Roboty FANUC - Stworzone do nowoczesnego spawania

Robotów w produkcji jest coraz więcej, a korzyści wynikające z zastosowania tej technologii bezdyskusyjne. Blisko jedna czwarta wszystkich zainstalowanych w Polsce robotów pracuje na stanowiskach spawalniczych, gdzie wspierają firmy w wytwarzaniu wysokiej jakości detali, chroniąc zdrowie pracowników. Pozytywne efekty wdrożeń robotów przemysłowych napędzają trend kompleksowego wdrażania zaawansowanych środków automatyzacji produkcji. Polskie przedsiębiorstwa przemysłowe nie myślą dziś już tylko o automatyzowaniu pojedynczych stanowisk, ale o tworzeniu zrobotyzowanych ciągów technologicznych. Niekiedy chodzi o to, by już zrobotyzowane stanowisko połączyć z pozostałymi elementami linii w nowoczesny, całkowicie zautomatyzowany sposób. Osoby zarządzające produkcją chcą automatyzować etap przygotowania detali do spawania, potem łączyć go ze zrobotyzowanym stanowiskiem spawalniczym, a następnie automatyzować etap po spawaniu, czyli piaskowanie, oczyszczanie, malowanie. W efekcie pojawia się możliwość bieżącego monitorowania stanu produkcji i szybkiego reagowania na wszelkie odchylenia, a także nieustannego udoskonalania technologii produkcji w celu realizowania założonych planów. A w przypadku procesów spawalniczych, gdzie jakość spoiny decyduje o walorach finalnego wyrobu, liczy się przede wszystkim pełna kontrola nad realizacją procesów wytwórczych.

CZAS NA NOWOCZESNE SYSTEMY SPAWALNICZE

FANUC, cieszący się mianem światowego lidera automatyki przemysłowej i robotyki, oferuje przedsiębiorcom najszerszy wachlarz robotów spawalniczych na rynku. Co ważne, robotów bardzo dobrze przygotowanych do realizacji zróżnicowanych i często wymagających procesów spawalniczych.

Roboty spawalnicze FANUC cechuje przemyślana konstrukcja. Wszystkie jednostki z serii ARC Mate tj. robotów do spawania mają możliwość przeprowadzenia przewodów wewnątrz ramienia oraz smukłe ramiona umożliwiające pracę w wąskich przestrzeniach. Poza niewiarygodną precyzją i niezawodnością ich niewątpliwą zaletą jest olbrzymie bogactwo dodatkowych funkcji inteligentnych, które znakomicie wspierają procesy łączenia metali np. z wykorzystaniem sensorów zewnętrznych typu laser poprzedzający spawanie w przypadku spawania adaptacyjnego czy np. wykorzystanie głowic laserowych lub hybrydowych z komunikacją z robotem. FANUC oferuje całą gamę robotów, które mogą obsługiwać te procesy. Od spawania zwykłego, poprzez spawanie metodą TIG, MAG, spawanie metodą hybrydową oraz spawanie laserowe.

NOWY KONTROLER FANUC R-30iB Plus – INNOWACYJNE PODEJŚCIE DO POTRZEB

Mózgiem każdego robota jest jego kontroler. A to oznacza, że właśnie w tym obszarze należy koncentrować najnowsze zdobycze techniki i szukać sposobów uproszczenia obsługi. W praktyce umożliwia to bezproblemowe wdrażanie i współpracę ludzi z robotami przemysłowymi na liniach produkcyjnych. Japoński FANUC doskonale rozumie potrzeby klientów, dlatego wciąż pracuje nad udoskonaleniem swoich flagowych produktów. Efektem prac pracowników działu R&D FANUC w Japonii jest m.in. najnowsza generacja kontrolerów FANUC R-30iB Plus, które zarówno od strony sprzętowej, jak i oprogramowania zapewniają niezawodność i możliwość sprawnego zarządzania produkcją, niezależnie od tego, czy obsługują je osoby doświadczone, czy też początkujące. Najnowsza generacja kontrolerów marki FANUC reprezentuje nowe oblicze sprawdzonej technologii firmy FANUC, udoskonalanej od blisko 60 lat.

