Прямой ответ: Диапазон досягаемости и положения робота — это не расстояние. Возможность сварки шва определяется положением манипулятора в каждой точке вдоль него, причём положение меняется вдоль одного шва, а затем начинается заново на следующем. Поворот детали в нужное положение часто обходится дешевле, чем использование более длинного манипулятора, и решающее значение имеет запас по положению и безопасности.
Для кого это: Инженеры выбирают роботов и внешние оси для сварочных ячеек при сварке массивных листовых конструкций и аналогичных многошовных узлов.
Объем: Данное руководство по EVST составлено на основе видеозаписи одного рабочего места: сварной конструкции из толстой пластины, удерживаемой одноосевым позиционером, который ее вращает, при этом робот сваривает последовательные швы, изменяя положение. Использовано несколько дублей с этого рабочего места. Здесь не указаны время цикла, показатель повторяемости или результаты приемки для снятой работы.
Радиус — это число; доступ — это множество.
В таблицах выбора радиус работы представлен одним значением, и вполне естественно сравнивать варианты по нему. На реальной станции это значение сводится к целому семейству положений, поскольку одинаковое расстояние, достигаемое при различных конфигурациях манипулятора, обеспечивает совершенно разный доступ.
Выбор, основываясь только на рисунке, может привести к тому, что после установки останутся незакрепленными некоторые стыки: не совсем недоступные, но до них можно добраться только в таком положении, из которого невозможно выполнить сам процесс.
Эта ошибка практически незаметна на этапе разработки проекта, поскольку чертежи показывают расстояния. Она проявляется во время обучения, когда оказывается, что определенный ракурс вообще недоступен для просмотра.
По оценкам ISO-10218 2: 2025Применение промышленного робота оценивается как интегрированная ячейка, а не как самостоятельная машина, поэтому область действия и положение робота считываются из списка швов, а не из каталожного изображения.
Перемещение детали вместо вытягивания рычага.
На представленном видео массивная сварная пластина удерживается позиционером и может поворачиваться. Это дает возможность выбора при сборке любой многошовной конструкции: переместить деталь или вытянуть рычаг.
Позиционер перемещает один из швов в удобное положение, позволяя роботу работать в комфортной позе. По сравнению с использованием более крупной машины для выполнения той же работы, требующей больших усилий, это обычно оказывается и дешевле, и более стабильным решением.
Это также меняет то, что необходимо проверять. При наличии позиционера в ячейке вопрос сводится к тому, сколько позиций индекса необходимо для списка швов, и ответ на этот вопрос дается по чертежу, а не по каталогу.
По оценкам ISO 12100: 2010Снижение рисков начинается с проектирования самой установки, поэтому зона досягаемости и положения робота, а также зона безопасности определяются одновременно, а не последовательно.
Диапазон досягаемости и положения робота вдоль одного шва
Даже на одном шве положение рычага меняется на протяжении всего хода. Доступ в начале дуги ничего не говорит о доступе в середине или конце.
Таким образом, доступ проверяется вдоль траектории, а не в нескольких точках выборки. Положение, выходящее за пределы допустимых значений в любой точке этой траектории, означает, что шов необходимо перестроить: либо изменяется угол позиционера, либо шов разделяется и сваривается на две части.
Разделение шва имеет свою цену. Оно добавляет начало и конец дуги, и в результате получается еще одно место, где необходимо проверять качество, поэтому шов, который можно исправить поворотом, обычно не разделяют.
По оценкам ISO 5817: 2023Каждый сустав оценивается по одним и тем же пределам несовершенства, поэтому на практике дополнительный старт и остановка означают, что радиус действия и положение робота должны быть правильными в дополнительном месте.
Новый шов – это новая поза.
В сборочном соединении имеется более одного шва. Переход к следующему шву снова поднимает вопрос о его расположении, и необходимо заново проверить доступность.
Сочетание наборов параметров для каждого шва — это то, что фактически требуется станции. Запас, который стоит сохранять, — это запас в этом сочетании плюс пространство, необходимое для зоны безопасности; это не высота потолка в самой дальней точке.
