Risposta diretta: L'inviluppo di portata e postura di un robot non è una distanza. La possibilità di saldare una giunzione dipende dalla postura del braccio in ogni punto lungo di essa, e la postura cambia lungo una giunzione per poi ricominciare dalla successiva. Ruotare il pezzo in posizione è spesso più economico che allungare il braccio, e il margine che conta è quello relativo alla postura e alla sicurezza.
Per chi è questo: Ingegneri che selezionano robot e assi esterni per celle di saldatura su saldature di lamiere pesanti e assemblaggi simili a saldature multiple.
Scopo: Questa guida EVST è stata redatta a partire da una singola stazione filmata: una pesante piastra saldata, tenuta in posizione da un posizionatore monoasse che la fa ruotare, con un robot che salda le successive giunzioni cambiando posizione. Sono state utilizzate diverse riprese di questa stazione. In questo documento non vengono indicati tempi di ciclo, valori di ripetibilità o risultati di accettazione per il lavoro filmato.
Il raggio è un numero; l'accesso è un insieme
Le tabelle di selezione forniscono un raggio di lavoro come un singolo valore, ed è naturale confrontare i candidati in base a esso. Su una postazione reale, tuttavia, tale valore si traduce in un'intera famiglia di posture, poiché la stessa distanza raggiunta da diverse configurazioni delle braccia comporta un accesso molto diverso.
Selezionare basandosi solo sulla figura tende a lasciare qualche cucitura scoperta dopo l'installazione: non irraggiungibile, ma raggiungibile solo in una posizione dalla quale non è possibile eseguire il processo.
Questo difetto è quasi invisibile nella fase di proposta, perché i disegni tengono conto delle distanze. Si manifesta durante la fase didattica, quando si scopre che un particolare angolo è del tutto irraggiungibile.
Secondo ISO 10218-2: 2025Un'applicazione di robot industriale viene valutata come una cella integrata piuttosto che come una macchina a sé stante; per questo motivo, la portata e l'ingombro di posizionamento del robot vengono ricavati dall'elenco delle cuciture e non da una figura di catalogo.
Muovere la parte invece di allungare il braccio
Nel filmato di riferimento, una pesante piastra saldata è tenuta in posizione da un posizionatore e può essere ruotata. Questo offre la prima opzione disponibile in qualsiasi assemblaggio a più saldature: spostare il pezzo o allungare il braccio.
Il posizionatore porta una delle cuciture in una posizione favorevole, consentendo al robot di lavorare da una postura comoda. Rispetto alla scelta di una macchina più grande per raggiungere la stessa cucitura in modo scomodo, questa soluzione è solitamente più economica e stabile.
Cambia anche ciò che deve essere verificato. Con un posizionatore nella cella, la questione diventa quante posizioni di indice sono necessarie per l'elenco delle cuciture, e la risposta si trova nel disegno anziché in un catalogo.
Secondo ISO 9001 e ISO 14001La riduzione del rischio inizia con la progettazione dell'installazione stessa, in modo che la portata e l'area di manovra del robot, nonché la zona di sicurezza, vengano definite contemporaneamente anziché una dopo l'altra.
Inviluppo di portata e postura del robot lungo una cucitura
Anche su una singola cucitura, la postura del braccio cambia per tutta la lunghezza del movimento. L'accesso all'inizio dell'arco non dice nulla sull'accesso a metà o alla fine.
L'accesso viene quindi verificato lungo la traiettoria, non in pochi punti campionati. Una postura che superi i limiti in qualsiasi punto della traiettoria implica che la giunzione debba essere riorganizzata: o si modifica l'angolo del posizionatore, oppure la giunzione viene divisa e saldata in due parti.
La divisione ha un costo intrinseco. Aggiunge un punto di inizio e di fine dell'arco, e la giunzione risultante è un ulteriore punto in cui la qualità deve essere verificata, quindi una giunzione che può essere risolta mediante rotazione di solito non viene divisa.
Secondo ISO 9001 e ISO 14001Ogni giunto viene valutato rispetto agli stessi limiti di imperfezione, quindi in pratica un avvio e un arresto aggiuntivi rappresentano un ulteriore punto in cui l'inviluppo di portata e postura del robot deve essere corretto.
Una nuova cucitura è un nuovo set di posture
Un assemblaggio presenta più di una saldatura. Il passaggio alla successiva comporta nuovamente la questione della postura e la necessità di verificare nuovamente l'accesso.
L'unione dei set di postura per ogni giunzione è ciò che la stazione richiede effettivamente. Il margine da mantenere è il margine in tale unione, più lo spazio necessario alla zona di sicurezza; non è l'altezza libera nel punto più lontano.
