نحوه انتخاب یک موقعیت‌یاب جوشکاری - بار، گشتاور، دقت نمایه‌سازی و قوس الکتریکی دو ایستگاهه

By سان جیمهندس ارشد موقعیت یاب جوشکاری تیم پوزیشنر جوشکاری EVST · آخرین به‌روزرسانی ۱ ژوئن ۲۰۱۶ · بررسی شده توسط مهندسی مکانیک و کیفیت EVST

اگر موقعیت‌یاب اشتباه باشد، ربات می‌تواند کاملاً دقیق باشد، اما سلول هرگز به چرخه نمی‌رسد. سه عدد، دروازه واقعی هستند: بار مفید، گشتاور چرخشی و دقت شاخص‌گذاری. خانواده‌های تک محوره فعلی EVS-SWP شرکت EVST گزینه‌های بار مفید تایید شده از 300 تا 1,200 کیلوگرم را پوشش می‌دهند، در حالی که خانواده‌های دو محوره EVS-DWP شامل گزینه‌های تایید شده از 200 تا 5,000 کیلوگرم بسته به ساختار هستند، دقت شاخص‌گذاری بهتر از ±0.3 درجه را حفظ می‌کند و طرح‌های دو ایستگاهه زمان قوس دو برابر را دارند. پنج انتخاب طرح‌بندی - صفحه گردان، نوع L، پایه-پایه دم، نوع H، چرخ و فلک - با نوع قطعه مطابقت دارند. با ریل‌های مسافرتی W500-W800 روی درزهای بلند به عنوان محورهای خارجی هماهنگ جفت می‌شوند. این راهنمای خریدار است که سه مشخصاتی را که در واقع مهم هستند، دروازه‌گذاری می‌کند.

کلاهبرداریهای کلیدی

• سه مشخصه، دروازه واقعی هستند: بار مفید، گشتاور چرخشی، دقت شاخص گذاری.
• EVS-SWPسازه‌های تک‌محوره فعلی، بسته به نوع سازه، گزینه‌های تأیید شده ۳۰۰ تا ۱۲۰۰ کیلوگرمی را ارائه می‌دهند.
• EVS-DWPسازه‌های دو محوره فعلی، بسته به نوع سازه، گزینه‌های تأیید شده ۲۰۰ تا ۵۰۰۰ کیلوگرمی را ارائه می‌دهند.
• دقت شاخص‌گذاری <±0.3° حاشیه ردیابی درز ±0.5 میلی‌متر را حفظ می‌کند.
• پنج طرح بندی نوع قطعه تطبیقی ​​— صفحه گردان / نوع L / سردسته-دمنده / نوع H / چرخ و فلک.
• قوس الکتریکی دو ایستگاهه: در حالی که یک طرف جوش داده می‌شود، طرف دیگر بار می‌شود — ~۲× خروجی سلول.
• جفت شدن با ریل‌های مسافرتی W500–W800 روی درزهای بلند؛ هر دو به صورت هماهنگ به کنترل‌کننده متصل می‌شوند ISO 9283 محورهای خارجی.

این مقاله برای طراحان سلول جوشکاری، یکپارچه‌سازان و مهندسان کارخانه است که در مورد انتخاب یک موقعیت‌یاب جوشکاری برای یک سلول جدید یا نوسازی‌شده بحث می‌کنند. این مقاله شامل اندازه موقعیت‌یاب EVST EVS-SWP / EVS-DWP و پنج گزینه طرح‌بندی است؛ اما خود ربات، ریل حرکتی یا جزئیات روش جوشکاری را پوشش نمی‌دهد - این موارد راهنماهای جداگانه‌ای دارند.

چرا سه مشخصات، نه فقط ظرفیت ترابری

بیشتر برگه‌های مشخصات موقعیت‌یاب با ظرفیت ترابری آغاز می‌شوند. ظرفیت ترابری به تنهایی اشتباه است زیرا دو سلول با کلاس ظرفیت ترابری یکسان می‌توانند توان عملیاتی و کیفیت درز بسیار متفاوتی داشته باشند. سه مشخصاتی که در واقع عملکرد سلول را تعیین می‌کنند:

1. ظرفیت ترابری تصمیم می‌گیرد که آیا موقعیت‌دهنده قطعه را از نظر فیزیکی نگه می‌دارد یا خیر.
2. گشتاور چرخشی سرعت ایندکس‌گذاری و در نتیجه زمان چرخه را تعیین می‌کند.
3. دقت نمایه‌سازی محل قرارگیری درز و در نتیجه کیفیت جوش را تعیین می‌کند.

