By Sun Jie, Suvirinimo pozicionieriaus vyriausiasis inžinierius · EVST suvirinimo pozicionieriaus komanda · · Apžvalgą atliko EVST mechanikos ir kokybės inžinerijos skyrius
Neteisingas padėties nustatymo įtaisas ir robotas gali būti itin tikslus, tačiau ląstelė niekada nepasiekia ciklo. Tikrieji vartai yra trys skaičiai: naudingoji apkrova, sukimo momentas ir indeksavimo tikslumas. Dabartinės EVST EVS-SWP vienos ašies šeimos apima patvirtintas nominalios naudingosios apkrovos parinktis nuo 300 iki 1,200 kg, o EVS-DWP dviejų ašių šeimos apima patvirtintas parinktis nuo 200 iki 5,000 kg, priklausomai nuo konstrukcijos, indeksavimo tikslumas yra geresnis nei ±0.3°, o dviejų pozicijų išdėstymai dvigubai padidina lanko įjungimo laiką. Penki išdėstymo variantai – pasukamas, L tipo, galvutės-uodegos, H tipo, apžvalgos ratas – atitinka detalės tipą. Derinkite su W500–W800 važiavimo bėgiais ant ilgų siūlių kaip suderintas išorines ašis. Tai pirkėjo vadovas, kuriame pateikiamos trys iš tikrųjų svarbios specifikacijos.
Svarbiausi paėmimai
- Trys tikrojo varto specifikacijos: naudingoji apkrova, sukimo momentas, indeksavimo tikslumas.
- EVS-SWPDabartinės vienos ašies konstrukcijos, priklausomai nuo konstrukcijos, siūlo patvirtintus 300–1 200 kg variantus.
- EVS-DWPDabartinės dviejų ašių konstrukcijos, priklausomai nuo konstrukcijos, suteikia patvirtintus 200–5,000 kg keliamosios galios variantus.
- Indeksavimo tikslumas < ±0.3° išsaugo ±0.5 mm siūlės eigos ribą.
- Penki išdėstymai degtuko detalės tipas — patefonas / L tipo / galvutė-uodeginė dalis / H tipo / apžvalgos ratas.
- Dviejų stočių lankinis įjungimas: viena pusė virinama, kita apkraunama — ~2× celės galia.
- Suporuoti su W500–W800 važiavimo bėgiai ilgomis siūlėmis; abu prisijungia prie kontrolieriaus koordinuotai ISO 9283 išorinės ašys.
Šis straipsnis skirtas suvirinimo kamerų projektuotojams, integratoriams ir gamyklų inžinieriams, renkantis suvirinimo padėties nustatymo įrenginį naujai arba modernizuojamai kamerai. Jame aptariami EVST EVS-SWP / EVS-DWP padėties nustatymo įrenginių dydžiai ir penki išdėstymo variantai; jame neaptariamas pats robotas, važiavimo bėgis ar suvirinimo procedūros detalės – jiems taikomos atskiros instrukcijos.
Kodėl trys specifikacijos, o ne tik naudingoji apkrova
Daugelio padėties nustatymo įrenginių specifikacijų lapuose nurodoma naudingoji apkrova. Vien tik naudingoji apkrova yra neteisinga, nes dvi ląstelės su ta pačia naudingosios apkrovos klase gali veikti labai skirtingai, o siūlės kokybė – labai skiriasi. Trys specifikacijos, kurios iš tikrųjų lemia ląstelės našumą:
- Naudingoji apkrova nusprendžia, ar pozicionierius fiziškai laiko detalę.
- Sukimo momentas nusprendžia, kaip greitai indeksuoti – taigi ir ciklo laiką.
- Indeksavimo tikslumas lemia siūlės kryptį, taigi ir suvirinimo kokybę.
Pasirinkite visus tris kartu. Praleidus bet kurį iš jų, ląstelė praeina ant popieriaus ir gamyba nutrūksta.
