By Сун ЦзеВедущий инженер по позиционированию сварочного оборудования. Команда позиционеров сварки EVST · • Проверено инженерами-механиками и специалистами по контролю качества компании EVST.
Неправильно установленный позиционер может привести к тому, что робот будет работать с предельной точностью, но цикл обработки так и не начнётся. Три параметра являются определяющими: полезная нагрузка, крутящий момент вращения и точность индексации. Текущие семейства одноосевых роботов EVS-SWP от EVST охватывают варианты с допустимой полезной нагрузкой от 300 до 1,200 кг, в то время как семейства двухосевых роботов EVS-DWP включают варианты с допустимой полезной нагрузкой от 200 до 5,000 кг в зависимости от конструкции, точность индексации составляет лучше, чем ±0.3°, а двухпозиционные компоновки удваивают время работы дуги. Пять вариантов компоновки — поворотный стол, L-образная, передняя и задняя бабки, H-образная, «колесо обозрения» — соответствуют типу детали. В качестве скоординированных внешних осей используются направляющие W500–W800 на длинных швах. Это руководство для покупателя, которое определяет три действительно важных параметра.
Основные выводы
- Три характеристики — это настоящий вход: полезная нагрузка, крутящий момент вращения, точность индексации.
- EVS-SWPВ настоящее время для одноосных конструкций предусмотрены варианты грузоподъемности от 300 до 1,200 кг в зависимости от конструкции.
- EVS-DWPСуществующие двухосные конструкции рассчитаны на нагрузку от 200 до 5,000 кг в зависимости от типа конструкции.
- Точность индексации < ±0.3° Сохраняет припуск на отслеживание шва ±0.5 мм.
- Пять вариантов планировки Соответствие типу детали — поворотный стол / L-образный / передняя бабка-задняя бабка / H-образный / колесо обозрения.
- Двухстанционная дуговая установкаПока одна сторона сваривает, другая загружает — примерно в 2 раза увеличивает выходную мощность ячейки.
- Сопряжение с Направляющие для перемещения W500–W800 по длинным швам; оба соединяются с контроллером скоординированно. стандартами качества ISO 9283 внешние оси.
Эта статья предназначена для проектировщиков, интеграторов и инженеров сварочных цехов, выбирающих позиционер для сварки в новом или модернизированном цехе. В ней рассматриваются размеры позиционеров EVST EVS-SWP / EVS-DWP и пять вариантов компоновки; она не охватывает сам робот, направляющую для перемещения или детали процедуры сварки — для этих вопросов существуют отдельные руководства.
Почему именно три параметра, а не только полезная нагрузка?
В большинстве технических характеристик позиционеров основное внимание уделяется полезной нагрузке. Однако одной только полезной нагрузки недостаточно, поскольку две ячейки с одинаковым классом полезной нагрузки могут демонстрировать совершенно разную пропускную способность и качество швов. Три характеристики, которые фактически определяют производительность ячеек:
- полезная нагрузка определяет, удерживает ли позиционер деталь физически.
- Крутящий момент определяет скорость индексации, а следовательно, и время цикла.
- Точность индексации Определяет место расположения шва, а следовательно, и качество сварного шва.
Выберите все три параметра одновременно. Пропуск хотя бы одного из них позволяет ячейке пройти проверку на бумаге, но потерпеть неудачу в производстве.
Когда правильно подобранный позиционер приносит свои плоды — и когда нет.
Решающими факторами являются Количество ориентаций деталей, количество сварных швов, коэффициент усиления цикла.Используйте эту рамку:
| Позиционер окупается, когда… | Пересмотрите свои планы, когда… |
|---|---|
| Деталь имеет 2+ варианта ориентации при сварке. | Плоские детали с одной ориентацией |
| В настоящее время в цикле преобладает ручная переустановка оборудования. | Робот выполняет плоскую сварку, перестановка не требуется. |
| Контроль подводимой температуры имеет значение (многопроходная обработка, толстый слой). | Однопроходный тонкий лист |
| Двухпозиционная компоновка подходит для размещения на полу. | Пол слишком узкий для двух рабочих мест. |
| Часть семьи сохраняет стабильность в процессе взращивания | Крепление меняется после каждого выстрела |
EVST устанавливает датчик положения позиционера с помощью Метод «Три спец. матча»: полезная нагрузка рассчитана на деталь с 30% запасом, крутящий момент рассчитан на эксцентриситет × вес × угловое ускорение, точность индексации рассчитана на запас по отслеживанию шва — все три параметра одновременно, а не по одному.