Dzięki dopracowaniu dotychczasowych wersji produktu cykl przetwarzania informacji został maksymalnie skrócony. Porównując kontroler R-30iB Plus z poprzednimi wersjami produktu, można zauważyć zwiększone możliwości ich zastosowania w systemach wymagających dużej dokładności pozycjonowania, m.in. w aplikacjach laserowych. Kontroler R-30iB Plus, podobnie jak wszystkie poprzednie kontrolery firmy FANUC, jest wspierany przez oprogramowanie do projektowania i programowania aplikacji zrobotyzowanych. Użytkownicy mają przy tym pełną gwarancję, że korzystają z autorskiego produktu, który jest w pełni odporny na zakłócenia zewnętrzne np. wirusy czy ataki hackerskie, a przy tym stabilny i niezawodny w działaniu. To zwiększa niezależność systemów zrobotyzowanych, poprawia ich elastyczność i ogranicza koszty.

NOWE MOŻLIWOŚCI W OBSZARZE SOFTWARE’U

Nawet najbardziej doświadczony użytkownik nie będzie w stanie wykorzystać w pełni możliwości robota, jeśli nie będzie miał do tego odpowiedniego narzędzia. Im bardziej będzie ono zaawansowane technologicznie i prostsze w obsłudze, tym lepiej. Tym narzędziem umożliwiającym płynną współpracę człowieka z robotem w ramach stanowiska zrobotyzowanego jest interfejs użytkownika (HMI, Human Machine Interface). Może on przybierać prostą formę przycisków, lampek i potencjometrów, wyświetlacza graficznego wraz z klawiaturą lub bardziej zaawansowaną – wyświetlacza graficznego z panelem dotykowym. Ostatnia opcja jest obecnie najczęściej wybierana do obsługi stanowisk zrobotyzowanych i tak też jest w przypadku kontrolera R-30iB Plus.

Dzięki wyświetlaczowi graficznemu użytkownik systemu ma możliwość korzystania z czytelnych wizualizacji obrazujących stan procesu odbywającego się na stanowisku np. poprzez animację. Dodatkowo może wyświetlać informacje pomocnicze jak np. liczbę cykli wykonanych danego dnia, temperaturę z czujnika, czas pracy czy komunikaty dotyczące błędów. Czytelne przedstawienie informacji zwiększa komfort pracy z maszyną oraz umożliwia szybszą detekcję ewentualnych błędów, a to skutkuje wyższą wydajnością pracy.

Z nowego iHMI korzysta m.in. oprogramowanie systemowe ArcTool stworzone przez firmę FANUC z myślą o aplikacjach spawalniczych. Umożliwia ono łatwe i przejrzyste tworzenie programów spawalniczych (zawiera gotowe okna do parametryzacji oraz komendy spawalnicze) oraz łatwą diagnostykę całego systemu z uwagi na gotowe komunikaty dla użytkownika. Dodatkowo oprogramowanie zapewnia łatwe połączenie oraz możliwość komunikacji z wiodącymi na rynku źródłami spawalniczymi: Fronius, Lincoln Electric, Abicor-Binzel, Lorch, SKS czy Kemppi. Użytkownicy korzystający z oprogramowania ArcTool i nowego interfejsu iHMI mogą w łatwy sposób przeprowadzić konfigurację procesów spawalniczych dzięki intuicyjnym kreatorom i samouczkom.

Z pewnością doceniają również poprawę czytelności nowego interfejsu. Wynika ona m.in. z tego, że w programach spawalniczych istnieje możliwość lokalizowania miejsc, w których spawanie jest aktywne dzięki kolorowaniu składni. Poszczególne komentarze mogą być podświetlane – kolorem żółtym, a instrukcje "Weld" – kolorem czerwonym.

