Tam, gdzie człowiek spawać nie może, robota pośle

Wiele przedsiębiorstw produkcyjnych zarówno w Polsce, jak i na świecie nie wyobraża już sobie wytwarzania produktów bez zastosowania robotów przemysłowych. Świadczą o tym m.in. raporty Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR), które z roku na rok informują o wzroście populacji aktywnych robotów w globalnym przemyśle. Według ekspertów obecnie liczy ona ponad 2,7 mln jednostek, a największy udział mają w niej roboty handlingowe (45%) oraz spawalnicze (24%). 

Korzyści oferowanych przez inteligentne maszyny jest bardzo wiele. Do najbardziej cenionych przez producentów należą: poprawa wydajności, jakości i powtarzalności produkcji, wzrost niezawodności i bezpieczeństwa produkcji, redukcja kosztów wynikająca m.in. z ograniczenia zużycia materiałów, narzędzi i energii. Nie bez znaczenia jest także zmniejszenie liczby braków i odpadów oraz możliwość bieżącej kontroli czy optymalizacji poszczególnych procesów. Coraz wiekszą rolę zaczyna odgrywać także elastyczność, nieodzowna w czasach, gdy liczy się możliwość szybkiego przezbrajania produkcji do wytwarzania asortymentu odpowiadającego bieżącym potrzebom rynku. 

Roboty ze specjalizacją „spawanie”

Obszarem przemysłu, który stawia robotyzacji szczególnie wysokie wymagania, jest spawalnictwo. I wcale nie chodzi tu o poprawną realizację prostych, powtarzalnych czynności łączenia materiałów, jak np. zgrzewanie, ale o kompleksowe wykorzystanie wszystkich możliwości, jakie oferuje nowoczesna robotyka. Coraz bardziej zaawansowane technicznie roboty są w stanie samodzielnie przygotować się do pracy i precyzyjnie spawać skomplikowane elementy. Co ważne, robią to bez potrzeby narażania człowieka na kontakt z niebezpiecznymi czynnikami środowiskowymi, takimi jak pyły i substancje chemiczne (gazy). Rola człowieka ogranicza się w tym przypadku jedynie do znacznie przyjemniejszego programowania i obsługi robota.

W ten trend znakomicie wpisuje się szeroka gama niezawodnych robotów przemysłowych marki FANUC, przeznaczonych do spajania metali metodami: MIG, MAG, TIG oraz spawania hybrydowego i laserowego.

Robot, ściśle do usług

Niewątpliwym atutem robotów z rodziny FANUC ARC Mate jest możliwość współpracy ze wszystkimi wiodącymi producentami źródeł spawalniczych. Efektem takiego podejścia japońskiego producenta jest wręcz nieograniczona liczba kombinacji sprzętowych, co z punktu widzenia zakładu produkcyjnego oznacza możliwość swobodnego wyboru najbardziej optymalnego rozwiązania, które precyzyjnie dostosowane jest do potrzeb produkcji. Wszystkie roboty spawalnicze marki FANUC cechuje przemyślana, nowoczesna konstrukcja gwarantująca nie tylko doskonałe osiągi, ale także łatwą i komfortową obsługę oraz konserwację mechanicznych pracowników.

Warto zaznaczyć, że okablowanie robotów FANUC jest prowadzone wewnątrz ramienia, co znacznie zmniejsza ryzyko kolizji z otoczeniem, ogranicza ryzyko niepożądanych problemów i związanych z tym nieplanowanych przestojów, jednocześnie istotnie zwiekszając żywotność elementów całego systemu. W przypadku robotów marki FANUC istnieje możliwość instalacji podajnika drutu na ramieniu robota (przy osi trzeciej). W praktyce redukuje to długość przewodów technologicznych, zapewniając lepszą i wygodniejszą kontrolę prowadzenia drutu, a także wiekszą niezawodność układu. 

Wysoka prędkość robotów spawalniczych FANUC pozwala na skrócenie czasu przejazdów pomiędzy poszczególnymi spoinami, a przez to skraca czas cyklu produkcji poszczególnych elementów.

FANUC gwarantuje użytkownikom szeroki wachlarz opcji montażu robotów – podstawą do dołu lub do góry, pod dowolnym kątem itd. To pozwala zaoszczędzić miejsce na hali produkcyjnej i znacznie poszerzyć możliwości zastosowania robota.  Dodatkowo producent oferuje możliwości stosowania 1- lub 2-osiowych pozycjonerów spawalniczych (udźwig stołu spawalniczego od 300 do 1500 kg) lub umieszczenia robotów na dodatkowych torach jezdnych.

Małe roboty, duże wymagania

Producenci, którzy poszukują niewielkich robotów nadających się do spawania małych części w kompaktowych celach lub automatach spawalniczych, powinni przyjrzeć się robotom z serii FANUC Arc Mate 50iD o zasięgu 717–911 mm oraz 7 kg udźwigu, które cieszą się już zasłużonym uznaniem rynku. Szczególne zainteresowanie tymi modelami wykazują firmy produkujące małe części dla branży motoryzacyjnej oraz fabryki z branży meblarskiej. Robot Arc Mate 50iD to również świetne rozwiązanie dla producentów, którzy chcieliby wdrożyć robota o kompaktowym rozmiarze na stanowisku o bardzo ograniczonej przestrzeni lub potrzebują umieścić robota w trudnodostępnym miejscu. Przykładem zastosowania tego modelu jest aplikacja wykorzystywana w przemyśle stoczniowym, gdzie robot Arc Mate 50iD spawa tzw. zęzę statku przez nawet kilka dni. W tak trudnych warunkach sprawdza się doskonale. 

