Direkte svar: En robots rekkevidde og holdningsramme er ikke en avstand. Om en søm kan sveises avgjøres av armens holdning på hvert punkt langs den, og holdningen endres langs én søm og starter deretter på nytt ved den neste. Å snu delen på plass er ofte billigere enn en lengre arm, og marginen som betyr noe er margin for holdning og sikkerhet.
Hvem er dette for: Ingeniører som velger roboter og eksterne akser for sveiseceller på tykke platesveisninger og lignende flersømmerkonstruksjoner.
Omfang: Denne EVST-guiden er skrevet fra én filmet stasjon: en tykk plate som sveises av en enakset posisjonerer som dreier den, med en robot som sveiser påfølgende sømmer fra skiftende stillinger. Flere opptak av den ene stasjonen brukes. Ingenting her angir en syklustid, et repeterbarhetstall eller et akseptresultat for det filmede arbeidet.
En radius er et tall; tilgang er et sett
Utvalgstabeller gir en arbeidsradius som én figur, og det er naturlig å sammenligne kandidater på den. På en ekte stasjon løser denne figuren seg opp i en hel familie av stillinger, fordi samme avstand oppnådd fra forskjellige armkonfigurasjoner gir svært ulik tilgang.
Å velge bare på figuren har en tendens til å føre til at noen sømmer blir strandet etter installasjon: ikke utenfor rekkevidde, men bare tilgjengelige i en stilling som prosessen ikke kan kjøres fra.
Denne feilen er nesten usynlig i forslagsfasen, fordi tegninger bærer avstander. Den viser seg under undervisningen, når en bestemt vinkel viser seg å ikke være tilgjengelig i det hele tatt.
Ifølge ISO 10218-2: 2025, vurderes en industrirobotapplikasjon som en integrert celle snarere enn som en maskin i seg selv, og det er derfor robotens rekkevidde og posisjonskonvolutt leses fra sømlisten og ikke fra en katalogfigur.
Bevege delen i stedet for å strekke armen
I referanseopptaket holdes en tykk plate sveiset av en posisjonerer og kan dreies. Det gir det første valget som er tilgjengelig på enhver flersømmet montering: flytt delen, eller strekk armen.
Posisjoneringsenheten bringer én søm i en gunstig posisjon, slik at roboten arbeider fra en komfortabel stilling. Sammenlignet med å velge en større maskin for å nå den samme sømmen på en klønete måte, er det vanligvis både billigere og mer stabilt.
Det endrer også hva som må verifiseres. Med en posisjonerer i cellen blir spørsmålet hvor mange indeksposisjoner sømlisten trenger, noe som besvares fra tegningen i stedet for fra en katalog.
Ifølge ISO 12100: 2010, risikoreduksjon begynner med utformingen av selve installasjonen, slik at robotens rekkevidde og stillingskonvolutt og sikkerhetssonen er plassert sammen i stedet for etter hverandre.
Robotens rekkevidde og holdningskonvolutt langs én søm
Selv på en enkelt søm endres armens stilling gjennom hele bevegelseslengden. Tilgang ved buestart sier ingenting om tilgang i midten eller på slutten.
Så tilgangen verifiseres langs banen, ikke på en håndfull utvalgte punkter. En posisjon som overskrider grensene hvor som helst på den banen betyr at sømmen må omorganiseres: enten endres posisjoneringsvinkelen, eller sømmen deles og sveises i to deler.
Oppdeling har sin egen kostnad. Det legger til en buestart og -stopp, og den resulterende skjøten er enda et sted der kvaliteten må verifiseres, så en søm som kan løses med rotasjon blir vanligvis ikke oppdelt.
Ifølge ISO 5817: 2023, hvert ledd vurderes mot de samme ufullkommenhetsgrensene, så i praksis er en ekstra start og stopp et ekstra sted robotens rekkevidde og holdningskonvolutt må være riktig.
En ny søm er en ny holdning
En sammenstilling har mer enn én søm. Når man går videre til den neste, starter spørsmålet om holdning på nytt, og tilgangen må bekreftes på nytt med den.
Samlingen av stillingssettene for hver søm er det stasjonen faktisk krever. Marginen som er verdt å holde er marginen i den samlingen, pluss plassen sikkerhetssonen trenger; det er ikke takhøyde på det fjerneste punktet.
