Կառուցվածքային դասակարգում և հատկանիշներ համակարգչային կառավարվող եռակցման ռոբոտների
Մոբիլ եռակցման ռոբոտները ռոբոտներ են, որոնք կատարում են եռակցման աշխատանքներ՝ հիմնականում բաղկացած երկու մասից՝ ինքը ռոբոտը և եռակցման սարքավորումները: Եռակցման ռոբոտները ընդհանուր առմամբ բաժանվում են կետային եռակցման և աղեղային եռակցման: Ռոբոտները կարելի է տեսնել աշխատել տարբեր ոլորտներում, որտեղ մոբիլ եռակցման ռոբոտները արդյունաբերության մեջ ամենաշատ օգտագործվող տեսակներից մեկն են: Այսպես, գիտե՞ք եռակցման ռոբոտների դասակարգումն ու բնութագրերը: Եկեք նայենք համապատասխան ներկայացմանը:
Աղեղային եռակցման ռոբոտների բնութագրերը
Աղեղային եռակցման ռոբոտները հիմնականում օգտագործում են գազային պաշտպանությամբ եռակցման մեթոդներ: Աղեղային եռակցման համար կարող են օգտագործվել սովորական եռակցման հզորության աղբյուրներ, ինչպես օրինակ՝ թիրիստորային, ինվերտորային, ալիքի ձևի վերահսկվող, պուլսային կամ ոչ պուլսային տիպերը: Քանի որ ռոբոտի կառավարման տախտակը օգտագործում է թվային կառավարում, իսկ եռակցման հզորության աղբյուրը հիմնականում օգտագործում է անալոգային կառավարում, այդ պատճառով եռակցման հզորության աղբյուրի և կառավարման տախտակի միջև անհրաժեշտ է ինտերֆեյս:
Նրա հատկանիշները կարող են ամփոփվել հետևյալ կերպ.
1. Բարձր արտադրողականություն և կայունություն
լ Շարունակական աշխատանքի հնարավորություն՝ կարող է աշխատել անընդհատ 24 ժամ օրական, ինչը զգալիորեն բարձրացնում է արտադրողականությունը:
լ **Կայուն ցիկլի տևողություն՝** Եռակցման արագությունը, լարի մատակարարման արագությունը և տատանման տրայեկտորիան մնում են անփոփոխ, չեն ազդվում օպերատորի հոգնածությունից կամ մասնագիտական վարպետության տատանումներից, ինչը ապահովում է յուրաքանչյուր արտադրանքի համար արտադրական ցիկլի տևողության հաստատունություն:
2. **Գերազանց եռակցման որակի համատեղելիություն՝**
լ Բարձր ճշգրտություն տրաեկտորիայի վերարտադրման մեջ. Առատ կրկնելիություն (սովորաբար ±0,05 մմ–±0,1 մմ), որը ճշգրտորեն վերարտադրում է ուսուցված տրաեկտորիան և խուսափում է ձեռքով կատարվող եռակցման ժամանակ հաճախ հանդիպող պատահական սխալներից, ինչպես օրինակ՝ եռակցման մետաղի մակերեսի վրա առաջացած գծային անցքեր (undercut), եռակցման շեղում և եռակցման շիթեր:
լ Կայուն գործընթացի պարամետրեր. Եռակցման հոսանքի, լարման, աղեղի երկարության և եռակցման արագության ճշգրտությամբ կառավարումը ապահովում է տեսապես գրավիչ եռակցման ձևավորում, համատեղված ներթափանցում և զգալիորեն նվազեցնում է վերամշակման անհրաժեշտությունը:
լ Ֆիզիկական լարվածության նվազեցում. Մեծ կառուցվածքային մասերի (օրինակ՝ ինժեներական մեքենաներ և նավերի հատվածներ) ծանր եռակցման դեպքում ռոբոտը վերացնում է եռակցման փողի բռնման ժամանակ օպերատորի ֆիզիկական սահմանափակումների հաշվի առնելու անհրաժեշտությունը և հեշտությամբ կատարում է երկարատև եռակցում բարդ դիրքերում:
3**Բարձր ճկունություն և ավտոմատացման ինտեգրում**.