Kada tinkamas pozicionierius atsiperka – ir kada ne
Lemiami veiksniai yra detalių orientacijos skaičius, suvirinimo paviršių skaičius ir ciklo stiprinimasNaudokite šį rėmelį:
| Pozicionierius atsiperka, kai… | Apsvarstykite dar kartą, kada… |
|---|---|
| Dalis turi 2+ suvirinimo orientacijas | Vienpusės orientacijos plokščios dalys |
| Rankinis pakartotinis tvirtinimas šiuo metu dominuoja cikle | Robotas virina plokščiai, nereikia perstatyti |
| Šilumos tiekimo valdymas yra svarbus (daugiasluoksnis, storas) | Vieno praėjimo plonas lakštas |
| Dviejų stočių išdėstymas tinka grindims | Grindys per ankštos dviem stotims |
| Dalis šeimos tvirtinama nuosekliai | Montavimas keičiasi kiekvieną kadrą |
EVST nustato padėties nustatymo įtaiso taikiklį su Trijų specifikacijų atitikimo metodas: naudingoji apkrova pritaikyta detalei su 30 % paklaida, sukimo momentas pritaikytas ekscentricitetui × svoriui × kampiniam pagreičiui, indeksavimo tikslumas pritaikytas siūlės sekimo paklaidai – visi trys kartu, o ne po vieną.
Naudingosios apkrovos dydžio nustatymas — EVS-SWP ir EVS-DWP
| Šeima | Kirviai | Naudingos apkrovos diapazonas | Tipinis naudojimas |
|---|---|---|---|
| EVS-SWP | Vienas (rotacinis) | 300 / 500 / 800 / 1200 kg variantai, priklausomai nuo konstrukcijos | Plokščios dalys, besisukančios siūlės, paprastas pozicionavimas |
| EVS-DWP | Dvigubas (sukimas + pakreipimas) | 200 / 300 / 500 / 1000 / 2000 / 3000 / 5000 kg variantai, priklausomai nuo konstrukcijos | 3D detalės, daugiasluoksnis suvirinimas, sudėtinga orientacija |
| EVS-DWP-U | Dviguba U formos rėmo konstrukcija | 1000/3000/5000 kg | Sunkios konstrukcinės dalys, dideli rėmai, tonos klasės liejiniai |
Klasės pasirinkimas: imk maksimalus detalės svoris + tvirtinimo elementas + 30 % paraštė → priskirti aukščiau nurodytai klasei. 1500 kg detalei + 200 kg tvirtinimo elementui (= 1700 kg) dabartinė SWP matrica yra už diapazono ribų; prieš pasirinkdami peržiūrėkite patvirtintą 2,000 kg DWP konfigūraciją ir patikrinkite sukimo momentą bei konstrukciją. 30 % riba apima dinamines apkrovas (pagreičio jėgą) ir būsimus detalių variantus.
Sukimo momento parinkimas – dažniausiai praleidžiama specifikacija
Sukimo momento skalės su ekscentricitetas × svoris × kampinis pagreitis1000 kg sveriančiai detalei su 0.5 m ekscentricitetu, kuriai reikalingas 1 rad/s² pagreitis, reikia 500 N·m + statinio sukimo momento, kad išsilaikytų esant gravitaciniam poslinkiui. Specifikacijose, kuriose nurodoma naudingoji apkrova, bet ne sukimo momentas, nustatomas lėtas elementas.
EVST padėties nustatymo įrenginio sukimo momento kreivės skelbiamos kiekvienai ašiai ir kiekvienai klasei. Pasirinkimo taisyklė: reikalingas sukimo momentas ≤ nuolatinis sukimo momento įvertinimas su 50 % paklaida. Jei negalite jo pasiekti, perkelkite klasę į aukštesnę – net jei naudingoji apkrova tinkama.
Dydžių indeksavimo tikslumas – siūlės sekimo ribos išsaugojimas
Roboto siūlės sekimas (regėjimo pagrindu) paprastai išlaiko ±0.5 mm atstumą ties jungtimi. Padėties nustatymo įrenginio indeksavimo paklaida kaupiasi dar labiau: jei padėties nustatymo įrenginys indeksuoja ±1° tikslumu 500 mm spindulio lanke, siūlė nusileidžia ~8.7 mm ne ten, kur numatoma sekimo sistema – gerokai už ±0.5 mm sekimo lango ribų.
EVST pozicionieriai laiko geresnis nei ±0.3° indeksavimo tikslumas (ISO 9283 pakartojamumo bandymo metodologija). Esant 500 mm spinduliui, tai yra ~2.6 mm blogiausio atvejo poslinkis – tipiškame siūlės eigos kompensavimo diapazone. Atliekant darbus su ankštais tolerancijos lygiais (pvz., slėginio indo žiedinės siūlės), specifikacija geresnė nei ±0.1°.
