La fabrication intelligente a fait son chemin dans l'industrie manufacturière, et la production automatique est devenue un moyen efficace pour les entreprises de renforcer leur influence, d'étendre l'échelle de leurs produits et de conquérir le marché. Le projet de poste de travail automatique a évolué, passant de l'empilage, du soudage et de la manutention conventionnels à la collecte de données et à la fabrication intelligente, et a été développé étape par étape. Ce [...]
La fabrication intelligente a fait son chemin dans l'industrie manufacturière, et la production automatique est devenue un moyen efficace pour les entreprises de renforcer leur influence, d'étendre l'échelle de leurs produits et de conquérir le marché.
Le projet de poste de travail automatique a évolué, passant de l'empilage, du soudage et de la manutention conventionnels à la collecte de données et à la fabrication intelligente, et a été développé étape par étape.
Ce billet fournit une analyse et une explication des trois aspects du projet d'automatisation du soudage, à savoir la conception préliminaire, la description des équipements, l'aménagement du site et le battement.
Pour mener à bien un projet de soudage automatique par robot, il est essentiel d'avoir une connaissance approfondie du modèle de robot sélectionné et de ses performances. Il est essentiel de déterminer s'il existe des réglementations et des exigences spécifiques concernant les informations sur les matériaux du produit, le statut des matériaux entrants, les exigences du processus et les exigences en matière d'inspection.
En outre, il est essentiel de comprendre la fonction de l'équipement, les informations sur les paramètres techniques et l'environnement d'application afin de fournir un plan de planification complet. En général, un robot à 6 axes est utilisé, et le dispositif de fixation utilise des axes externes à 7 axes ou multiaxes, spécialement conçus pour la fabrication de robots.
Sur la base de la processus de soudage (MIG, MAG, TIG, SUP, CO2), les paramètres de taille (tels que la longueur des bras et la capacité de charge) et l'état structurel, il convient de sélectionner le modèle d'équipement approprié.
Lecture connexe : Soudage MIG et TIG
Pour le soudage de la poutre inférieure de l'ascenseur à l'aide de l'outil Soudage MAG le robot ABB 1410-5/1.44 a été sélectionné.
Voir le tableau 1 pour des informations spécifiques sur les paramètres.
Tableau 1 : Informations sur les produits de soudage (unité : mm)
| Description du produit | Informations sur le produit | Longueur de la soudure | Taille de la soudure | ||
|---|---|---|---|---|---|
| longueur | hauteur | largeur | |||
| Poutre inférieure | 1400 | 276 | 431 | 954 | a2.5 |
| 122 | 276 | 431 | |||
| 1100 | 276 | 431 | |||
Il est essentiel de sélectionner le modèle de robot approprié en fonction des paramètres spécifiques et des informations relatives au processus. Pour les produits d'une taille maximale de 1 400 mm, le modèle de robot ABB 1410-5/1.44 a été sélectionné, ce qui permet de couvrir la plage de taille requise.
En outre, il est nécessaire de vérifier si la précision du positionnement répété du robot se situe dans la plage de contrôle. En effet, la répétabilité du robot détermine la cohérence du processus de soudage. Une grande précision de positionnement répétitif reflète non seulement la précision du robot, mais garantit également que le processus de soudage est cohérent. qualité du soudage répond aux normes requises. Un positionnement répétitif peu précis peut donner lieu à des produits non qualifiés, ce qui entraîne des pertes pour l'entreprise.
Le diagramme de trajectoire et les informations sur les paramètres du robot sont présentés dans la figure 1.