լ Արագ անցում. Կառավարման ծրագրի փոփոխության միջոցով այն կարող է արագ հարմարվել տարբեր արտադրանքների եռակցման պահանջներին, հատկապես հարմար է բազմատեսակ և փոքր սերիայի արտադրության մոդելների համար:
լ Արտաքին առանցքի կապը. Սովորաբար սարքավորված է դիրքի կարգավորման կապման ֆունկցիայով: Ռոբոտը և դիրքի կարգավորիչը (պտտվող սեղանը) շարժվում են միաժամանակ, միշտ պահելով եռակցման փողը «ուղղահայաց ներքև» կամ օպտիմալ եռակցման դիրքում՝ ապահովելով բարդ տարածական կորերի բարձրորակ եռակցում:
լ Համակարգի ինտեգրում. Այն հեշտությամբ ինտեգրվում է բեռնման և անբեռնման համակարգերի, մշակման ռոբոտների, տեսողական ճանաչման համակարգերի և որակի ստուգման համակարգերի (օրինակ՝ լազերային եռակցման կտրվածքի հետևման և հալված ջրի մոնիտորինգի) հետ՝ ստեղծելով անմարդավար ինտելեկտուալ արտադրական միավորներ կամ թվային արտադրամասեր:
4. Կախվածությունը նախաարտադրական պատրաստությունից և կառավարումից
լ Բարձր ճշգրտության պահանջներ մշակվող մասերի նկատմամբ. Աղեղային եռակցման ռոբոտները «սովորեցնել և վերարտադրել» տիպի սարքեր են կամ հիմնված են բարձր ճշգրտության սենսորների վրա: Եթե մշակվող մասերի տեղադրման ճշգրտությունը ցածր է կամ միացման վերջավորությունների միջև ընկած տարածությունը անհամաչափ է, ապա ռոբոտը չի կարող ճկունորեն հարմարեցնել իր եռակցման մեթոդը՝ ինչպես անում է մարդկային եռակցողը, և դա հեշտությամբ կարող է հանգեցնել մետաղի անցնելու կամ ամբողջությամբ չեռակցվելու:
լ Ծրագրավորման և սպասարկման խոչընդոտներ. Չնայած հասանելի են օֆլայն ծրագրավորման և քաշել-թողնել սովորեցնելու տեխնոլոգիաները, սակայն դրանք միշտ էլ պահանջում են օպերատորներից բարձր մակարդակի ծրագրավորման հմտություններ, եռակցման գործընթացի մասին գիտելիքներ և սարքավորումների սպասարկման փորձ:
լ Մեծ սկզբնական ներդրում. Սարքավորումների ինքնին արժեքը, դիրքավորիչները, սարքավորումներն ու ամրացման սարքերը, անվտանգության պաշտպանության համակարգերը և հետագա սպասարկման ծախսերը համեմատաբար բարձր են:
Ամփոփելով՝ աղեղային եռակցման ռոբոտների հիմնարար բնութագրերը կայանում են դրանց կայունության, արդյունավետության և ճշգրտության մեջ, ինչը զգալիորեն բարելավում է եռակցման որակի համասեռությունը և արտադրության ավտոմատացման մակարդակը: Սակայն դա նաև ավելի բարձր պահանջներ է առաջադրում վերին հոսքի գործընթացների (նյութերի պատրաստում, եզրատարածում, հավաքում) և գործընթացի կառավարման ու սպասարկման ճշգրտության նկատմամբ:
Կետային եռակցման ռոբոտների բնութագրեր
Քանի որ օգտագործվում է ինտեգրված եռակցման զենք, եռակցման տրանսֆորմատորը տեղադրվում է եռակցման զենքի հետևում, հետևաբար կետային եռակցման ռոբոտի տրանսֆորմատորը պետք է լինի հնարավորին չափ մինիատյուր: Ներկայումս նոր ժամանակաչափերը հիմնված են միկրոհամակարգիչների վրա, այդ պատճառով ռոբոտի կառավարման տախտակը կարող է անմիջապես կառավարել ժամանակաչափը՝ առանց առանձին ինտերֆեյսի անհրաժեշտության:
Ճարտարապետական կետային եռակցման ռոբոտի եռակցման զենքը օգտագործում է էլեկտրական սերվո եռակցման զենք: Եռակցման զենքի բացումն ու փակումը կատարվում է սերվոշարժիչի միջոցով՝ կոդավորված սկավառակի հետադարձ կապով, որը թույլ է տալիս ըստ իրական անհրաժեշտության կամայական ընտրել և նախնական սահմանել եռակցման զենքի բացման աստիճանը, ինչպես նաև աստիճանաբար կարգավորել էլեկտրոդների միջև սեղմման ուժը:
Կետային եռակցման ռոբոտների հատկանիշները կարելի է համառոտապես ներկայացնել հետևյալ կերպ.