هر سه را با هم انتخاب کنید. نادیده گرفتن هر یک از آنها باعث می‌شود که یک سلول روی کاغذ رد شود و در تولید شکست بخورد.

چه زمانی موقعیت‌یاب مناسب نتیجه می‌دهد - و چه زمانی نتیجه نمی‌دهد

عوامل تعیین کننده هستند شمارش جهت‌گیری قطعه، شمارش سطح جوش و افزایش چرخهاز این قاب استفاده کنید:

EVST موقعیت‌یاب را با روش تطبیق سه‌گانه: بار مفید متناسب با قطعه با حاشیه ۳۰٪، گشتاور متناسب با خروج از مرکز × وزن × شتاب زاویه‌ای، دقت اندیس‌گذاری متناسب با حاشیه ردیابی درز - هر سه با هم، نه یکی یکی.

اندازه‌گیری بار مفید — EVS-SWP و EVS-DWP

انتخاب کلاس: شرکت کنید حداکثر وزن قطعه + فیکسچر + حاشیه سود 30% → در کلاس بالا قرار بگیرید. برای یک قطعه ۱۵۰۰ کیلوگرمی + فیکسچر ۲۰۰ کیلوگرمی (= ۱۷۰۰ کیلوگرم)، ماتریس SWP فعلی خارج از محدوده است؛ پیکربندی DWP 2,000 کیلوگرمی تأیید شده را بررسی کنید و گشتاور و ساختار را قبل از انتخاب تأیید کنید. حاشیه ۳۰٪ بارهای دینامیکی (نیروی شتاب) و انواع قطعات آینده را پوشش می‌دهد.

اندازه‌گیری گشتاور چرخش - مشخصاتی که اغلب نادیده گرفته می‌شوند

مقیاس‌های گشتاور با خروج از مرکز × وزن × شتاب زاویه‌اییک قطعه ۱۰۰۰ کیلوگرمی با خروج از مرکز ۰.۵ متر که شتاب ۱ رادیان بر ثانیه مربع می‌خواهد، برای حفظ تعادل در برابر نیروی جاذبه به ۵۰۰ نیوتن متر به علاوه گشتاور استاتیک نیاز دارد. برگه‌های مشخصاتی که بار مفید را ذکر می‌کنند اما گشتاور را ذکر نمی‌کنند، یک سلول کند ایجاد می‌کنند.

منحنی‌های گشتاور موقعیت‌یاب EVST به ازای هر محور و هر کلاس منتشر می‌شوند. قانون انتخاب: گشتاور مورد نیاز ≤ گشتاور نامی پیوسته با حاشیه ۵۰٪. اگر نمی‌توانید آن را برآورده کنید، یک کلاس را ارتقا دهید - حتی اگر بار مفید خوب باشد.

دقت اندیس‌گذاری اندازه‌گیری - حفظ حاشیه ردیابی درز

ردیابی درز ربات (مبتنی بر بینایی) معمولاً در محل اتصال ±0.5 میلی‌متر را نگه می‌دارد. خطای شاخص‌گذاری موقعیت‌یاب در بالا قرار می‌گیرد: اگر موقعیت‌یاب در یک قوس با شعاع 500 میلی‌متر تا ±1 درجه شاخص‌گذاری کند، درز حدود 8.7 میلی‌متر از جایی که ردیابی انتظار دارد، خارج می‌شود - کاملاً خارج از پنجره ردیابی ±0.5 میلی‌متر.

موقعیت‌یاب‌های EVST نگه می‌دارند دقت نمایه‌سازی بهتر از ±۰.۳ درجه (ISO 9283 روش آزمایش تکرارپذیری). در شعاع ۵۰۰ میلی‌متر، این جابجایی در بدترین حالت حدود ۲.۶ میلی‌متر است - در محدوده جبران ردیابی درز معمولی. برای کارهای با تلرانس دقیق (مثلاً درزهای محیطی مخازن تحت فشار)، بهتر از ±۰.۱ درجه را مشخص کنید.