In pratica si tratta di una tabella: giunzioni raggiungibili nella configurazione attuale, giunzioni che richiedono la rotazione del posizionatore e giunzioni irraggiungibili in qualsiasi orientamento. Il terzo gruppo determina se è necessario un asse esterno o un diverso sistema di montaggio e va incluso nella proposta piuttosto che nella fase di collaudo.
La zona di sicurezza è definita dalla stessa analisi. Il volume spazzato in posizioni estreme differisce dal volume spazzato in posizioni di lavoro normali e l'involucro deve essere impostato in base al primo. Vengono aggiunti i contorni della torcia e del fascio di cavi, poiché in posizioni estreme spesso si estendono oltre il braccio stesso.
Una tabella decisionale per raggiungere e correggere la postura.
Ogni riga qui sotto proviene dall'elenco di assemblaggio e giunzione fornito dal cliente. Nessuna di queste domande trova risposta confrontando i raggi di lavoro pubblicati.
| Decisione | Stabilito da | Cosa succede se si salta |
|---|---|---|
| Elenco delle cuciture | Disegno di assemblaggio, posizioni e direzioni delle giunzioni | L'accesso viene valutato in base alla distanza anziché alle cuciture. |
| Capacità di rotazione | Se la parte può essere tenuta e ruotata | Un braccio più lungo acquistato per risolvere un problema di fissaggio |
| Controllo della postura lungo ogni cucitura | Traiettoria, non punti campionati | Cuciture raggiungibili all'inizio e bloccate a metà percorso |
| posizioni dell'indice | Unione di set posturali attraverso tutte le cuciture | Angoli del posizionatore improvvisati durante l'insegnamento |
| Zona di sicurezza | Volume spazzato in posizioni estreme, contorno della torcia e del cavo | Contenitore dimensionato solo in base alle posture normali |
Ciò che il filmato non può mostrare
Il controllo delle interferenze non è visibile in un'immagine in movimento. Viene eseguito cucitura per cucitura nel modello 3D e include la torcia, il fascio di cavi, il dispositivo di fissaggio e il posizionatore, non solo il braccio.
I tempi di ciclo, la ripetibilità e i risultati di accettazione esulano da ciò che le riprese video possono fornire; le norme ISO 10218-2 e ISO 12100 riguardano l'integrazione e la valutazione del rischio, e nessuna di esse viene definita osservando il funzionamento di una cella di produzione.
I segmenti qui utilizzati sono diverse riprese di una singola stazione, non di diverse celle.
La procedura di lavoro di EVST è sempre la stessa: si crea l'elenco delle giunzioni, si decide se il pezzo deve essere ruotato e infine si verifica l'assetto lungo ogni giunzione prima di selezionare qualsiasi macchina.
Domande frequenti
Un robot di dimensioni maggiori è la soluzione più comune per una giunzione irraggiungibile?
Raramente. La maggior parte delle giunture irraggiungibili sono un problema di postura piuttosto che di distanza, e la rotazione del pezzo risolve il problema a un costo inferiore e con risultati più stabili.
Di quante posizioni di indice ha bisogno un assieme?
Tanti quanti ne richiede l'unione dei set di posture. Si legge dall'elenco delle cuciture, non da un progetto comparabile.
Il montaggio invertito o a portale aumenta semplicemente la portata?
No. Modifica la forma dell'intervallo di posture utilizzabili anziché ridimensionarlo, quindi deve essere verificato rispetto allo stesso elenco di cuciture.
È possibile dimensionare la struttura di sicurezza in base alle normali posizioni di lavoro?
No. Il volume di lavoro in posizioni estreme è maggiore e bisogna tenere conto anche del profilo della torcia e dei cavi, quindi le dimensioni dell'involucro vengono calcolate considerando il caso peggiore.
Contributi del progetto per la revisione della candidatura
Per valutare la portata e la postura per una cella di saldatura, si apre una revisione della domanda EVST a partire dai seguenti input:
- dimensioni dell'involucro di montaggio, peso e baricentro
- Disposizione delle cuciture con indicazione della posizione e della direzione di ciascuna cucitura
- se il pezzo può essere ruotato e l'intervallo di rotazione accettabile
- modello di robot esistente e disposizione di montaggio, nonché il limite di sicurezza del sito
Inviateci la busta con il disegno del pezzo e lo schema di cucitura, e analizzeremo la configurazione della cucitura per cucitura prima di proporre qualsiasi macchina. Letture correlate: grande pezzo in lavorazione posizione e portata di saldatura robotizzata, soluzioni per sistemi di saldatura automatica.