de ved ekstreme stillinger ofte strækker sig længere end selve armen.
En beslutningstabel for rækkevidde og kropsholdning
Hver række nedenfor stammer fra kundens egen samlings- og sømliste. Ingen af dem besvares ved at sammenligne offentliggjorte arbejdsradier.
| Beslutning | Bosatte sig fra | Hvad går galt, hvis man springer over |
|---|---|---|
| Sømliste | Samlingstegning, sømpositioner og retninger | Adgang vurderet på afstand i stedet for på sømme |
| Rotationskapacitet | Om delen kan holdes og drejes | En længere arm købt for at løse et spørgsmål om fastgørelse |
| Holdningstjek langs hver søm | Bane, ikke samplede punkter | Sømmene kan nås i starten og er blokeret midtvejs |
| Indekspositioner | Sammensætning af kropsholdningssæt på tværs af alle sømme | Positioneringsvinkler improviserede under indlæring |
| Sikkerhedszone | Højtydende lydstyrke ved ekstreme stillinger, lommelygte og kabelkontur | Indkapslingen er kun dimensioneret ud fra normale stillinger |
Hvad optagelserne ikke kan vise
Interferenskontrol er ikke synlig i et levende billede. Den køres søm for søm i 3D-modellen og inkluderer brænderen, kabelpakken, armaturet og positioneringsenheden, ikke kun armen.
Cyklustid, repeterbarhed og acceptresultater ligger ligeledes uden for, hvad optagelser dækker; ISO 10218-2 og ISO 12100 dækker integration og risikovurdering, og ingen af delene afgøres ved at observere en celle køre.
De segmenter, der bruges her, er flere optagelser af én station, ikke flere celler.
Rækkefølgen EVST arbejder i er den samme hver gang: byg sømlisten, afgør, om emnet drejer, og verificer derefter positionen langs hver søm, før der vælges en maskine.
Ofte stillede spørgsmål
Er en større robot den sædvanlige løsning på en søm, der ikke kan nås?
Sjældent. De fleste uopnåelige sømme er et problem med holdning snarere end et problem med afstanden, og drejning af emnet løser disse problemer til lavere omkostninger og med mere stabile resultater.
Hvor mange indekspositioner har en samling brug for?
Så mange som foreningen af positursæt kræver. Det er aflæst fra sømlisten, ikke taget fra et sammenligneligt projekt.
Øger inverteret eller gantry-montering blot rækkevidden?
Nej. Den ændrer formen på det brugbare positionsområde i stedet for at skalere det, så det skal kontrolleres mod den samme sømliste.
Kan sikkerhedsindkapslingen dimensioneres ud fra normale driftsstillinger?
Nej. Det slagne volumen ved ekstreme stillinger er større, og brænder- og kabelomrids skal medtages, så kabinettet er dimensioneret ud fra værst tænkelige omstændigheder.
Projektinput til en ansøgningsgennemgang
For at vurdere rækkevidde og position for en svejsecelle åbnes en EVST-applikationsgennemgang fra følgende input:
- dimensioner, vægt og tyngdepunkt for monteringskuverten
- sømlayout med position og retning af hver søm
- om delen kan drejes, og det acceptable rotationsområde
- eksisterende robotmodel og monteringsarrangement samt sikkerhedsafgrænsningen på stedet
Send emnekuverten og sømlayoutet, så gennemgår vi positionssættet søm for søm, før der foreslås en maskine. Relateret læsning: robotsvejsning af store emner, pose og rækkevidde, automatiske svejsesystemløsninger.