На практике это выглядит как таблица: швы, достижимые в текущей конфигурации, швы, требующие поворота позиционера, и швы, до которых невозможно добраться ни при какой ориентации. Третья группа определяет, требуется ли внешняя ось или другой способ крепления, и она относится скорее к проекту, чем к вводу в эксплуатацию.
Зона безопасности определяется на основе того же анализа. Объём рабочей зоны в крайних положениях отличается от объёма рабочей зоны в обычных рабочих положениях, и корпус необходимо устанавливать исходя из первого. Контуры горелки и кабельного блока добавлены, поскольку в крайних положениях они часто выходят за пределы самого манипулятора.
Таблица принятия решений по вытянутым конечностям и осанке
Каждая строка ниже взята из собственного списка сборок и швов заказчика. Ни один из них не соответствует данным, полученным путем сравнения с опубликованными рабочими радиусами.
| Решение | Поселился из | Что произойдет, если это пропустить? |
|---|---|---|
| Список швов | Сборочный чертеж, расположение и направление швов. | Доступ оценивается по расстоянию, а не по швам. |
| Возможность вращения | Можно ли зафиксировать и повернуть эту деталь? | Удлинённый кронштейн приобретен для решения проблемы с креплением. |
| Проверка осанки вдоль каждого шва | Траектория, а не точки выборки. | Швы доступны в начале и заблокированы посередине. |
| позиции индекса | Объединение наборов для коррекции осанки по всем швам. | Углы позиционирования импровизировались во время обучения. |
| Безопасная зона | Объем, распределенный по всей длине корпуса в крайних положениях, контуры фонаря и кабеля. | Размеры вольера рассчитаны только на основе обычного положения животного. |
То, что не видно на видеозаписи.
Проверка на наличие помех не видна в движущемся изображении. Она выполняется пошагово в 3D-модели и включает в себя не только кронштейн, но и сам фонарь, кабельный блок, крепление и позиционер.
Время цикла, повторяемость и результаты приемки также выходят за рамки того, что можно увидеть на видеозаписи; стандарты ISO 10218-2 и ISO 12100 охватывают интеграцию и оценку рисков, и ни один из них не может быть решен путем наблюдения за работой ячейки.
Здесь используются несколько дублей одной станции, а не нескольких ячеек.
Порядок действий в EVST всегда одинаков: составление списка швов, определение возможности поворота детали, а затем проверка положения вдоль каждого шва перед выбором станка.
Часто задаваемые вопросы
Обычно для решения проблем с недоступной для робота задачей является использование более крупного робота?
Редко. В большинстве случаев недоступные швы связаны скорее с положением детали, чем с расстоянием, и поворот детали решает эти проблемы с меньшими затратами и более стабильными результатами.
Сколько позиций индексации требуется для сборки?
Количество элементов соответствует требуемому объединению наборов параметров осанки. Данные считываются со списка швов, а не берутся из аналогичного проекта.
Увеличивает ли просто перевернутая или портальная установка вылет стрелы?
Нет. Это изменяет форму диапазона допустимых поз, а не масштабирует его, поэтому проверку необходимо проводить по тому же списку швов.
Можно ли определить размеры защитного кожуха, исходя из обычных условий эксплуатации?
Нет. Объём рассеиваемой мощности в крайних положениях больше, и необходимо учитывать контуры горелки и кабеля, поэтому размеры корпуса рассчитываются исходя из наихудшего сценария.
Исходные данные проекта для рассмотрения заявки.
Для оценки дальности действия и положения при работе в сварочной ячейке, анализ приложения EVST начинается со следующих входных данных:
- Габариты, вес и центр тяжести сборочного узла.
- Схема расположения швов с указанием положения и направления каждого шва.
- можно ли повернуть деталь и каков допустимый диапазон вращения.
- существующая модель робота и схема его крепления, а также границы безопасности на площадке.
Пришлите конверт с деталью и схему расположения швов, и мы проработаем положение каждого шва по отдельности, прежде чем предложить какое-либо оборудование. Дополнительная информация: Положение и досягаемость роботизированной сварки крупных заготовок, решения для автоматизированных сварочных систем.