Новости

Sep 02, 2023

Больше знаний о процессах, лучшая роботизированная плазменная резка

Интеграция роботизированной плазменной резки требует большего, чем просто присоединение горелки в конце

Интеграция роботизированной плазменной резки требует большего, чем просто прикрепление резака к концу манипулятора робота. Знание процесса плазменной резки является ключевым моментом. Гипертерм

Производители металла во всей отрасли — в мастерских, тяжелом машиностроении, судостроении и металлоконструкциях — стремятся удовлетворить требовательные ожидания по поставкам, одновременно превосходя требования к качеству. Они постоянно стремятся к сокращению затрат, одновременно сталкиваясь с постоянной проблемой удержания квалифицированной рабочей силы. Бизнес непростой.

Многие из этих проблем можно отнести к ручным процессам, которые все еще преобладают в отрасли, особенно когда речь идет о производстве сложных форм, таких как днища промышленных сосудов, изогнутые детали из конструкционной стали, а также трубы и трубки. Многие производители тратят от 25% до 50% своего рабочего времени на ручную маркировку, контроль качества и переналадку, в то время как фактическое время резки, часто выполняемое с помощью ручных кислородно-кислородных или плазменных резаков, составляет всего лишь 10–20%.

Помимо времени, затрачиваемого на такие ручные процессы, многие из этих разрезов выполняются вокруг неправильных мест расположения элементов, размеров или допусков, что требует значительных вторичных операций, таких как шлифовка и доработка или, что еще хуже, списание материалов. Многие магазины тратят до 40% общего времени обработки на эти малоценные усилия и отходы.

Все это приводит к стремлению отрасли к автоматизации. Один цех, который автоматизировал операцию ручной резки сложных многоосных деталей, внедрил роботизированную ячейку плазменной резки и, что неудивительно, увидел огромные преимущества. В результате операции была исключена ручная компоновка, и работа, на выполнение которой у пяти человек уходило шесть часов, теперь была выполнена с помощью робота всего за 18 минут.

Хотя преимущества очевидны, внедрение роботизированной плазменной резки требует большего, чем просто покупка робота и установка плазменной горелки. Если вы рассматриваете возможность роботизированной плазменной резки, обязательно используйте целостный подход, учитывающий весь поток создания ценности. Кроме того, работайте с системными интеграторами, прошедшими обучение у производителей, которые знают и понимают плазменную технологию, а также необходимые системные компоненты и процессы, чтобы гарантировать, что все требования интегрированы в конструкцию ячейки.

Также обратите внимание на программное обеспечение, которое, возможно, является одним из наиболее важных компонентов любой роботизированной системы плазменной резки. Если вы инвестируете в систему, но программное обеспечение либо сложно в использовании, либо требует большого опыта для его запуска, либо вы обнаружите, что на адаптацию робота к плазменной резке и обучение траектории резки уходит огромное количество времени, вы просто потратил много денег.

Хотя программное обеспечение для моделирования роботов является обычным явлением, эффективные роботизированные ячейки плазменной резки используют автономное программное обеспечение для программирования роботов, которое автоматизирует программирование траектории робота, выявляет и компенсирует столкновения, а также интегрирует знания о процессе плазменной резки. Ключевым моментом является использование глубоких знаний о плазменных процессах. С таким программным обеспечением автоматизация даже самых сложных задач роботизированной плазменной резки станет намного проще.

Плазменная резка сложных многоосных форм требует уникальной геометрии резака. Примените геометрию резака, используемую в типичном XY-приложении (см. рисунок 1), к сложной форме, такой как изогнутая головка сосуда под давлением, и вы увеличите вероятность столкновений. По этой причине остроугольная горелка (с «заостренной» конструкцией) лучше подходит для роботизированной фигурной резки.

Один только остроугольный факел не может избежать всех типов столкновений. Программы обработки детали также должны включать изменения высоты резки (т. е. кончик горелки должен сохранять зазор с заготовкой), чтобы избежать столкновений (см. Рисунок 2).

Во время резки плазменный газ течет в завихренном направлении вниз по корпусу резака к кончику резака. Это вихревое действие позволяет центробежной силе вытягивать тяжелые частицы из столба газа к периферии отверстия сопла и защищать компоненты горелки от протекающих через них высокотемпературных электронов. Плазма достигает температуры около 20 000 C, а медные компоненты горелки плавятся при 1100 C. Расходные материалы нуждаются в защите, и изолированный слой тяжелых частиц обеспечивает ее.