Расчет полезной нагрузки — EVS-SWP и EVS-DWP
| Семейные | Топоры | Диапазон полезной нагрузки | Типичное использование |
|---|---|---|---|
| EVS-SWP | Одиночное (вращение) | Доступны варианты грузоподъемности 300 / 500 / 800 / 1200 кг в зависимости от конструкции. | Плоские детали, вращательные швы, простое позиционирование. |
| EVS-DWP | Двойное (вращение + наклон) | Доступны варианты грузоподъемности 200 / 300 / 500 / 1000 / 2000 / 3000 / 5000 кг в зависимости от конструкции. | 3D-детали, многогранная сварка, сложная ориентация |
| ЭВС-ДВП-У | Двойная U-образная конструкция каркаса | 1000/3000/5000 кг | Тяжелые конструктивные элементы, большие рамы, литые детали тоннажного класса. |
Выбор курса: пройдите максимальный вес детали + приспособление + 30% наценка → попасть в класс выше. Для детали весом 1500 кг + приспособления весом 200 кг (= 1700 кг) текущая матрица SWP выходит за пределы допустимого диапазона; перед выбором следует рассмотреть утвержденную конфигурацию DWP на 2,000 кг и проверить крутящий момент и конструкцию. 30%-ный запас покрывает динамические нагрузки (силу ускорения) и будущие варианты деталей.
Расчет момента вращения — параметр, который чаще всего упускают из виду.
Крутящий момент масштабируется в зависимости от эксцентриситет × вес × угловое ускорениеДеталь массой 1000 кг с эксцентриситетом 0.5 м, требующая ускорения 1 рад/с², нуждается в моменте 500 Н·м + статический крутящий момент для удержания против смещения, вызванного силой тяжести. Технические характеристики, в которых указана полезная нагрузка, но не крутящий момент, указывают на низкую производительность ячейки.
Кривые крутящего момента позиционеров EVST публикуются для каждой оси и каждого класса. Правило выбора: требуемый крутящий момент ≤ номинальный крутящий момент с запасом в 50%. Если вы не можете его обеспечить, перейдите на класс выше — даже если полезная нагрузка подходит.
Точность индексации размеров — сохранение припуска, соответствующего направлению шва.
Отслеживание шва роботом (на основе машинного зрения) обычно обеспечивает точность ±0.5 мм в месте соединения. К этому добавляется ошибка индексации позиционера: если позиционер индексируется с точностью до ±1° на дуге радиусом 500 мм, шов оказывается примерно на 8.7 мм дальше от ожидаемого значения отслеживания — далеко за пределами диапазона отслеживания ±0.5 мм.
Позиционеры EVST удерживают Точность индексации лучше, чем ±0.3° (стандартами качества ISO 9283 методология испытаний на повторяемость). При радиусе 500 мм это примерно 2.6 мм наихудшего смещения — в пределах типичного диапазона компенсации отслеживания шва. Для работ с жесткими допусками (например, кольцевые швы сосудов под давлением) требуется допуск лучше, чем ±0.1°.
Пять вариантов компоновки — выбирайте по типу детали.
| Планировка | Лучше всего | Почему |
|---|---|---|
| Одноосевой поворотный стол (EVS-SWP) | Плоские детали, вращательные швы | Одноосевое, простое, быстрое индексирование. |
| Двухосевой L-образный (EVS-DWP) | 3D-детали с многослойной сваркой | Вращение + наклон, все грани направлены вниз. |
| Передняя бабка-задняя бабка (EVS-SWP-ZW) | Длинные валы, трубы, трубки | Два соосных зажимных патрона охватывают деталь. |
| Двухстанционная установка H-типа (конфигурация, разработанная специально для данного проекта) | Высокопроизводительная многоориентационная обработка | Робот сваривает одну сторону, пока оператор загружает другую. |
| Колесо обозрения (конфигурация, разработанная специально для данного проекта) | Плотная заготовка мелких деталей, многонаправленная партия. | Множество приспособлений на вращающейся раме |
Двухстанционная дуговая защита — множитель пропускной способности
Наибольший прирост пропускной способности ячеек достигается за счет двухстанционные схемыПока робот сваривает станцию А, оператор загружает станцию В. Позиционер вращается между ними; время дуги остается на уровне ~80% цикла вместо ~50%.
Увеличение количества циклов по сравнению с одностанционным оборудованием: повышение производительности примерно на 30–80% при обработке тяжелых деталей с несколькими поверхностями. Точное увеличение зависит от соотношения времени сварки и времени нагрузки — когда время нагрузки ≈ время сварки, увеличение приближается к теоретическому двукратному значению.
H-образные, колесные и некоторые L-образные компоновки поддерживают работу с двумя станциями. EVST по умолчанию определяет размеры ячейки для работы с двумя станциями, если только ограничения по этажам или технике безопасности не вынуждают использовать одну станцию.
В сочетании с рельсовым транспортером
Для швов, длина которых превышает допустимую зону действия робота (обычно >2 м), используйте позиционер в паре с... рельсы для перевозки грузов W500–W800Обе оси подключаются к контроллеру в качестве скоординированных внешних осей. стандартами качества ISO 9283Позиционер отвечает за ориентацию; направляющая отвечает за охват по длине.
