Figura 1: La celda de trabajo de soldadura robótica totalmente automatizada, con todas las acciones orquestadas por un PLC de productividad AutomationDirect, sincroniza el proceso de soldadura, los movimientos del robotic y el posicionamiento de accesorios. Fuente: funciona correctamente
Cuando una empresa conocida por su experiencia en soldadura y fabricación de acero aseguró un contrato para proporcionar cercas para la construcción de un puente, no había tiempo que perder. Ante la tarea desalentadora de fabricar más de 3 millas de cercas dentro de las 90 semanas, se convirtió en adecuadamente, un integrador de sistemas con un registro comprobado de optimización de operaciones de fabricación con automatización y robótica, para ayudar a desarrollar una solución que no solo disminuya la línea de tiempo common del proyecto, sino que también genere resultados de alta calidad.
Un segmento típico de cercas de puente consta de 16 piquetes de acero asegurados con más de 140 soldadura. Cuando se realiza manualmente, cada segmento requería aproximadamente 10 horas para la configuración y la soldadura.
Con años de experiencia como líder de la industria en soldadura industrial y proyectos de fabricación de acero como este, Lancaster, NY, con sede en NY Seibel moderno Sabía que una clave para el éxito sería maximizar la eficiencia. Reconociendo la ventaja que la automatización aportaría a este tedioso proceso, el trabajo comenzó a utilizar un colaborativo soldadura robotic y desarrolle un accesorio automatizado para aumentar la eficiencia.
La implementación de un brazo robótico tipo mesa con un soldador period el plan inicial, pero se determinó rápidamente que se necesitaría una automatización más significativa. Elma Heart, con sede en NY Funciona correctamente Se acercó al proyecto trabajando junto con el fabricante de la cerca para integrar sistemas previamente independientes en una celda de trabajo robótica totalmente automatizada (Figura 1).
La diferencia fue innegable: una sorprendente reducción de 12-1 en el tiempo, con el beneficio adicional de reducir el trabajo de retoque en un 50%. Para apreciar mejor los resultados exitosos, analizaremos más de cerca el enfoque que lo hizo posible.
Los colaboradores Bridan las brechas de conocimiento
Con el reloj de funcionamiento, este sería un proyecto de colaboración. Funciona correctamente y Seibel Trendy trabajó para crear una especificación, con Seibel que outline la geometría y los requisitos de soldadura y el accesorio, mientras que trabaja correctamente los sensores aplicados y la automatización para una operación y seguridad óptimas.
Basándose en su experiencia en metalworking, Seibel Trendy creó el accesorio de soldadura impulsado por el mecanismo de bastidor y piñón accionado por motor de servomotor de Works adecuadamente para posicionar el robotic para la soldadura. El accesorio incluía sujeción y posicionamiento horizontal a vertical usando un elevador hidráulico.
La sincronización del movimiento con el sistema de posicionamiento de pórtico para el brazo de soldadura robótica period un requisito central para el diseño.
El proyecto de soldadura requiere una producción orquestada
Poner las piezas de cada sistema independiente requirió un reflexivo integración estrategia. El soldador digital avanzado necesitaba comunicarse no solo con el robotic inteligente, sino también con los sistemas que controlan el accesorio de soldadura, los sistemas de seguridad de la purple de trabajo y los controles del operador.
El diseño también necesitaba la flexibilidad para adaptarse a diferentes configuraciones de segmento de cerca. Un controlador lógico programable (SOCIEDAD ANÓNIMA) se determinó que period el maestro preferrred para la aplicación, orquestando los movimientos de cada subsistema de management.
Como integrador de sistemas independiente (SI), trabaja correctamente implementa estos sistemas utilizando una variedad de marcas para robótica, soldadores, management de movimiento sistemas y common automatización industrial productos.
Cuando no hay requisitos iniciales definidos que impulsen el trabajo, los trabajos correctamente generalmente prefieren elegir AutomationDirectLa cartera de la automatización y el management de movimiento debido a la gama integral de productos, facilidad de selección, uso y soporte, y la relación de precio/rendimiento excepcional.
Figura 2: Un PLC de productividad AutomationDirect 3000 proporcionó las capacidades de programación, memoria y comunicaciones para orquestar la unidad Sureservo2 con el soldador robótico y otra automatización. Fuente: funciona correctamente
Para este proyecto, el AutomationDirect Productividad 3000 PLC fue seleccionado como controlador de la célula de trabajo robótico por su versatilidad y escalabilidad (Figura 2). Una multitud de características y funcionalidad, combinadas con una gran capacidad de almacenamiento y comunicaciones Ethernet/IP, todas las cuentas en esta decisión. Este PLC coordinaría el movimiento a través de un AutomationDirect SuresServo2 Sistema.
Con señales de entrada/salida (E/S) con cableada de puñetazo, así como las señales discretas conectadas a IO-Hyperlink, y las comunicaciones digitales de Ethernet y en serie, el PLC se interactúa fácilmente con todas las funciones robóticas, el soldador, los sistemas de seguridad digitales, el accesorio de soldadura operado hidráulicamente y el sistema de ganancias con movimiento de movimiento para posicionar el brazo robótico robótico.
El Sureservo2 impulsa un engranaje de piñón que mueve el estante de pórtico, y el PLC de productividad tiene la potencia de procesamiento y las funciones de management de movimiento nativo para comandar el movimiento preciso y integrarse y coordinar sin problemas con los componentes automatizados y robóticos.