| Description du projet | Informations sur les paramètres du manipulateur | ||
|---|---|---|---|
| Poids au poignet | 5kg | ||
| Rayon d'action maximal du bras | 1440mm | ||
| Nombre d'axes | 6 axes | ||
| Précision du positionnement répété | 025mm (valeur moyenne globale de plusieurs robots) | ||
| Version robot | Édition standard | ||
| Niveau de protection | IP54 | ||
| Mouvement axial | |||
| Axe | Gamme de mouvements | Vitesse maximale | |
| 1 | +170° ~ -170° | 120°/s | |
| 2 | +70° ~ -70° | 120°/s | |
| 3 | +170° ~ -65° | 120°/s | |
| 4 | +150° ~ -150° | 280°/s | |
| 5 | +115° ~ -115° | 280°/s | |
| 6 | +300° ~ -300° | 280°/s | |
| Alimentation électrique : 200 ~ 600V, 50/60hz | |||
| Taille du robot | Base：620mm×450mm | ||
| Poids du robot | 225 kg | ||
| température ambiante | -5℃-45℃ | ||
| Humidité maximale | 95% | ||
| Bruit maximal | 70dB（A） | ||
Figure 1 : Informations sur les paramètres du diagramme de trajectoire du robot
Lors de la sélection initiale du modèle de robot, il est essentiel de prendre en compte les limitations liées à l'agencement et à l'origine. Pour garantir l'accessibilité au soudage et éviter de réduire l'efficacité du travail, nous devons consulter le tableau de description des fonctions et le diagramme de trajectoire du robot.
Actuellement, la simulation de la production et les essais peuvent être réalisés à l'aide d'un logiciel d'apprentissage des robots. Cela permet d'évaluer et de confirmer la plage de soudage du robot, l'espace réservé au produit et le positionnement au cours des premières étapes du projet. En identifiant et en améliorant à l'avance tout problème potentiel causé par la production robotisée, nous pouvons optimiser le processus de production.
Au cours des premières étapes de la simulation et des essais, il y a souvent un manque d'évaluation des équipements externes tels que l'outillage, l'axe externe et la table coulissante. Cela peut entraîner une dépense d'énergie excessive pour la transformation de ces composants, ce qui augmente le cycle du projet et entraîne des pertes pour l'entreprise.
Il est donc essentiel d'évaluer à l'avance les équipements externes, tels que l'outillage, l'axe externe et la table coulissante.
L'outillage de soudage joue un rôle crucial dans l'avancement global d'un projet.
La conception d'outils est un sujet qui nécessite l'accumulation d'expériences, de connaissances mécaniques et électriques, ainsi qu'une compréhension approfondie des produits. Notre objectif est de fournir un moyen d'aborder la conception de l'outillage de soudage.
En général, les robots conviennent pour les produits standard et à faible répétabilité destinés à la fabrication à grande échelle. Par conséquent, la cohérence dans la conception de l'outillage de soudage, y compris la cohérence de la précision du positionnement répété du robot, est essentielle, serrage La séquence, la précision du positionnement, la rigidité et les exigences en matière de positionnement sont essentielles.
Il est essentiel de garantir la précision du positionnement du produit de soudage dans l'outillage, ainsi que de contrôler les contraintes de soudage et la déformation après le soudage, ce qui nécessite une rigidité appropriée.
La plupart des outils de soudage sont positionnés par des structures pneumatiques, hydrauliques, électriques, ou par un support pneumatique manuel. Avec les progrès technologiques, la fixation magnétique peut également être envisagée, mais elle ne doit être utilisée que pour des outils spéciaux sans soufflage magnétique et doit être choisie en fonction de la situation réelle.
En outre, le cuivre rouge et les alliages sont souvent utilisés pour fabriquer des joints spéciaux (voir Fig. 2 et Fig. 3) afin d'améliorer la dissipation de la chaleur et la rigidité des produits.
Fig. 2 Module de matériaux spéciaux
Fig. 3 Module de matériaux en cuivre
Le positionneur est utilisé comme axe externe du robot. Ses précision du positionnementLa précision du positionnement, de la rotation et de la rotation a un impact direct sur la précision du positionnement répété et sur la qualité du soudage du robot, ce qui, à son tour, a une incidence sur la qualité du produit final.
Lors de la phase de préconception du positionneur avec l'outillage de soudage, la charge doit être prise en compte, y compris le poids de l'outillage et du produit à souder. Pour éviter les situations de surpoids, il est essentiel de sélectionner des réducteurs, des engrenages et des couronnes avec un faible jeu et une grande précision de rotation. Cela permet de réduire l'inertie de rotation du positionneur et d'obtenir une réponse plus rapide à l'accélération et à la décélération, ce qui améliore en fin de compte les exigences en matière de précision.
Le tableau 2 présente les informations relatives aux paramètres du positionneur.