پنج طرح‌بندی - بر اساس نوع قطعه انتخاب کنید

اتصال قوسی دو ایستگاهی - ضریب توان عملیاتی

بزرگترین افزایش توان عملیاتی سلول از ... حاصل می‌شود. طرح‌های دو ایستگاهیدر حالی که ربات در حال جوشکاری ایستگاه A است، اپراتور ایستگاه B را شارژ می‌کند. پوزیشنر بین آنها می‌چرخد؛ زمان قوس به جای حدود ۵۰٪ سیکل، حدود ۸۰٪ باقی می‌ماند.

افزایش سیکل در مقایسه با تک ایستگاه: افزایش حدود 30 تا 80 درصدی توان عملیاتی در قطعات سنگین چند وجهی. افزایش دقیق به نسبت زمان جوش به زمان بارگذاری بستگی دارد - وقتی زمان بارگذاری ≈ زمان جوشکاری باشد، افزایش به 2 برابر مقدار تئوری نزدیک می‌شود.

طرح‌های H-type، Ferris-wheel و برخی از طرح‌های L-type همگی از عملکرد دو ایستگاهه پشتیبانی می‌کنند. EVST به طور پیش‌فرض اندازه سلول را برای دو ایستگاهه تنظیم می‌کند، مگر اینکه محدودیت‌های کف یا ایمنی، استفاده از یک ایستگاه را ایجاب کند.

جفت شدن با ریل مسافرتی

برای درزهایی که بلندتر از محدوده دسترسی ربات هستند (معمولاً >2 متر)، موقعیت‌یاب را با یک جفت کنید ریل مسافرتی W500–W800هر دو به عنوان محورهای خارجی هماهنگ به ازای هر ... به کنترلر متصل می‌شوند. ISO 9283موقعیت‌یاب، جهت‌گیری را کنترل می‌کند؛ ریل، پوشش طولی را کنترل می‌کند.

انتخاب کلاس ریل: با بار مفید ربات + مشعل + بسته کابل مطابقت دهید، سپس آن را با بار استاتیک پوزیشنر مقایسه کنید. برای ریل W650 (بار مفید 1000 کیلوگرم) با پیکربندی DWP 2,000 کیلوگرمی تایید شده، سلول قطعات را در محدوده بار پوزیشنر تایید شده جابجا می‌کند در حالی که ربات در محدوده 1000 کیلوگرمی ریل باقی می‌ماند.

استانداردهایی که پوزیشنر تحت آنها کار می‌کند

• ISO 9283 — معیارهای عملکرد ربات؛ تکرارپذیری شاخص‌گذاری موقعیت‌یاب تحت روش این استاندارد، هنگام استفاده به عنوان محور خارجی، آزمایش شده است.
• ISO 10218 — ایمنی ربات؛ موقعیت‌یاب در فضای حفاظت‌شده سیستم ربات قرار می‌گیرد.
• ISO 3834 — کیفیت جوشکاری؛ WPS که پوزیشنر ارائه می‌دهد، تحت یکی از سه کلاس قرار می‌گیرد.
• ISO 17663 — عملیات حرارتی قطعات فلزی سازه‌ای پوزیشنر (آنیل شده).
• AWS D1.1 — کد جوشکاری سازه: فولاد.

سوالات متداول

چرا گشتاور چرخشی یک پارامتر جداگانه از بار مفید است؟ زیرا آنها به سوالات متفاوتی پاسخ می‌دهند. بار مفید به این سوال پاسخ می‌دهد که «آیا می‌تواند قطعه را نگه دارد؟» گشتاور به این سوال پاسخ می‌دهد که «آیا می‌تواند قطعه را به اندازه کافی سریع حرکت دهد؟» یک موقعیت‌یاب با بار مفید کافی اما گشتاور ناکافی، به آرامی شاخص‌گذاری می‌کند و زمان چرخه سلولی را قفل می‌کند. EVST هر دو را در هر محور منتشر می‌کند.

واقعاً به چه دقت نمایه‌سازی نیاز دارم؟ آن را با حاشیه ردیابی درز خود مطابقت دهید. ردیابی درز بصری در ±0.5 میلی‌متر با قطعه‌ای با شعاع 500 میلی‌متر، نیازمند اندیس‌گذاری <±0.3° (بدترین حالت جابجایی 2.6 میلی‌متر) است. کار با تلرانس کمتر (مثلاً مخازن تحت فشار با درز ±0.1 میلی‌متر) نیازمند اندیس‌گذاری <±0.1° است. موقعیت‌یاب‌های EVST هر دو محدوده را پوشش می‌دهند.