Penki išdėstymai – rinkitės pagal detalės tipą
| maketavimas | Apie tinkamumą ir panaudojimą: | Kodėl |
|---|---|---|
| Vienos ašies patefonas (EVS-SWP) | Plokščios dalys, besisukančios siūlės | Viena ašis, paprastas, greitas indeksavimas |
| Dviašis L tipo (EVS-DWP) | 3D dalys su daugiasluoksnėmis suvirinimo siūlėmis | Sukimasis + pakreipimas, kiekvienas veidas nuokalnėn |
| Galvutė-uodegė (EVS-SWP-ZW) | Ilgi velenai, vamzdžiai, vamzdeliai | Du koaksialiai griebtuvai, apimantys detalę |
| H tipo dviejų stočių (projektui pritaikyta konfigūracija) | Didelio našumo daugiakryptė orientacija | Robotas suvirina vieną pusę, o operatorius krauna kitą |
| Apžvalgos ratas (projektui pritaikyta konfigūracija) | Tankios mažos detalės, daugiapakopė partija | Keli tvirtinimo elementai ant besisukančio rėmo |
Dviejų stočių lankinis įjungimas – pralaidumo daugiklis
Didžiausias ląstelių pralaidumo padidėjimas gaunamas iš dviejų stočių išdėstymaiKol robotas virina A stotį, operatorius apkrauna B stotį. Pozicionierius sukasi tarp jų; lanko laikas išlieka ~80 % ciklo, o ne ~50 %.
Ciklo padidėjimas, palyginti su vienos stoties suvirinimu: ~30–80 % našumo padidėjimas dirbant su daugiasluoksnėmis sunkiomis detalėmis. Tikslus padidėjimas priklauso nuo suvirinimo laiko ir apkrovos laiko santykio – kai apkrovos laikas ≈ suvirinimo laikas, padidėjimas artėja prie teorinio 2×.
H tipo, apžvalgos rato ir kai kurie L tipo išdėstymai palaiko dviejų stočių veikimą. EVST pagal numatytuosius nustatymus nustato celės dydį dviem stotims, nebent dėl grindų ar saugos apribojimų būtų verčiama naudoti vieną stotį.
Poravimas su kelionių bėgiu
Jei siūlės ilgesnės nei roboto veikimo zona (paprastai >2 m), suporuokite padėties nustatymo įrenginį su W500–W800 kelionių bėgisAbi prisijungia prie valdiklio kaip koordinuotos išorinės ašys. ISO 9283Padėties nustatymo įrenginys tvarko orientaciją; bėgis tvarko ilgio padengimą.
Bėgio klasės pasirinkimas: suderinkite ją su roboto naudingąja apkrova + degikliu + kabelio paketu, tada patikrinkite su pozicionieriaus statine apkrova. Jei bėgelis yra W650 (1000 kg naudingoji apkrova) ir patvirtinta 2,000 kg DWP konfigūracija, kamera tvarko dalis patvirtinto pozicionieriaus apkrovos ribose, o robotas išlieka bėgelio 1000 kg apkrovos ribose.
Standartai, pagal kuriuos veikia padėties nustatymo įtaisas
- ISO 9283 — Roboto našumo kriterijai; padėties nustatymo įtaiso indeksavimo pakartojamumas, išbandytas pagal šio standarto metodiką, kai jis veikia kaip išorinė ašis.
- ISO 10218 — Roboto saugumas; pozicionierius patenka į roboto sistemos apsaugotą erdvę.
- ISO 3834 — Suvirinimo kokybė; padėties nustatymo įrenginio aptarnaujamas suvirinimo siūlės kodas (WPS) priklauso vienai iš trijų klasių.
- ISO 17663 — Padėties nustatymo įrenginio konstrukcinių metalinių dalių terminis apdorojimas (atkaitinimas).
- AWS D1.1 — Konstrukcijų suvirinimo kodeksas: plienas.
DUK
Kodėl sukimo momentas yra atskira specifikacija nuo naudingosios apkrovos? Nes jie atsako į skirtingus klausimus. Naudingoji apkrova atsako į klausimą „ar jis gali išlaikyti detalę“. Sukimo momentas atsako į klausimą „ar jis gali pakankamai greitai perkelti detalę“. Padėties nustatymo įrenginys su pakankama naudingąja apkrova, bet nepakankamu sukimo momentu lėtai indeksuoja ir užfiksuoja ląstelės ciklo laiką. EVST skelbia abu klausimus kiekvienai ašiai.