Średni rozmiar, szczególnie popularny

Kolejną ciekawą grupą robotów spawalniczych są modele serii FANUC Arc Mate 100iD i 120iD. To obecnie najbardziej popularne na polskim rynku roboty spawalnicze o zasięgu od 1103 do 2272 mm oraz udźwigu od 6 do 35 kg. Warto dodać, że na przełomie 2020 i 2021 r. rodzina wzbogaciła się o nowy model ARC Mate 120iD/35 o zasięgu 1831 mm i udźwigu 35 kg.

Z uwagi na duży udźwig nowy robot jest dobrze przygotowany do pracy na stanowiskach wymagających używania sprzętu wykraczającego poza standardowy palnik spawalniczy, a ochrona IP67 predysponuje go do pracy w szczególnie trudnych aplikacjach spawalniczych. 

Warto zaznaczyć, że roboty serii Arc Mate są doskonale przygotowane do rozbudowy, w szczególności do zastosowań w zaawansowanych aplikacjach spawalniczych. Są często wykorzystywane w branży motoryzacyjnej, gdzie pracują na najbardziej wymagających liniach produkcyjnych. Modele te charakteryzują się najszybszymi prędkościami kątowymi, możliwością prowadzenia pakietów przewodów wewnątrz ramienia w celu ich ochrony przed uszkodzeniem oraz możliwością rozbudowy o dodatkowe napędy w celu spawania synchronicznego. Są one również najczęściej wykorzystywane do współpracy z torami jezdnymi. Trzeba tu także podkreślić, że każdy z liczących się producentów torów jezdnych ma w swoim portfolio tory służące do spawania detali o dużych gabarytach, przystosowane do napędów FANUC. Takie elementy są stałym elementem produkcji naczep ciężarowych, autobusów, pociągów oraz konstrukcji metalowych.

Duży zasięg, duże możliwości

W odpowiedzi na rosnące zainteresowanie i coraz częstsze zapytania klientów w Polsce, FANUC poszerzył ofertę o roboty o zwiększonym zasięgu aż do 3123 mm. To znakomite rozwiązanie dla produkcji dużych elementów, w szczególności platform wielkogabarytowych, paneli metalowych czy całych konstrukcji. 

Model FANUC M-710iC/12L z miejsca stał się hitem sprzedażowym, a zainteresowanie nim w ostatnich miesiącach wciąż rośnie. Ten olbrzymi robot w wyniku jasno określonych potrzeb został bardzo dobrze przygotowany do realizacji swoich funkcji. Dzięki możliwości prowadzenia pakietu przewodów wewnątrz ramienia zapewniona jest pełna ochrona przewodów przed zniszczeniem. Z kolei zmniejszony przekrój ramienia poprawia dostępność podczas spawania, szczególnie w wąskich przestrzeniach. Duże znaczenie dla popularności tego modelu ma również fakt, że tak długie ramię robota M-710iC/12L w wielu przypadkach daje możliwość sporych oszczędności. Dzięki ramieniu o zasięgu przekraczającym 3 metry można niejednokrotnie zrezygnować z dodatkowych osi, torów lub innych kosztownych rozwiązań. Zarówno robot FANUC M-710iC/12L jak i M-710iC/20L są robotami o dużym zasięgu i świetnie wypełniają lukę rynkową w zakresie potrzeb na duże zakresy pracy robotów w procesach spawalniczych.

Źródła inteligencji robotów

FANUC zapewnia autorskie rozszerzenia programowe, pozwalające na elastyczne dopasowanie aplikacji do indywidualnych potrzeb użytkowników. Spośród opcji inteligentnych najczęściej wykorzystywanych w procesach spawania warto wspomnieć:

Wczesne Wykrywanie Kolizji (High Sensitive Collision Detection) – funkcję ograniczającą ryzyko wystapienia kolizji robota z innymi elementami otoczenia; 

Oscylacje – opcję pozwalającą na układanie większych spawów, czyli łączenie materiałów o różnej grubości;

Kompensację Trajektorii Spawania (Through Arc Seam Tracking = TAST) – niskokosztową metodę podążania za ścieżką spawania w celu konsekwentnego dopasowania się do rzeczywistej pozycji elementu spawanego, co jest kluczowym elementem w przypadku zrobotyzowanego spawania. Metoda ta bazuje na łuku jako czujniku spawania do pomiaru zmiany prądu spawania, który jest uzależniony od zmiany długości łuku. Robot stara się skompensować zmiany długości łuku poprzez regulację pozycji i ruchu palnika; 

Automatyczne Poszukiwanie Pozycji Detalu (Touch sensing) – funkcję, która pozwala robotowi na automatyczną zmianę zaprogramowanej trajektorii ze względu na zmianę położenia spawanych elementów, bazując na informacji z niskoprądowego obwodu zwarciowego lub innego dedykowanego urządzenia. Jednoczesne zastosowanie funkcji poszukiwania pozycji detalu oraz kompensacji trajektorii spawania pozwala na znalezienie niepoprawnie ustawionych komponentów, poprawne spawanie elementów w oparciu o parametry łuku, dokładne spawanie elementów zmieniających kształt podczas spawania; 

Koordynację ruchów (Coordinated motion) – funkcję pozwalającą robotowi podążać za ruchem pozycjonera, który trzyma element obrabiany. Ruch narzędzia robota jest kontrolowany adekwatnie do elementu obrabianego na pozycjonerze. Prędkość względna zdefiniowana w programie jest utrzymywana w odniesieniu do obrabianego elementu jak również kąta narzędzia. Jest to jeden z kluczowych elementów procesu spawania łukowego, pozwalający na uzyskanie najwyższej jakości oraz przyspieszenie, znaczne uproszczenie i zwiększenie elastyczności procesu programowania.

Dodatkowe informacje www.fanuc.pl

Źródło: Artykuł sponsorowany firmy Fanuc Polska