Laseritehnoloogia

Keetmisrobotid on kaasaegsete automaatsete keetmisproduktioonijoonte tuumate täitvad üksused. Nende liikumistäpsus, reageerimiskiirus ja koormusetugevus sõltuvad suuresti juhtsüsteemi toimivusest. Juhtsüsteem vastutab juhtkäskude teisendamise eest roboti liigutusteks.

Keetmisrobotite juhtimismeetodid jagunevad peamiselt järgmiste põhitüüpideks:

1.Hüdrauliline edastusrobot:  Nimi viitab sellele, et selline robot kasutab mehaaniliste liikumiste elluviimiseks hüdraulilist energiat. Selle omadusteks on: kinnitumisvõime üle 100 kg, sujuv edastus, kompaktne konstruktsioon ja tundlik liikumine. Samas on aga tihendusseadmete suhtes väga ranged nõuded.

Eelised:

Kõrge võimsuse ja kaalu suhe:  Väljundjõud on palju suurem kui pneumaatiliste ja elektriliste ajamite puhul sama ruumalaga.

Sile liikumine: Hüdraulikõli omab summutusomadusi ja tugevat löögi vastupidavust.

Eneselubrikatsioon:  Hüdraulikõli lubrikatsioonib liikuvaid osi ja tagab pika kasutusiga.

Piirangud:

Kõrgelt lekkimisele kalduv:  Tihendite kulutumine võib hõlpsasti põhjustada õli lekkimist, mis saastab keevitatava töödeldava eseme.

Tundlikkus temperatuuri tõusule: Õli temperatuuri muutused põhjustavad viskoossuse muutumist, mille tõttu väheneb juhtimise täpsus.

Täiustatud hooldus:  Nõuab hüdraulikajaama, jahutus- ja filtratsioonsüsteemi ning võtab suurte pindalade enda alla.

2.Pneumaatilised manipulaatorid  on sellised, mis kasutavad oma tööelementide liikumiseks tõstetud õhku. Nende peamised eelised on: kergesti saadaval olev õhukallutus, väike väljundjõud, kiire pneumaatiline toimimine, suhteliselt lihtne ehitus ja madal hind. Siiski on nende puudused: halb stabiilsus töökiiruses õhu kokkusuruvuse tõttu, oluline löökkoormus ning üldiselt piiratud haardekaalaga umbes 30 kg õhurõhu suhteliselt madala tõttu. Hüdrauliliste manipulaatoritega võrreldes on pneumaatilised manipulaatorid sobivamad kõrgkiiruslikeks, kergekoormasteks, kõrgtemperatuurilisteks ja tolmuheitvateks keskkondadeks.

Eelised:

Madal hind:  Odav õhukallutus ja tööelemendid, lihtne hooldus.

Ei soojene üle: Hea soojuslahutus, sobib abitegevusteks kõrgtemperatuurilistes keevituskeskkondades.

Puhas:  Saastumatu väljalaskega.

Piirangud:

Halb positsioneerimisvõime:  Raskendatud suvaliste vahepositsioonide saavutamine; sobib ainult lõpppositsioonide jaoks.

Madala kiirusega liikumine:  Ebapüsiv liikumine madalatel kiirustel.

Kõrge müra:  Emanatsioonimüra ületab tavaliselt 75 dB.

3. Mekaanilise edastusega robotkäsi: Seda tüüpi robotkäsi on toetatud mehaanilise edastusmehhanismiga. See on spetsialiseeritud robotkäsi, mis on kinnitatud peamisele töömasinale, ning selle jõudude edastatakse peamiselt töömechanismist. Selle peamised omadused on täpsed ja usaldusväärsed liikumised ning kõrged tegevussagedused, kuid selle konstruktsioon on suurem ja liikumisprogramm on fikseeritud. Tavaliselt kasutatakse seda peamise töömasina materjalide laadimiseks ja scarladeks.

Eelised:

Kõrgelt täpne ja täpne edastussuhe: Mehaaniline edastus põhineb jäigal hammastusel või kokkupuutel ilma libisemiseta (nt hambarattad või kuulmutrid), mis võimaldab täpset edastussuhet ja kõrgemat korduvust. See vältib hüdraulikasüsteemides levinud vedeliku lekkimise või histereesi probleeme.

Kiire reageerimiskiirus:  Mehaanilistel komponentidel on kõrge jäikus ja nad ei ole kokkusurutavad nagu hüdraulikaoled või gaas, mistõttu toimub liikumise otsene edastamine ning algus-, peatumis- ja suunamuutuse kiire reageerimine, mis sobib kõrgkiiruslikuks töötamiseks.

Tugev koormustaluvus: Hea kvaliteediga käigukastiga või liitmehhanismiga saab taluda suuri staatilisi ja dünaamilisi koormusi ning see on kõrgelt tõhus (eriti hammaste käigukast, mille tõhusus ulatub üle 90%).

