Роботизированные технологические комплексы (РТК).
Назначение и классификация.
Современные роботизированные технологические комплексы (РТК) предназначены для автоматизации выполнения многократно повторяющихся заданий. Развитие в этом направлении требует от производителей создания легко перепрограммируемых РТК с быстросъемной сменной оснасткой.
В настоящее время внедрение роботизированных технологий в действующее производство осуществляется с привлечением предприятий, обладающих опытом автоматизации производства.
От правильного выбора такого предприятия во многом зависит достижение ожидаемых результатов автоматизации. Не многие фирмы смогут предложить заказчику полный спектр услуг на всех этапах жизненного цикла оборудования.
Основное предназначение роботизированного технологического комплекса (РТК) заключается в совместном использовании промышленного робота и оснастки или оборудования, которое выбирается в зависимости от назначения комплекса. Например, роботизированные комплексы плазменной обработки металлов оснащаются специальным плазмотроном, источником питания и другими элементами, необходимыми для надлежащей работы. То есть другими словами, промышленный робот оснащается тем оборудованием и оснасткой, которые необходимы для выполнения конкретной технологической операции.
Применение промышленных роботов в составе таких комплексов можно разделить на два типа:
-----------------
- первый тип - роботы которые выполняют конкретные технологические операции, как например резку, сварку, напыление, упрочнение, нагрев и другие;
- второй тип - роботизированные технологические комплексы, где промышленные роботы лишь обеспечивают выполнение какой-то технологической операции или технологического процесса, например, обслуживают машины плазменной резки металлов с ЧПУ или специальные камеры с оборудованием плазменного напыления (упрочнения) изделий и т.п.
П Р Е И М У Щ Е С Т В А
роботизированных технологических комплексов (РТК) плазменной обработки материалов
перед установками на базе 2-х … 7-ми координатных машин с ЧПУ.
-- Расширенные возможности обработки материалов в режиме 3D.
По сравнению с традиционно применяемыми 5-ти координатными машинами с ЧПУ, установки плазменной обработки металлов, выполненные с применением роботов-манипуляторов, при сопоставимой, а иногда и меньшей стоимости, имеют намного больше возможностей для обработки деталей, в частности, в 3D - за счет большей рабочей зоны, особенно по высоте, за счет большего числа вариантов крепления и позиционирования обрабатываемой заготовки.
Широкий модельный ряд промышленных роботов позволяет подбирать оптимальные конфигурации установок плазменной обработки металлов с точки зрения конкретных технологических требований заказчика и оптимальной цены.
Наличие большого ряда отработанных моделей устройств, работающих совместно с промышленными роботами, позволяет существенно расширить области применения данных роботизированных комплексов, включая пространственную резку трубопроводов, резку и напыление объемных деталей в автомобилестроении, судостроении, авиационной и космической промышленности, при утилизации боеприпасов, утилизации отходов и т.п.
-- Высокая надежность и качество изготовления.
Ведущие производители роботов-манипуляторов имеют более чем 40-летний опыт разработки, производства и эксплуатации своей продукции. В настоящее время сотни тысяч промышленных роботов работают во всех уголках земного шара, в различных отраслях промышленности, выполняя самые разнообразные работы. Массовость серийного выпуска роботов, при неизменно высоком качестве производства, обеспечили высокие показатели надежности. Время наработки на отказ современных роботов-манипуляторов составляет до 60 000 часов работы, что означает около 7 лет непрерывной работы, а в некоторых реальных условиях эксплуатации и более 15 лет! Такие показатели существенно улучшают общую надежность систем с применением роботов, в том числе и в составе установок плазменной обработки металлов.
-- Повышенная производительность.
Скорость холостого хода роботов-манипуляторов составляет около 2 м/с, что в несколько раз превышает скорость перемещения плазмотрона на координатных столах машин с ЧПУ, традиционно применяемых, например, при плазменной резке металлов. В реальных условиях работы это может дать увеличение производительности на 20…40%.
-- Высокое качество обработки материалов без снижения производительности.
(Применительно к установкам плазменной резки металлов). Обычно, на традиционных машинах плазменной резки с ЧПУ для компенсации конусности (скоса реза), особенно на углах поворота резки, применяют либо режимы резки с пониженной скоростью, либо специальные устройства перемещения плазмотрона для компенсации скоса реза, с возможностью поворота на углы 5…250. Естественная же для робота-манипулятора возможность поворота режущей головки по 5-ой и 6-той координате на углы -/+1800 и -/+3600 соответственно, с легкостью позволяет компенсировать скос реза путем поворота плазмотрона на требуемый угол к плоскости реза без уменьшения скорости резания. В сочетании с точностью позиционирования (0,03…0,1 мм), это обеспечивает высокое качество получаемых деталей при хорошей производительности.
-- Простота обслуживания.
Минимальные требования по техническому обслуживанию роботов-манипуляторов существенно упрощают эксплуатацию роботизированных комплексов плазменной обработки металлов.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА
роботизированных технологических комплексов (РТК)
и традиционных многокоординатных машин (МКМ) с ЧПУ.
| № п/п |
Свойства / характеристика |
РТК |
МКМ |
Примечание |
| |
Эксплуатационные характеристики:
|
|
|
|
| 1 |
Размеры рабочей зоны (м) |
Типовые размеры: 2х2х1; 1,5х3х1.