I praksis er dette en tabell: sømmer som kan nås i gjeldende konfigurasjon, sømmer som krever at posisjoneren dreies, og sømmer som ikke kan nås i noen retning. Den tredje gruppen er det som avgjør om en ekstern akse eller en annen montering er nødvendig, og den hører hjemme i forslaget snarere enn i igangkjøringen.
Sikkerhetssonen er trukket fra samme analyse. Sveipet volum ved ekstreme stillinger er forskjellig fra sveipet volum i normale arbeidsstillinger, og innkapslingen må settes ut fra førstnevnte. Brenner- og kabelpakkekonturer er lagt til, fordi de ved ekstreme stillinger ofte strekker seg lenger enn selve armen.
En beslutningstabell for rekkevidde og holdning
Hver rad nedenfor kommer fra kundens egen monterings- og sømliste. Ingen av dem besvares ved å sammenligne publiserte arbeidsradiuser.
| Vedtak | Bosatte seg fra | Hva går galt hvis man hopper over |
|---|---|---|
| Sømliste | Monteringstegning, sømposisjoner og retninger | Tilgang vurdert på avstand i stedet for på sømmer |
| Rotasjonskapasitet | Om delen kan holdes og dreies | En lengre arm kjøpt for å løse et spørsmål om oppstilling |
| Holdningskontroll langs hver søm | Bane, ikke samplede punkter | Sømmene er tilgjengelige i starten og blokkert midtveis |
| Indeksposisjoner | Sammenslåing av holdningssett på tvers av alle sømmer | Posisjoneringsvinkler improvisert under innlæring |
| Sikkerhetssone | Sveipet volum ved ekstreme stillinger, lommelykt og kabelkontur | Kapslingen er kun dimensjonert ut fra normale stillinger |
Det opptaket ikke kan vise
Interferenskontroll er ikke synlig i et levende bilde. Den kjøres søm for søm i 3D-modellen og inkluderer brenneren, kabelpakken, armaturen og posisjoneringsenheten, ikke bare armen.
Syklustid, repeterbarhet og akseptresultater er like utenfor det opptakene dekker; ISO 10218-2 og ISO 12100 dekker integrering og risikovurdering, og ingen av dem avgjøres ved å se en celle kjøre.
Segmentene som brukes her er flere opptak av én stasjon, ikke flere celler.
Rekkefølgen EVST jobber i er den samme hver gang: bygg sømlisten, avgjør om delen snur, og bekreft deretter stillingen langs hver søm før noen maskin velges.
Ofte stilte spørsmål
Er en større robot den vanlige løsningen på en søm som ikke kan nås?
Sjelden. De fleste uoppnåelige sømmer er et holdningsproblem snarere enn et avstandsproblem, og å dreie delen løser disse problemene til lavere kostnad og med mer stabile resultater.
Hvor mange indeksposisjoner trenger en montering?
Så mange som foreningen av holdningssett krever. Det er lest fra sømlisten, ikke hentet fra et sammenlignbart prosjekt.
Øker invertert eller gantry-montering bare rekkevidden?
Nei. Den endrer formen på det brukbare holdningsområdet i stedet for å skalere det, så det må kontrolleres mot den samme sømlisten.
Kan sikkerhetsskapet dimensjoneres ut fra normale driftsstillinger?
Nei. Det sveipede volumet ved ekstreme stillinger er større, og brenner- og kabelomriss må tas med, så kabinettet er dimensjonert ut fra verst tenkelige tilfeller.
Prosjektinnspill for en søknadsgjennomgang
For å vurdere rekkevidde og stilling for en sveisecelle, åpnes en EVST-applikasjonsgjennomgang fra følgende inndata:
- dimensjoner, vekt og tyngdepunkt på monteringskonvolutten
- sømoppsett med posisjonen og retningen til hver søm
- om delen kan dreies, og det akseptable rotasjonsområdet
- eksisterende robotmodell og monteringsarrangement, og sikkerhetsgrensen for stedet
Send konvolutten med delen og sømoppsettet, så går vi gjennom posisjonssettet søm for søm før noen maskin foreslås. Relatert lesning: robotsveising med stort arbeidsstykke, posisjon og rekkevidde, automatiske sveisesystemløsninger.