Выбор класса направляющей: сопоставьте полезную нагрузку робота, фонарик и кабельный комплект, затем проверьте соответствие статической нагрузке позиционера. Для направляющей W650 (полезная нагрузка 1000 кг) с утвержденной конфигурацией DWP 2,000 кг ячейка перемещает детали в пределах допустимой нагрузки позиционера, в то время как робот остается в пределах допустимой нагрузки направляющей в 1000 кг.
Стандарты, которым соответствует позиционер.
- стандартами качества ISO 9283 — Критерии производительности робота; повторяемость индексации позиционера проверена в соответствии с методологией данного стандарта при использовании в качестве внешней оси.
- стандартами качества ISO 10218 — Безопасность робота; позиционер находится в зоне, охраняемой роботизированной системой.
- стандартами качества ISO 3834 — Качество сварки; технологическая карта сварки (WPS), которую обслуживает позиционер, относится к одному из трех классов.
- стандартами качества ISO 17663 — Термическая обработка металлических конструктивных элементов позиционера (отжиг).
- AWS D1.1 — Норматив по сварке металлоконструкций: сталь.
FAQ
Почему момент вращения является отдельной характеристикой от полезной нагрузки? Потому что они отвечают на разные вопросы. Полезная нагрузка отвечает на вопрос: «Сможет ли она удержать деталь?». Крутящий момент отвечает на вопрос: «Сможет ли она переместить деталь достаточно быстро?». Позиционер с достаточной полезной нагрузкой, но недостаточным крутящим моментом медленно перемещается и блокирует время цикла ячейки. EVST публикует оба параметра для каждой оси.
Какая точность индексирования мне действительно необходима? Подберите позиционер в соответствии с требуемым допуском на отслеживание шва. Для визуального отслеживания шва с допуском ±0.5 мм и радиусом детали 500 мм требуется индексация < ±0.3° (наихудший случай — смещение 2.6 мм). Для работы с более жесткими допусками (например, сосуды под давлением со швом ±0.1 мм) требуется индексация < ±0.1°. Позиционеры EVST охватывают оба диапазона.
Одноосевой или двухосевой? Одноосевой (поворотный стол) — если деталь сваривается только в одной плоскости вращения. Двухосевой (L-образный, DWP) — если какой-либо шов требует наклона для достижения плоского положения под действием силы тяжести. Для большинства многогранных конструкционных деталей требуется двухосевой станок; для большинства деталей с вращательной симметрией (кольца, заготовки шестерен) — одноосевой.
Передняя и задняя бабки против двухкоординатной системы? Передняя и задняя бабки — это правильное решение для длинных осесимметричных деталей (валов, труб, длинных трубок), где оба конца нуждаются в вращательной поддержке. Двухосевой L-образный станок подходит для 3D-деталей, требующих как вращения, так и наклона. Они обслуживают различные геометрические формы.
Насколько быстрее двухстанционная система по сравнению с одностанционной? Типичный прирост производительности ячейки составляет 30–80% в зависимости от соотношения времени загрузки и времени сварки. Когда время загрузки равно времени сварки, прирост приближается к двукратному. EVST по умолчанию использует двухстанционную конфигурацию, если только ограничения по площади или технике безопасности не вынуждают использовать одностанционную.
Можно ли установить позиционер в существующую сварочную ячейку? Да — большинство существующих сварочных контроллеров поддерживают внешние оси в пределах своих архитектурных ограничений (обычно 4–10 внешних осей). Компания EVST проводит оценку возможности модернизации, в ходе которой определяется количество осей, интеграция средств безопасности и перенос программного обеспечения, прежде чем предлагать цену.
Перенесите это на ваше растение.
Выбор сварочного позиционера — это одновременное определение трех параметров: грузоподъемности, крутящего момента и точности позиционирования. Пять вариантов компоновки соответствуют типу детали, двухпозиционная конструкция удваивает производительность, а использование с направляющими W500–W800 увеличивает дальность действия. ЭВСТ Позиционеры для прицелов, использующие метод трехкомпонентного соответствия — полезная нагрузка подбирается под деталь, крутящий момент — под цикл, индексация — под шов. См. наши руководства по... как выбрать направляющую для робота, скоординированная интеграция клеток и многопроходная сварка толстых пластинили обратитесь в компанию EVST по поводу подбора позиционера для вашей сотовой связи.
Об авторе - Сун Цзе является ведущим инженером Команда позиционеров сварки EVSTОбладая 12-летним опытом проектирования сварочных позиционеров — одноосевых EVS-SWP, двухосевых EVS-DWP, тяжелых U-образных EVS-DWP-U, а также вариантов с передней и задней бабками и колесиками обозрения, он применяет метод «трехкомпонентного соответствия» на каждом проекте заказчика и контролирует точность индексации на этапе контроля качества перед отгрузкой. Технические характеристики проверены инженерами-механиками и специалистами по качеству EVST; приведенные значения представляют собой типичные достижимые диапазоны, а не гарантии, и рассчитаны для каждого проекта отдельно. Исправления и обновления: см. дату последнего обновления.