с дополнительным треком: 2х12х1; 2,5х20х1. |
Типовые размеры: 2х3х0,3. максимальные:
3х24х0,5 |
Превосходство РТК по высоте рабочей зоны. Максимальная высота зоны МКМ, как правило, на 5-ти координатных машинах. |
| 2 |
Скорость перемещения на холостом ходу
(м/мин) |
40…120 |
12…40 |
|
| 3 |
Повторяемость положения |
0,03…0,17 мм/м |
0,025…0,1 мм/м |
Для робота - это величина для всей зоны досягаемости, для МКМ - отнесенная к метру перемещения. На скоростях типичных для ПОМ * (до 2000 мм/мин). Точность для РТК - ближе к меньшему значению. |
| 4 |
Число координат |
6 |
2;3;4;5 |
Кол-во координат наращивается очень гибко, один контроллер может управлять 3…36 координатами
(в зависимости от мощности приводов и др.). |
| 5 |
Возможность резки 3D объектов. |
Всегда |
Только на 5-ти координатной машине. |
|
| 6 |
Возможность динамической компенсации конусности (скоса) реза. |
Всегда |
Только на 5-ти координатной машине или машине со специальным устройством поворота плазмотрона. |
|
| 7 |
Уровень развития технологического ПО**. |
Технологический опыт, наработанный на МКМ не полностью использован на РТК. |
Большой технологический опыт. Разнообразие ПО. |
|
| 8 |
Гибкость построения производственных ячеек. |
Очень высока. |
Отсутствует. Конфигурация ячейки изначально предопределена конструкцией. |
В зависимости от потребности производства, РТК может содержать в себе различные виды позиционеров, треков, удерживающих устройств, под управлением контроллера робота могут работать множество механизмов, датчиков и т.п. |
| 9 |
Опции:
|
|
|
|
| 9.1 |
"Динамический" плазмотрон. |
Естественная возможность любого робота-манипулятора. |
Дорогостоящая опция. |
(Только для ПОМ.) Для реализации динамической компенсации на роботе требуется только ПО, тогда как для МКМ требуется и аппаратная и программная часть (высокая стоимость). |
| 9.2 |
Управляемая ось Z. |
Естественная возможность любого робота-манипулятора, обычный диапазон по оси Z - 1 м и более. |
Опционально, диапазон по оси Z, как правило, в пределах 0,5 м, часто 0,3 м. |
|
| 9.3 |
Защита от столкновений. |
Стандартная возможность любого робота-манипулятора. |
Опционально (высокая стоимость). |
|
| 9.4 |
Отслеживание поверхности.
|
Опционально |
Опционально |
|
| 9.5 |
Оптический локатор. |
Опционально |
Опционально |
Для роботов существуют системы «оптического зрения» - требуется адаптация ПО под потребности плазменной обработки материалов. |
| 9.6 |
Лазерный указатель |
Опционально |
Опционально |
|
| 9.7 |
Количество плазмотронов. |
1, как правило |
1, как правило |
на фланце 6-й координаты робота можно, при необходимости, установить несколько плазмотронов, но их кол-во ограничено грузоподъемностью робота. |
| 9.8 |
Система газо- и водоподготовки.
|
Опционально |
Опционально |
Только для ПОМ. |
| 9.9 |
Система удаления шлака. |
Опционально |
Опционально |
Только для ПОМ. |
| 9.10 |
Система контроля подачи плазмообразующего и защитного газа и жидкостного охлаждения.
|
Опционально |
Опционально |
Только для ПОМ. |
| 9.11 |
Система управления уровнем воды над заготовкой (для обработки под слоем воды). |
Опционально |
Опционально |
Только для ПОМ. |
| 9.12 |
ПО оптимизации ПОМ.
|
Опционально |
Опционально |
|
| 9.13 |
Позиционеры. |
Широкая номенклатура. |
Не используются |
Позиционеры в РТК скоординированы с движением робота. |
| 9.14 |
Организация дополнительных зон реза (нулевые точки). |
Возможно задание не менее 10 пользовательских систем координат по-разному расположенных в пространстве. |
На некоторых МКМ предусмотрена программная возможность реализации. нескольких (4…8) нулевых точек, лежащих в одной плоскости. |
Технология задания рабочих объектов (пользовательская система координат) стандартная для роботов. |
| 11 |
Надежность. |
Периодическая замена редуктора 1-й оси (до 40000 час./раб.), масла (в зависимости от модели) и аккумуляторных батарей (1 раз/год), остальные части заменяются по результатам выхода из строя - могут работать очень долго при правильной эксплуатации и надлежащем обслуживании. |
|
|
| 12 |
Ценовой уровень систем позиционирования. |
25 000…70 000 Euro
- в зависимости от параметров. |
20 000…50 000 Euro - на простых системах;
40 000…100 000 Euro
- на 5-ти координатных системах. |
Если требуется только плоский, вертикальный рез или нанесение покрытия, без компенсации скоса, РТK проигрывает по цене. В случае 3D и (или) необходимости динамической компенсации – выигрывает. |
| 13 |
Организация сервисного обслуживания. |
Есть. |
Есть. |
|
| 14 |
Квалификация обслуживающего персонала. |
Минимальное наличие квалифицированного обслуживающего персонала. |
Известность систем с МКМ, в том числе в других приложениях (лазерная резка, механическая обработка), наличие квалифицированного персонала. |
|
* - ПОМ – плазменная обработка материалов.
** - ПО – программное обеспечение.
При заинтересованности мы готовы предоставить более подробную информацию о наших возможностях, а также осуществить подбор необходимого оборудования, в зависимости от стоящих перед Вашим предприятием конкретных технологических задач.
Надеемся, что сотрудничество с нами поможет Вам в достижении намеченных целей.
Наши данные указаны в разделе "Контакты".
|
ПЛАЗМА-АРК промышленная компания