1. Արտակարգ բարձր շարժման արագություն և կարճ ցիկլի տևողություն
լ Բարձրարագ շարժում. Կետային եռակցման ռոբոտները սովորաբար օգտագործում են շարժման համար մեկուսացված հոսանքի սերվոշարժիչներ, որոնք ունեն արտակարգ բարձր արագացում և շարժման արագություն (առավելագույն արագությունը կարող է հասնել 2,0 մ/վ-ից ավելի), որպեսզի հնարավոր լինի հարյուրավոր եռակցման կետերի միջև արագ ցատկել: 1. Արտակարգ
լ Կարճ ցիկլի տևողություն. Մեկ կետում կատարվող եռակցման ժամանակը սովորաբար կազմում է միայն 1,5–3 վայրկյան (ներառյալ ճնշման կիրառումը, էներգիայի մատակարարումը, պահպանումը և դադարը)։ Ռոբոտը կարող է արագ և ճշգրիտ դիրքավորվել եռակցման կետերի միջև՝ բավարարելով ավտոմոբիլային արտադրական գծերի բարձր ցիկլի տևողության պահանջները, որտեղ յուրաքանչյուր մեքենա արտադրվում է տասնյակ վայրկյաններում։
2. Բարձր բեռնվածություն և բարձր կոշտության կառուցվածք
լ Մեծ բեռնվածություն. Կետային եռակցման ռոբոտները պահանջում են ինտեգրված եռակցման տրանսֆորմատոր, եռակցման բռնակ (ներառյալ էլեկտրոդային թևերը), կաբելներ և ջրային սառեցման խողովակներ։ Ընդհանուր բեռնվածությունը սովորաբար կազմում է 100–500 կգ (զգալիորեն ավելի բարձր, քան աղեղային եռակցման ռոբոտների 6–20 կգ-ը)։
լ Կառուցվածքային ամրապնդում. Քանի որ երբ կապակցման սեղմակը փակվում է և կիրառում ճնշում (սովորաբար 300–600 kgf), առաջանում են մեծ ազդեցություն և ռեակցիայի ուժեր, հետևաբար ռոբոտի մարմնի և գերանի կառուցվածքը պետք է ունենա արտակարգ բարձր կոշտություն՝ ապահովելու համար, որ ճնշման կիրառման պահին կապման կետի դիրքը չշեղվի:
3. Ինտեգրված կապակցման զենքի և սերվոհսկման տեխնոլոգիա
լ Ինտեգրված կապակցման զենք. Միացման կաբելների կորուստները նվազեցնելու և արձագանքի արագությունը բարելավելու նպատակով կետային կապակցման ռոբոտները սովորաբար օգտագործում են ինտեգրված տրանսֆորմատորային կապակցման զենքեր (տրանսֆորմատոր և կապակցման զենք ինտեգրված), որոնք անմիջապես միացված են ռոբոտի գերանին:
լ Սերվո կապակցման զենք (սերվոշարժիչով վարվող). Ժամանակակից բարձրակարգ կետային կապակցման ռոբոտները լայնորեն օգտագործում են սերվո կապակցման զենքեր, որոնք մեծ առավելություններ ունեն ավանդական մեխանիկական կապակցման զենքերի նկատմամբ.
² Էլեկտրոդի երկար ծառայության ժամանակահատված. Էլեկտրոդի փակման արագության ճշգրիտ կառավարումը նվազեցնում է հարվածային ցայտասերվածքը:
² Ճշգրիտ և կարգավորելի ճնշում. Կարող է դինամիկորեն կարգավորվել սայլակի հաստության և շերտերի քանակի համաձայն:
² Պարզ շարժման ճանապարհ. Բացման շարժման ինքնաշխատ կարգավորումը՝ տարբեր մասերի համար, չի պահանջում ցիլինդրների փոխարինում կամ սահմանային միացումների կարգավորում:
² Որակի մոնիտորինգ. Էլեկտրոդների մաշվածության իրական ժամանակում տրվող հետադարձ կապը հնարավորություն է տալիս կատարել կանխատեսող սպասարկում:
4. Բարդ արտաքին առանցքների կապ և տարածական մատչելիություն
լ Բազմաառանցք համագործակցություն. Ավտոմեքենաների մարմնի սպիտակ մասի կապակցման գծերում կետային կապակցման ռոբոտները սովորաբար պետք է կապված լինեն սերվո դիրքավորիչների կամ յոթերորդ առանցքի (հատակի/առաստաղի ռելս) հետ՝ մարմնի պանելների, առաստաղների և հատակի սալիկների նման մեծ և բարդ կորագիծ մակերևույթների բոլոր դիրքերում կապակցում իրականացնելու համար:
լ Արգելափակման խոչընդոտներից խուսափելու հնարավորություն. Մեքենայի մարմնի բարդ կառուցվածքը և կապման կետերի մեծ քանակը (սովորական մեքենայում՝ 3000–5000 կապման կետ) պահանջում են ռոբոտից բարդ ճանապարհի պլանավորման հնարավորություն՝ խուսափելու համար կապման զարդարանքի և մեքենայի մարմնի կամ ամրացման սարքերի միջև միջամտությունից սահմանափակ տարածքներում:
5. Բարձր կախվածություն գործիքավորումից, ամրացման սարքերից և համակարգի ինտեգրմանից
լ Ճշգրիտ դիրքավորում. Կետային կապման դեպքում աշխատանքային մասերի հավաքման ճեղքերի նկատմամբ թույլատրելի սխալը շատ փոքր է: Կապման որակի (կապման կաթիլի տրամագիծ, ներթափանցման աստիճան) ապահովման համար սովորաբար անհրաժեշտ են բարձր ճշգրտությամբ կապման ամրացման սարքեր՝ աշխատանքային մասը ամբողջությամբ ամրացնելու համար՝ ճեղքերի կամ անհամապատասխանության առաջացումը ճնշման կիրառման ժամանակ կանխելու համար:
լ Համակարգի բարդություն. Կետային եռակցման ռոբոտի աշխատավայրը ներառում է ոչ միայն ռոբոտի մարմինը, այլև ջրային սառեցման համակարգ (սառեցնում է եռակցման զսպանակի փոխակերպիչը և էլեկտրոդները), էլեկտրոդների մշակման սարք (ինքնաշխատ մշակում է էլեկտրոդի գլուխը՝ հաղորդականությունը պահպանելու համար), եռակցման կառավարիչ և խմբային կառավարման համակարգ (երբ միաժամանակ աշխատում են մի քանի ռոբոտներ, կարգավորում է հոսանքի մատակարարման ժամանակահատվածները՝ ցանցի տատանումներից խուսափելու համար):
6. Ինտելեկտուալ և օնլայն որակի մոնիտորինգ
լ Հարմարվողական հատուցում. Ժամանակակից կետային եռակցման ռոբոտները ունեն հարմարվողական հնարավորություններ՝ էլեկտրոդների մաշվածության, մշակվող մասերի հաստության տատանումների և հոսանքի շեղման հետ մեկն առ մեկ արձագանքելու համար: Դրանք կարող են իրական ժամանակում ճշգրտել եռակցման հոսանքը և ճնշման կիրառման տևողությունը՝ հիմնվելով դինամիկ դիմադրության և էլեկտրոդի տեղաշարժի նման պարամետրերի վրա:
լ Որակի հետագծելիություն. Յուրաքանչյուր եռակցման կետի համար եռակցման պարամետրերը (հոսանք, ճնշում, ժամանակ, էլեկտրոդի մաշվածության քանակ) կարող են վերբեռնվել Արտադրական Կատարման Համակարգ (MES) մեջ՝ ապահովելով ամբողջ կյանքի ցիկլի ընթացքում որակի հետագծելիությունը: հասանելիություն: Սա ընդհանուր պահանջ է ավտոմոբիլային արդյունաբերության որակի համակարգերում (օրինակ՝ IATF 16949):
Ամփոփում. կետային եռակցման ռոբոտների հիմնական բնութագրերը կարող են ամփոփվել հետևյալ կերպ՝ բարձր բեռնվածության կրման ունակություն, բարձր արագությամբ կետից կետ շարժում, սերվո եռակցման զսպանակների կողմից ճշգրիտ ճնշման կիրառում և համակարգի ինտեգրում՝ որն այնքան էլ կախված է սարքավորումներից և ամրացման սարքերից:
Ավտոմեքենաների արտադրության ոլորտում կետային եռակցման ռոբոտները մարմնի սպիտակ վիճակում գտնվող մասերի արտադրական գծի հիմնարար սարքավորումներն են: Տեխնիկական մարտահրավերները կապված են ոչ միայն ռոբոտի բարձր բեռնվածության շարժման կառավարման, այլև եռակցման գործընթացների և ավտոմատացված համակարգերի խորը ինտեգրման հետ՝ ներառյալ էլեկտրոդների մաշվածության համար հաշվարկված հարմարեցումը, մի քանի մեքենաների համատեղ կառավարումը և եռակցման որակի իրական ժամանակում հսկումը: Եթե դուք գնահատում եք կետային եռակցման ռոբոտների կիրառման հնարավորությունը, ապա խորհուրդ է տրվում կենտրոնանալ հետևյալ կետերի վրա՝ մշակվող մասերի դիրքավորման ճշգրտությունը, էլեկտրոդների վերամշակման ցիկլի սահմանափակումները և սառեցման համակարգի ավելցուկային նախագծումը: Դրանք հաճախ հիմնական գործոններ են, որոնք ազդում են արտադրական գծի աշխատաժամերի վրա:
Սա ավարտում է կառուցվածքային և բնութագրային հատկանիշների մասին լուսաբանությունը՝ վերաբերվելով եռակցման ռոբոտներին: Եռակցման ռոբոտները լայն կիրառում ունեն տարբեր արդյունաբերություններում: Դրանց հայտնվելը նվազեցրել է ձեռքով աշխատանքի ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությունը, թույլ տվել է աշխատել բարդ միջավայրերում, անընդհատ գործել, բարձրացնել աշխատանքի արտադրողականությունը և նվազեցնել ձեռնարկությունների ներդրումները:






