Kõrge usaldusväärsus ja pikk kasutusiga:  Hea õlituse ja tavapäraste töötingimuste korral on mehaaniliste komponentide väsimuselu pikk, nende katkemisviisid on selged ning neid on lihtne ennustada ja hooldada.

Eelised:  Tugev keskkonnakohastuvus: Elektriliste juhtimissüsteemidega võrreldes, mis on tundlikud elektromagnetilisele häiresignaalile, ja hüdrauliliste juhtimissüsteemidega võrreldes, mis on tundlikud õlireostusele, on puhtalt mehaanilistel edastussüsteemidel teatav vastupidavus rasketele keskkonningutingimustele, näiteks kõrgetele temperatuuridele, tolmu- ja kiirgusmõjule.

Piirangud:  

Täielik struktuur ja suur suurus/kaal:  Mitme vabadusastmega liikumiste saavutamiseks on vajalikud keerukad ühendused, pöörlevad ühendused ja käigukarbid, mis toovad kaasa suure, massiivse roboti, mille inertsiamoment on suur ning mis piirab kõrgkiiruselisi dünaamilisi võimalusi.

Halb paindlikkus: Kui puhtalt mehaaniliste edastuste (nt kampid ja liigendmehhanismid) disain ja tootmine on lõpetatud, on liikumistrajektoor ja käiguulatus fikseeritud, mistõttu on raske kohanduda mitmesuguste väikeste partii tootmisvajadustega. Liikumise muutmine nõuab tavaliselt kampa vahetamist või liigendmehhanismi reguleerimist, mis on aeglane ja töömahukas.

Mäng on olemas:  Käigukarbi hammaste kokkupuude ja pöörlevate ühenduste puhul esineb alati mäng. Pikaajaline kulutus suurendab mängu, mis viib edastuse teepikkuse ja asukohatäpsuse vähenemiseni ning mõjutab keevitusliikumiste trajektooride kvaliteeti.

Kõrged tootmiskulud ja hooldusnõuded:  Täpsusmõõdikud, kõrgtäpsusega liikumisliinad ja muud osad on keerulised ja kallid valmistada. Samal ajal nõuavad mehaanilised ühendused regulaarset õlitage, tolmu eemaldamist ja kulutuse jälgimist, mis põhjustab suurt hooldustöökoormust.

Eelised:  Müra ja vibratsioon: Kõrgkiirusel töötamisel teevad hammaste seiskumise löögid ja ühenduse inerts olulise müra ja mehaanilise vibratsiooni, mis võib mõjutada keevituskaare stabiilsust.

4. Elektriliselt juhitav robotkäsi: See robotkäsi kasutab eriliselt konstrueeritud induktsioonmootorit, lineaarset elektromeetaanilist süsteemi või võimsat sammumootorit, et juhtida otseselt tööelementi. Kuna vahesed konversioonimehhanismid ei ole vajalikud, on mehaaniline struktuur suhteliselt lihtne. Eriliselt lineaarmootoriga robotkäsud pakuvad kõrgt kiirust ja pikkade liikumiste ulatust ning neid on väga mugav hooldada ja kasutada.

Eelised:

Kõrgeim täpsus: Võimaldab keevitada keerukaid ruumilisi kõveraid (nt ringjooni ja splainikõveraid).

Läbipaistev juhtimine:  Lihtne digitaalselt kujutada, võrgustada ja rakendada õpetusprogrammeerimist.

Kõrge energiatõhusus: Energia teisendamise efektiivsus võib olla üle 90%, seiskumisrežiimis väike energiatarve.

Madal hooldus:  Hüdraulilist õli ega õhutorusid ei ole vaja, tagades puhtuse.

Piirangud:

Kõrged kulud: Servomootorid ja täpsusvähendajad on kallid.

Ülekuumenemise kaitse: Pikaajalisel täiskoormal toimuvate kõrgkiiruslike keevituste ajal tuleb mootori jahutust jälgida.

Tundlik elektromagnetilisele häiresignaalile:  Nõuab sobivat ekraanitud kaitset ja maandamist.

Üldiselt arenevad kaasaegsed keevitusrobotid täieliku elektrifitseerumise, kõrga täpsuse, võrgustatuse ja koostöö suunas. Sügav sõltumatute juhtimis- ja edastussüsteemide (nt vahetult toimivate pöördemomendi mootorite reduktori elimineerimine ja juhtimismoodulite integreerimine liigenditesse) integreerimine parandab veelgi usaldusväärsust ja liikumisraja jälgimise täpsust. Tulevikus, servojuhtimisalgoritmide (nt jõujuhtimine ja visuaalne servojuhtimine) ning kunstliku intelligentsi tehnoloogia kombinatsiooniga muutuvad keevitusrobotid veelki intelligentsemaks ja paindlikumaks, et vastata üha keerukamatele keevitusprotsessidele ja tootmiskeskkonna nõuetele.