Kokio indeksavimo tikslumo man iš tikrųjų reikia? Pritaikykite jį prie savo siūlės sekimo ribos. Regėjimo siūlės sekimas ±0.5 mm atstumu su 500 mm spinduliu reikalauja < ±0.3° indeksavimo (blogiausiu atveju – 2.6 mm poslinkio). Griežtesnio tolerancijos darbams (pvz., slėginiams indams su ±0.1 mm siūle) reikalingas < ±0.1° indeksavimas. EVST padėties nustatymo įrenginiai apima abu diapazonus.
Vienaašis ar dviašis? Vienaašis (pasukamas), jei detalė virinama tik vienoje sukimosi plokštumoje. Dviašis (L tipo, DWP), jei kurią nors siūlę reikia pakreipti, kad būtų pasiekta plokščia gravitacijos padėtis. Daugumai daugiasluoksnių konstrukcinių dalių reikia dviejų ašių; daugumai besisukančių simetriškų dalių (žiedų, krumpliaračių ruošinių) reikia vienos ašies.
Galvutė-uodegė ar dviašė? Galvutės ir uodegos tipo atramos yra tinkamas sprendimas ilgoms ašiai asimetriškoms detalėms (velenams, vamzdžiams, ilgiems vamzdeliams), kur abiem galams reikalinga sukimosi atrama. Dviašis L tipo atramos tinka 3D detalėms, kurioms reikia ir sukimosi, ir pakreipimo. Jos skirtos skirtingoms geometrijoms.
Kiek greitesnis dviejų stočių įrenginys, palyginti su vienos stoties įrenginiu? Įprastas 30–80 % celės pralaidumo padidėjimas, priklausomai nuo apkrovos ir suvirinimo laiko santykio. Kai apkrovos laikas lygus suvirinimo laikui, padidėjimas artėja prie 2×. EVST pagal numatytuosius nustatymus yra dviejų stočių, nebent dėl grindų ar saugos apribojimų būtų reikalaujama vienos stoties.
Ar galiu prie esamos suvirinimo kameros pridėti pozicionierių? Taip – dauguma esamų suvirinimo valdiklių priima išorines ašis iki jų architektūrinės ribos (paprastai 4–10 išorinių ašių). Prieš pateikiant kainos pasiūlymą, EVST atlieka modifikavimo vertinimą, kuris apima ašių skaičių, saugos integraciją ir programų perkėlimą.
Įneškite jį į savo gamyklą
Suvirinimo padėties nustatymo įrenginio pasirinkimas reiškia trijų specifikacijų pasirinkimą vienu metu: naudingąją apkrovą, sukimo momentą, indeksavimo tikslumą. Penki išdėstymai atitinka detalės tipą, dvi stotys padvigubina našumą, o sujungimas su W500–W800 bėgiais padidina pasiekiamumą. EVST osciloskopų pozicionieriai su trijų specifikacijų atitikimo metodu – naudingoji apkrova, kurios dydis nustatomas pagal detalę, sukimo momentas – pagal ciklą, indeksavimas – pagal siūlę. Žr. mūsų vadovus, kaip Kaip išsirinkti robotinį kelionių bėgelį, koordinuota ląstelių integracijair storų plokščių daugiasluoksnis suvirinimasarba pasikalbėkite su EVST apie padėties nustatymo įrenginio dydžio parinkimą jūsų kamerai.
Apie autorių - Sun Jie yra vyriausiasis inžinierius EVST suvirinimo pozicionieriaus komanda, turintis 12 metų specializuotos patirties suvirinimo padėties nustatymo įrenginių projektavimo srityje – vienos ašies EVS-SWP, dviejų ašių EVS-DWP, sunkiojo U formos rėmo EVS-DWP-U ir galvutės-uodegos bei apžvalgos rato variantai. Kiekviename kliento projekte jis taiko trijų specifikacijų atitikimo metodą ir prižiūri indeksavimo tikslumo kokybės kontrolės vartus prieš išsiuntimą. EVST mechanikos ir kokybės inžinerijos skyrius peržiūri techninį tikslumą; skaičiai yra tipiniai pasiekiami diapazonai, o ne garantijos, ir yra nustatomi kiekvienam projektui atskirai. Pataisymai ir atnaujinimai: žr. paskutinio atnaujinimo datą.