Ułatwieniem dla użytkownika jest łatwe programowanie spoin wielościegowych. Dzięki nowym funkcjom oprogramowania użytkownik programuje tylko jedno przejście, a reszta jest automatycznie parametryzowana. Wszystkie niezbędne informacje znajdują się w jednym miejscu, a poszczególne ściegi są widoczne w ramach przejrzystej wizualizacji.

Warto wspomnieć, że użytkownik ma możliwość minimalizowania ilości kliknięć do często używanych ekranów. Przykład: program Multi-Pass obsługujący procesy spawalnicze, zakosowanie i śledzenie złącza.

Kolejną nowością jest ulepszone menu procedur ArcTool. Przykład: podgląd przejść Multi-pass, wykorzystujący powiązane widoki między oknami; parametry Multi-pass i zakosowania możliwe do ustawienia w każdym przejściu.

FUNKCJE WSPOMAGAJĄCE PROCES SPAWANIA W OPROGRAMOWANIU ARCTOOL

Oprogramowanie dostarczone przez FANUC wraz z nowym kontrolerem R-30iB Plus oferuje możliwość korzystania z zaawansowanych funkcji procesowych tj. wykrywanie detalu, śledzenie miejsca spoiny, spawanie adaptacyjne z wykorzystaniem TAST lub czujnika optycznego, skrócenie czasu projektowania trajektorii, wydłużenie czasu „załączonego łuku”, oscylacji, wysokoczułego i programowanego systemu wykrywania kolizji, zakończenia jeziorka spawalniczego, spawania detali o znacząco zróżnicowanych grubościach. Warto podkreślić również opcję "Weld PRO", dostępną w narzędziu symulacyjnym FANUC Roboguide, umożliwiającą tworzenie programów spawalniczych w środowisku off-line.

FANUC od wielu lat oferuje swoim klientom rozwiązanie o nazwie "Touch Sensing", umożliwiające wykrywanie położenia detali za pomocą "dotyku". Ta bardzo powszechna dziś funkcja sprawia, że robot, poprzez drut spawalniczy zamykający obwód elektryczny, wykrywa miejsce, w którym znajduje się detal. Może wykryć płaszczyznę, kąt ustawienia blach, położenie kilku blach itd. Po wykryciu kluczowych punktów detalu robot wprowadza tzw. offset i cały program spawania zostaje automatycznie skorygowany od wartości teoretycznej do rzeczywistego położenia spoin. W ten sposób zostaje zniwelowany błąd pozycjonowania i spoina zostaje wykonana w prawidłowym miejscu. Opcji jest wiele i dlatego, to rozwiązanie stosowane jest w licznych aplikacjach spawalniczych.

Dużo bardziej zaawansowanym systemem korygującym błędy pozycjonowania i dokładności wykonania detali są czujniki laserowe. Tu roboty FANUC korzystają z funkcji, które mają za zadanie „czytanie” sygnałów z czujników zewnętrznych. Jednym z wielu takich czujników są tzw. linijki laserowe. Wiele firm na świecie korzysta już z takich rozwiązań, np. przy produkcji hal przemysłowych czy kontenerów. Doskonale sprawdzają się tu modele M-710iC/20L o zasięgu aż 3 metrów wyposażone w czujniki laserowe, które znakomicie radzą sobie z nierównościami blachy falistej. Sygnały z czujników laserowych Scansonic, Servo-Robot czy innych producentów są analizowane i odpowiednio interpretowane, a za pomocą gotowych narzędzi znajdujących się na wyposażeniu robota zamieniane na właściwe ruchy robota w trzech osiach. Robot FANUC dokładnie wie, jak i w którym kierunku ma się przesunąć, by spojenie zostało wykonane prawidłowo.

