Лазерный мир

Более сорока сотрудников занимаются проектированием и строительством сварочных систем компании Conntronic Prozess- und Automatisierungstechnik GmbH. В своей почти 15-летней истории компания создала множество ключевых компетенций. К ним относятся специализированные машины и системы, специальные системы на основе технологии сварки сопротивлением или роботизированных лазерных сварочных и режущих систем.

В качестве одного из немногих поставщиков Conntronic сочетает в себе глубокий опыт в области системной инженерии, технологических процессов и проектироани зажимных приспособлений. Специалист завода в Аугсбурге часто поддерживает клиента от первоначальной идеи до разработки компонентов до индивидуального завода под ключ. Таким образом, важную роль играет внутренний Tec-Center.

Новая лазерная ячейка с роботом MOTOMAN MC2000II

Tec-Center обеспечивает оптимальное проектирование компонентов и установок

Серийному производству обычно предшествует анализ осуществимости, а также прототип и экспериментальное производство. Кроме того, при подготовке к проектированию завода необходимо разработать и подтвердить необходимые параметры и процессы. Основные части этой процедуры проходят в Tec-Center в Аугсбурге. Последний состоит из трех разделов. Два из них отвечают за  сварку сопротивлением и другие применения. Существует отдельная лазерная ячейка для лазерной сварки и резки. Здесь важно установить применимость технологии к детали и поддержать клиентов в разработке геометрии компонентов. Несколько циклов обратной связи часто необходимы для планирования конкретной установки и, наконец, для изготовления детали в серии. Поскольку Conntronic является  поставщиком для промышленности, эти детали в основном используются для бытовых приборов, в автомобильной промышленности или eMobility.

Лазерная сварка и резка с помощью Motoman MC2000II

MOTOMAN MC2000II был специально разработан для задач, требующих высокого уровня точности

Недавно в «Conntronic» появилась новая лазерная ячейка. Здесь используется Yaskawa Motoman MC2000II. Робот был специально разработан для задач, требующих высокой точности (рис.1 и 2). Компоненты, которые должны быть изготовлены, могут быть очень сложными, и поэтому угол обработки может меняться. Некоторые заготовки должны быть зажаты горизонтально, другие — вертикально. Это требует максимальной гибкости, обеспечиваемой дополнительными осями, с помощью которых можно изменить направление вращения сврочног стола (рис.3). Кроме того, или робот может направлять сварочную  или режущую головку — или головка может быть смонтирована смонтирована на внешнем зажимном приспособлении, а MC2000II направляетдеталь. Внешняя управляемая роботом ось может подавать компонент роботу, что невозможно в предыдущем решении. С новым роботом Yaskawa Conntronic может сваривать детали, которые ранее не были возможны в ячейке. Кроме того, программирование было очень сложным делом. Благодаря дополнительной оси в зависимости от детали Conntronic достигла повышения эффективности более чем на пятьдесят процентов.

Решающее значение: полезная нагрузка, охват и контурная точность

Максимальная гибкость обеспечивается дополнительными осями, с помощью которых можно изменять направление вращения стола

Решением в пользу Motoman MC2000II был контрольный показатель Conntronic для контурной точности, который должен был быть измерен для всех возможных роботов. В отношении этого робот Yaskawa определил лучшую производительность. Его чрезвычайно высокая точность позиционирования и траектории рассчитываются с точки зрения экономической эффективности, поскольку машины могут быть легко запрограммированы (рис.4). Легкая программируемость также способствует этому, поскольку она позволяет оптимизировать запуск и не требует дорогостоящей подготовки сотрудников на будущей производственной площадке. Помимо точности, основными критериями для Conntronic были полезная нагрузка и рабочий диапазон перемещений робота. При полезной нагрузке 50 кг MC2000II может точно направлять даже большие сварочные головки на всевозможных треках по детали. Что делает его особенным, так это то, что помимо прямых линий он также может перемещаться по окружности и кривым. Это важно, например, когда используется дистанционная сварочная головка. Лазерная дистанционная сварка особенно полезна при сложных геометриях сварки, поскольку возможны высокоточные и мелкие сварные швы. В этом специальном случае сварочная головка программируется собственным контроллером. Поскольку детали часто не изготавливаются в одном подходе, также важна досягаемость используемого робота. В случае сварочных работ в несколько этапов, несколько отдельных деталей свариваются вместе в предварительно сваренном узле для формирования окончательной сборки. В этом случае предварительно свариваемые и окончательные сборки часто захватываются удерживающими устройствами. Для их обработки лазерная головка должна располагаться соответственно. Робот оптимально совмещается с отдельными сборками, когда диапазон рассчитывается соответствующим образом. С диапазоном охвата,  достигающим 2038 мм, MC2000II лучше всего подходит для решения этих задач (рис.5).

Надежное управление роботом

Для пользователя важно, чтобы робот был прост в эксплуатации, и это одна из причин, по которой контроллер DX200 используется в Conntronic. DX200 — это полный функциональный блок безопасности категории 3 (FSU — functional safety unit). Возможны до 32 настраиваемых зон безопасности и 16 возможных инструментов, более мелкие рабочие зоны и оптимальная использование производственного пространства. В качестве дополнительного преимущества несколько подпроцессов могут выполняться одновременно в рамках интерфейса робот-человек. Соответствующие нормы безопасности всегда гарантируются. Будучи надежным контроллером робота, DX200 гарантирует, что манипулятор не сталкиваются с другими машинами или рабочими. Таким образом, двойная защитная ячейка не требуется; достаточно простой версии. Лазерные головки Trumpf и Highyag запрограммированы с использованием удобного дистанционного пульта программирования DX200. Технология мульти-робот  в контроллере позволяет синхронно работать с группой  до восьми роботов или 72 осями.

Резюме

В новой лазерной ячейке Conntronic робот-робот Motoman MC2000II компании Yaskawa внес свой вклад в более эффективное и экономичное проектирование и изготовление прототипов, производство небольших серий и разработку компонентов и сварочных систем. Особенно высокая точность пути в сочетании с оно охвата и полезной нагрузкой также допускают большие сварочные головки. По-прежнему гарантируется высокая степень точности. Таким образом, в сочетании с дополнительными осями открываются новые возможности обработки компонентов.