利用全自動(dòng)化焊接機(jī)器人提高生產(chǎn)效率和收益
總部位于美國德克薩斯州休斯頓市的 ARC Specialties 主要經(jīng)營焊接和切割設(shè)備,其中,約 90 % 的設(shè)備都用于油氣行業(yè)。在 ARC Specialties 的重要客戶中,有多家全球性油氣 OEM 總部都設(shè)在休斯頓地區(qū)?!癆RC Specialties 團(tuán)隊(duì)致力于采用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有技術(shù)制造出最一流的定制自動(dòng)化設(shè)備,確保長期可供貨性?!盇RC Specialties 公司高級項(xiàng)目經(jīng)理 John Martin 如此說道?!拔覀児镜目刂评砟顝?qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開放性?!盇RC Specialties 公司電氣總設(shè)計(jì)師 Gary Ewin 補(bǔ)充
道。“我們很多競爭對手都自己生產(chǎn)自己的專用控制器,在未來幾年內(nèi)這可能是個(gè)不錯(cuò)的解決方案,但多年過去后,控制系統(tǒng)維護(hù)所需的技術(shù)支持和維修將是一個(gè)很大的問題?!?具有創(chuàng)新意義的等離子焊接工藝與 Beckhoff 自動(dòng)化技術(shù)的完美融合很多 ARC Specialties 的客戶都是等離子弧焊解決方案的長期用戶,該解決方案比激光切割系統(tǒng)要便宜很多,但達(dá)不到它們的速度?!爱?dāng)然,傳統(tǒng)的等離子焊接系統(tǒng)能夠完成很高質(zhì)量的工作,但是它們往往速度比較慢,熱量消耗較高。”John Martin 解釋道。為了提高等離子焊接系統(tǒng)的性能,ARC 在公司自己的測試實(shí)驗(yàn)室里研發(fā)了一套新的焊接工藝 — TriPulse? 焊接系統(tǒng),它基于鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)工藝。TriPulse? 設(shè)計(jì)獨(dú)特,有三個(gè)不同的脈沖電流幅值,能夠用最少的熱消耗量提高沉降速率。“這讓我們能夠?qū)崿F(xiàn)非常接近激光系統(tǒng)的性能,但所需要消耗的等離子焊接設(shè)備成本要低很多?!盝ohn Martin 說道。
這款新型焊接系統(tǒng)是德克薩斯一家大客戶委托 ARC 公司開發(fā)而成的,首次用于全自動(dòng) ARC-11RB 機(jī)器人焊接系統(tǒng)中,用于裝配液體凈化產(chǎn)品。除了能夠提高焊接速度外,所有生產(chǎn)工藝都是全自動(dòng)完成的:一架龍門起重機(jī)將一個(gè)定尺氣缸抬起并將它放到一套固定卡爪中。同時(shí),機(jī)器人從一個(gè)給料運(yùn)輸機(jī)里拾起一個(gè)端環(huán),并將它放到第二套固定卡爪中。然后,機(jī)器人從一個(gè)抓取工具換到一個(gè)焊炬并將端環(huán)焊接到氣缸上;然后,兩個(gè)固定卡爪都打開,龍門起重機(jī)移走組件。隨后,氣缸翻轉(zhuǎn) 180 度,另一端插入到固定卡爪中,然后重復(fù)這一過程。成品隨后使用龍門起重機(jī)放到出料架上。視產(chǎn)品大小,整個(gè)過程 1 - 2 分鐘內(nèi)即可完成。
機(jī)器人將端環(huán)焊接到氣缸上
ARC-11RB 機(jī)器人焊接系統(tǒng)配備了一臺 Beckhoff CX1010 嵌入式控制器,該控制器安裝的是 Windows XP Embedded 操作系統(tǒng)和 TwinCAT NC PTP 軟件。適合 DIN 導(dǎo)軌安裝的緊湊型嵌入式控制器用于控制整個(gè)應(yīng)用,包括龍門起重機(jī)、機(jī)器人功能、HMI、感應(yīng)加熱器、工件輸送帶和所有氣動(dòng)過程的開始和停止。“我們用 Microsoft Visual Studio 和 C# 編寫我們自己的所有用于操作界面可視化的軟件。”John Martin 闡述道:“這可以幫助 ARC Specialties 讓操作人員精通 Windows PC,提高操作的舒適性,提供定制設(shè)備所需的專業(yè)化。”系統(tǒng)的 HMI 元件通過 TwinCAT ADS 與其余的系統(tǒng)通訊。 CX1010 控制一臺 Fanuc ArcMate M710IC-50 機(jī)器人和一臺 Lincoln Powerwave R350 焊接電源,它們通過一個(gè) DeviceNet 主站模塊無縫連接到嵌入式控制器。EtherCAT 端子模塊直接與 CX1010 連接,用作 I/O 系統(tǒng)。ARC Specialties 使用 EL403x 模擬量 EtherCAT 輸出端子模塊控制無 DeviceNet 接口或需要極短響應(yīng)時(shí)間的的焊接電源。
評論