Opcja "Laser Touch Sensing" wprowadzona wraz z nowym kontrolerem R-30iB Plus wspiera zarówno wykrywanie położenia spawanego detalu drutem, jak i za pomocą dalmierza laserowego. Warto zaznaczyć że w przypadku drugiej z wymienionych możliwości prędkości mogą być większe. Funkcjonalność jest bardzo praktyczna i korzystnie wpływa na działanie każdej aplikacji spawalniczej. Z pewnością szczególnie doceniają ją producenci, którzy realizują procesy spawania z użyciem drutu o małej średnicy lub wykonanego z miękkiego materiału np. aluminium, które jest bardzo podatne na odkształcenia przy dotyku.

Funkcja śledzenia trajektorii spawania "Through Arc Seam Tracking, TAST" zapewnia możliwość precyzyjnego naprowadzania robota na spoinę w trakcie procesu spawania i płynnego dostosowywania pozycji końcówki drutu spawalniczego, a w efekcie ścieżki spawania, do rzeczywistej pozycji elementu spawanego. Pomiary prądu łuku wywołane zmianą jego długości pełnią funkcję czujnika, który sprawdza właściwe położenie końcówki uchwytu spawalniczego w stosunku do detalu. Dzięki zastosowaniu funkcji proces spawania staje się bardzo dokładny, mimo odkształcania się detali lub niedoskonałości ich kształtu, co jest częstym problemem wynikającym z niedokładnego przygotowania detali do spawania.

Wraz z nowym kontrolerem R-30iB Plus FANUC wprowadził możliwość łatwej diagnostyki TAST. Producent dodał możliwość podglądu pomiarów prądowych i ułatwił dostrajanie parametrów śledzenia złącza. Kompensacja w czasie rzeczywistym za pomocą TAST jest przejrzyście przedstawiona na wykresie, a wszystkie parametry są dostępne w jednym miejscu.

R-30iB Plus – PIĘĆ WERSJI PRODUKTU I MOŻLIWOŚĆ PRACY SYNCHRONICZNEJ

Kontrolery marki FANUC są z reguły kompaktowe, tak by nie nastręczały problemów podczas integracji. W przypadku bardziej złożonych aplikacji, z wieloma robotami, można je układać w stosy.

W ramach nowej serii R-30iB Plus dostępne są cztery typy kontrolerów:

• Kabina Typu A – kompaktowy kontroler do zastosowania w środowisku przemysłowym, w szczególności w ograniczonej przestrzeni;
  
  
• Kabina Typu B – kontroler z większą przestrzenią na dodatkowe wzmacniacze lub moduły WE/WY;
  
  
• Typ Mate – solidna i samodzielna jednostka stanowiąca optymalny wybór w przypadku zastosowania mniejszych robotów, takich jak np. roboty serii LR Mate;
  
  
• Typ Open-Air – samodzielna jednostka, dedykowana do robotów serii M1, M2, M3 i LR Mate. Stworzona do zastosowania w wymagającym np. wilgotnym środowisku. Można ją montować na stelażu i układać w stos w przypadku aplikacji złożonych z kilku robotów;
  
  
• Typ Compact Plus – najmniejsza z kabin do nowych robotów serii SCARA: SR-3iA, SR-6iA.

Warto wiedzieć, że FANUC oferuje również możliwość tworzenia systemów kontrolerów łączonych (tzw. Multiarm) w przypadku, gdy kilka robotów ma współpracować ze sobą na jednym stanowisku. W tego typu systemie możliwe jest nadzorowanie i programowanie maks. 4 robotów z poziomu jednego "mózgu" (wspólnego kontrolera, pamięci i procesora oraz jednego iPendanta). System Multiarm – z punktu widzenia użytkownika – daje bardzo duże korzyści płynące z możliwości stworzenia pozornie skomplikowanych programów, w których roboty pracują jednocześnie, często w bardzo ograniczonej przestrzeni, komunikując się i synchronizując swoje ruchy w czasie rzeczywistym. Klasycznym przykładem takiego systemu jest zastosowanie kilku robotów do równoczesnego spawania dużego gabarytowo elementu na jednym stanowisku i wspólnym stole obrotowym.