Tableau 2 Informations sur les paramètres du positionneur
| Positionneur rotatif simple double siège (set) | |
|---|---|
| Axe extérieur | ABB arbre externe MU200 |
| Support de charge | 200Kg |
| Hauteur de la table de chargement des outils | 850mm |
| Précision du positionneur | Le rayon du centre de rotation est de 500 mm |
| Précision du positionnement répété | ±0,15 mm |
Le système de soudage doit comprendre les éléments suivants, en fonction des exigences du projet de soudage : puissance de soudage L'alimentation électrique, le dévidoir de fil, le pistolet de soudage, le système de refroidissement (dont certains sont intégrés à l'alimentation électrique de soudage), le système de nettoyage du pistolet, le système de coupe du fil et le système anti-collision.
En cas d'exigences spécifiques, des systèmes auxiliaires supplémentaires peuvent être envisagés pour améliorer la qualité et l'efficacité du soudage. Il peut s'agir d'un contrôle de la position du laser, d'un suivi visuel, d'un étalonnage du TCP d'origine et d'autres systèmes similaires.
Tout projet d'automatisation est susceptible de rencontrer des problèmes et des défis. Dans cet article, nous avons mis en évidence certains des problèmes les plus courants qui surviennent au cours du processus de routine et nous les avons expliqués.
L'outillage manuel est un mode de production couramment utilisé dans certaines entreprises pour le soudage. Toutefois, du point de vue de la fabrication, la flexibilité des humains est supérieure à celle des robots, et les cerveaux humains ont un meilleur contrôle que les robots.
Pendant le soudage, les soudeurs peuvent ajuster le processus à tout moment en observant le bain de soudure et la trajectoire de la torche de soudage. En revanche, les robots suivent un programme prédéterminé pour le soudage, ce qui peut entraîner une simple copie de l'outillage manuel et poser des problèmes de réglage et de suivi.
En outre, comme les robots sont utilisés pour la production de masse, il existe un risque de produire un grand nombre de produits défectueux et de retouches, ce qui peut entraîner des incohérences dans l'efficacité de la production.
Si l'idée de l'outillage peut être tirée de l'outillage manuel, il est nécessaire d'envisager la résistance et la répétabilité du point de vue des besoins de fabrication. Il est possible d'y parvenir grâce à un processus spécial ou en modifiant la conception de l'outillage pour répondre aux exigences des robots.
Comme indiqué précédemment, l'identification incomplète et la conception tardive de l'outillage avant l'évaluation du projet ont entraîné des difficultés dans la réalisation de certaines soudures au cours du processus de soudage. En outre, certaines positions de soudage n'étaient pas adaptées, comme la nécessité de passer d'un soudage de type navire à un soudage vertical vers le bas, ce qui a eu pour conséquence mauvaise soudure la qualité des produits.
Pour résoudre ces problèmes, il est nécessaire d'effectuer des simulations avant le soudage et de bien comprendre les instructions du robot.
Le processus de soudage robotisé, y compris les paramètres et la séquence de soudage, diffère du soudage manuel. Les paramètres de sortie du robot sont généralement stables.
Copier le manuel paramètres de soudage et des processus au robot peut ne pas convenir, car elle peut entraîner une augmentation de la déformation du soudage. Il est donc essentiel de réévaluer le processus de soudage en fonction des considérations du projet, compte tenu des particularités de la fabrication des robots.
Le robot est très sensible aux variations des matières premières. Par conséquent, lors de l'utilisation du soudage robotisé, nous devons envisager de contrôler les matières premières de soudage.
Il est donc essentiel que les entreprises et les chefs de projet comprennent que les robots ne sont pas seulement capables de remplacer le travail manuel dans la production.
Le robot est largement utilisé dans diverses industries, et les robots de soudage en font partie. Les robots de soudage ont leurs propres caractéristiques par rapport aux autres types de robots.
Pour améliorer l'efficacité et la qualité des produits d'une entreprise et réduire l'intensité de la main-d'œuvre grâce aux postes de travail robotisés, il convient de prêter attention à la gestion des matières premières, à la sélection des équipements, à la confirmation des processus, à la formation du personnel et à d'autres aspects.
Cependant, du point de vue de l'entreprise, la préparation et la fabrication de solutions d'automatisation ne se font pas du jour au lendemain. Son influence et son importance ne se limitent pas au remplacement des humains par des machines, mais englobent également la modernisation de l'ensemble de l'industrie. Il s'agit d'investir dans la technologie et l'expérience et de les rentabiliser en termes de qualité et de valeur marchande.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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