تک محوره یا دو محوره؟ تک محوره (صفحه گردان) اگر قطعه فقط در یک صفحه چرخشی جوش داده شود. دو محوره (نوع L، DWP) اگر هر درز برای رسیدن به موقعیت گرانش تخت نیاز به کج شدن داشته باشد. اکثر قطعات ساختاری چند وجهی به دو محوره نیاز دارند؛ اکثر قطعات متقارن چرخشی (حلقه‌ها، قطعات چرخ‌دنده) به تک محوره نیاز دارند.

هداستوک-تیلاستوک در مقابل دو محوره؟ سرستون-دمستون پاسخ مناسبی برای قطعات متقارن محوری بلند (شفت‌ها، لوله‌ها، تیوب‌های بلند) است که هر دو انتها به تکیه‌گاه چرخشی نیاز دارند. نوع L دو محوره برای قطعات سه‌بعدی که هم به چرخش و هم به شیب نیاز دارند، مناسب است. آنها هندسه‌های مختلفی را پوشش می‌دهند.

دو ایستگاه چقدر سریعتر از تک ایستگاه است؟ افزایش معمول ۳۰ تا ۸۰ درصدی توان عملیاتی سلول، بسته به نسبت بار/زمان جوش. وقتی زمان بار برابر با زمان جوش باشد، افزایش به ۲ برابر نزدیک می‌شود. EVST به طور پیش‌فرض دو ایستگاه را در نظر می‌گیرد، مگر اینکه محدودیت‌های کف یا ایمنی، تک ایستگاه را ایجاب کند.

آیا می‌توانم یک موقعیت‌یاب به سلول جوشکاری موجود اضافه کنم؟ بله - اکثر کنترل‌کننده‌های جوشکاری موجود، محورهای خارجی را تا حد معماری خود (معمولاً ۴ تا ۱۰ محور خارجی) می‌پذیرند. EVST قبل از ارائه قیمت، یک ارزیابی مقاوم‌سازی انجام می‌دهد که تعداد محورها، یکپارچه‌سازی ایمنی و انتقال برنامه را در بر می‌گیرد.

آوردن آن به گیاه شما

انتخاب یک پوزیشنر جوشکاری به معنای انتخاب همزمان سه ویژگی است: ظرفیت بار، گشتاور چرخش، دقت اندیس‌گذاری. پنج طرح‌بندی با نوع قطعه مطابقت دارند، دو ایستگاهه بودن، توان عملیاتی را دو برابر می‌کند و جفت شدن با ریل‌های W500-W800، برد را افزایش می‌دهد. EVST موقعیت‌یاب‌های اسکوپ با روش Three-Spec Match — اندازه بار مفید برای قطعه، گشتاور برای چرخه، و شاخص‌گذاری برای درز. برای راهنمایی‌های ما مراجعه کنید نحوه انتخاب ریل مسافرتی ربات, ادغام هماهنگ سلولیو جوشکاری چند پاسه صفحات ضخیمیا در مورد اندازه گیری یک پوزیشنر برای سلول خود با EVST صحبت کنید.

درباره نویسنده - سان جی مهندس ارشدِ تیم پوزیشنر جوشکاری EVSTبا ۱۲ سال تجربه اختصاصی در طراحی پوزیشنر جوشکاری - EVS-SWP تک محوره، EVS-DWP دو محوره، EVS-DWP-U سنگین U-frame و انواع هداستاک-تیلاستاک و فریس-ویل. او روش Three-Spec Match را در هر تعامل با مشتری اجرا می‌کند و قبل از ارسال، بر گیت کنترل کیفیت و دقت شاخص‌گذاری نظارت دارد. این ارقام توسط مهندسی مکانیک و کیفیت EVST از نظر دقت فنی بررسی شده‌اند. ارقام، محدوده‌های معمول قابل دستیابی هستند، نه تضمینی، و برای هر پروژه اندازه‌بندی شده‌اند. اصلاحات و به‌روزرسانی‌ها: به تاریخ آخرین به‌روزرسانی مراجعه کنید.