Warto dodać, że w ramach nowej linii kontrolerów FANUC zadbał o to, by roboty pracujące w systemie Multiarm unikały kolizji ze sobą, pozycjonerem lub spawanym detalem. Odpowiada za to funkcja "Intelligent Interference Check for Arc". Dzięki udoskonaleniom produktu użytkownicy mogą korzystać z uproszczonego interfejsu, który oferuje możliwość sprawdzania odległości: robot – otoczenie oraz robot-robot.

Nowością jest wprowadzenie pośredniej kalibracji pomiędzy robotami. W nowym kontrolerze wzajemne położenie pomiędzy robotami jest obliczane poprzez fizyczny kontakt sąsiadujących robotów, nie ma już konieczności bezpośredniego kontaktu każdego robota z robotem zarządzającym strefą pracy (Zone Manager).

Zabezpieczenie przed kolizją z pozycjonerem "Indexer Interference Check" – gwarantuje możliwość ustawienia pozycjonera jako modelu 3D w celi. Ruch pozycjonera aktywuje sprawdzanie – kolizji pomiędzy nim a robotem i jego oprzyrządowaniem lub sprawdzanie kolizji pomiędzy robotami działającymi na różnych kontrolerach.

Ponadto zmniejszono do 25 mm minimalną odległość podczas spawania. Optymalizacja opcji gwarantuje możliwość przejazdu palników współpracujących robotów blisko siebie, przy małej prędkości.

System Intelligent Interference Check for Arc pozwala na zamodelowanie detalu, aby uniknąć kolizji podczas jego przenoszenia. Pojawiła się programowa instrukcja pozwalająca na dynamiczne włączanie modelu podczas przemieszczania detalu i włączanie modelu podczas spawania, ponieważ palnik znajduje się blisko części.

SKUTECZNA DIAGNOSTYKA PREWENCYJNA

Użytkownicy nowych kontrolerów R-30iB Plus mogą mieć pewność, że ryzyko wystąpienia ewentualnego przestoju produkcji jest w ich przypadku niewielkie. Wynika to z zastosowania udoskonalonego narzędzia diagnostycznego – FANUC ZDT (zero downtime). System ZDT stale monitoruje mechanikę każdego robota, proaktywnie wykrywa potencjalne problemy techniczne lub procesowe i wyklucza przestoje dużo szybciej, niż mają szansę wystąpić w rzeczywistości. W przypadku jakichkolwiek problemów system wysyła powiadomienia do użytkownika tak, by ten miał szansę w porę je odczytać i zareagować, choćby za pomocą smartfona.

TYLKO NOWOCZESNE TECHNOLOGIE

Wiele firm chce automatyzować procesy spawania nie tylko ze względu na koszty, ale głównie z uwagi na troskę o bezpieczeństwo i higienę pracy operatorów. Szukając odpowiednich rozwiązań stają przed dylematem, czy inwestować w nowoczesną technologię, czy może zaoszczędzić, decydując się na sprzęt używany. Dynamiczny rozwój automatyzacji przemysłu oraz szeroka dostępność nowoczesnych technologii w Polsce zachęcają do poszukiwania najlepszych rozwiązań. Zakup starszych urządzeń często przynosi jedynie pozorne oszczędności. Wymagają one bowiem sporych nakładów na przywrócenie pełnej sprawności, a brak inteligentnych funkcji czyni je mało przydatnymi. Warto podkreślić, że dzięki funkcjom wspomagającym spawanie, możliwości działania robotów spawalniczych są nieporównywalnie większe niż jeszcze 10 lat temu. Detale, których spojenie było wówczas jedynie marzeniem, dziś możemy spawać spokojnie.

FANUC
www.fanuc.pl