El PLC también interactúa con un AutomationDirect C-Extra Human-Machine Interface (HMI), para la visualización completa del sistema.
Dentro de cualquier célula de trabajo robótico, seguridad es primordial. Aunque el PLC de productividad no tiene funciones nativas con clasificación de seguridad, interfaces con dedicado componentes de seguridad que están conectados para crear un circuito de seguridad de celdas de trabajo.
Se utilizaron varios productos de seguridad en el diseño, incluido Cazar relevos de seguridad para monitorear el circuito de seguridad, Cortinas de luz de seguridad para datos (Categoría 4, Tipo 4) para detectar la intrusión en áreas restringidas, y ambos botón de hongos y interruptores de seguridad de cable Dispositivos de parada de emergencia (E-Cease).
El tirón del cable se puede activar desde cualquier ubicación a lo largo de la longitud del cable, proporcionando una medida de seguridad conveniente dentro de la celda de trabajo donde un botón E-Cease puede no estar al alcance.
Para garantizar la calidad del producto terminado, el posicionamiento preciso de los piquetes de robotic y acero es elementary para cada segmento de cerca. Durante el proceso de soldadura, el sistema SURESERVO2 controla un actuador lineal de estante y piñón para colocar con precisión el robotic en 9 pies de viaje lineal.
El PLC administra la posición del robotic a lo largo del acceso lineal, así como seis ejes de movimiento adicionales a bordo del brazo del robotic en sí. Los puntos de inicio y parada para cada soldadura están determinados por el PLC, utilizando la retroalimentación del sistema SURESERVO2 y el sensor de codificador servo. Se imponen límites de software program para proteger contra los viajes excesivos.
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Casos especiales Spare creatividad
Aunque la gran mayoría de los segmentos de la cerca se estandarizaron, ocasionalmente period necesario construir y soldar segmentos especiales, por ejemplo, un segmento parcial con la mitad del número de piquetes. El PLC facilitó el trabajo adecuado desarrollar un programa capaz de acomodar variaciones en los segmentos de la cerca.
Para cada caso especial, se desarrolló una opción de “receta” dentro de la lógica de programación. Comparable a cómo se utilizan las recetas en la industria de procesos, el uso de una técnica de receta facilitó al operador configurar dinámicamente el tamaño y el tipo de cada segmento de la cerca.
Para mantener soldaduras consistentes y de alta calidad en todo el proceso, el sistema fue diseñado para abordar los efectos de las salpicaduras de los arcos y chispas en la boquilla de soldadura mediante el uso de un enrollador automático para limpiar periódicamente los desechos de la boquilla de soldadura.
En esta aplicación, fue más efectivo iniciar la sincronización y secuencia de la función de limpieza directamente desde el PLC. Esto permite que el PLC envíe el robotic a la estación de limpieza en los momentos más convenientes durante el proceso después de que se completen un número específico de soldaduras, maximizando la eficiencia al tiempo que cut back los defectos de soldadura y la conservación de los consumibles.
Los voltajes y las corrientes utilizadas durante las operaciones de soldadura conducen a la presencia de alta interferencia electromagnética (EMI) e interferencia de radiofrecuencia (RFI). Para garantizar la confiabilidad en este entorno EMI/RFI duro, cables y accesorios blindados como Clips de cable EMCse utilizaron para proteger el equipo electrónico en la celda de trabajo.
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Soldadura en la cerca (gráfica)
Una de las características notables del sistema es la interfaz intuitiva del operador. Construido sobre el C-Extra HMI Panella interfaz de pantalla táctil de shade es potente pero fácil de usar. El HMI presenta una representación gráfica de cada segmento de cerca (Figura 3), que ilustra la posición de cada soldadura.
El soldador tiene detección de fallas digitales, capaz de detectar condiciones del proceso que causará un defecto de soldadura, como corriente o voltaje inadecuado, falta de gasoline o el extremo de una bobina de alambre. Cuando se detecta una anomalía de proceso, el sistema marcará la soldadura. Esto es seen en el HMI y facilita que el operador devuelva el sistema a la posición de inicio y reinicie la soldadura.
El operador también tiene la capacidad de marcar cualquier soldadura a través del HMI mientras observan el proceso. Además, el soldador puede elegir postes de cerca específicos, o incluso soldaduras específicas, para incluir en el proceso de soldadura o excluir. Esto permite a los operadores hacer reelaborar según sea necesario después de la inspección.
Figura 3: El C-Extra HMI muestra cada soldadura, con un sistema de marcado para marcar e identificar fácilmente defectos del proceso, mejorar la eficiencia, simplificar el reelaboración y aumentar la calidad common. Fuente: funciona correctamente
El cliente ve resultados significativos y medibles
El cliente quedó impresionado con lo fácil que period el sistema de operar, y descubrió que cualquier empleado de piso podía operar con éxito el equipo después de una capacitación mínima. Con el nuevo sistema automatizado, se podría producir un segmento de una sola cerca en 45 minutos, ¡una mejora increíble de las 12 horas originales!
Además, los defectos de soldadura se redujeron, disminuyendo la necesidad de trabajar en el retoque en más del 50%. Con los resultados probados de la celda de trabajo inicial, toda la operación se amplió a un whole de tres sistemas para aumentar el rendimiento y maximizar las operaciones.
Con la línea de tiempo del proyecto ajustado, funciona correctamente a AutomationDirect Para la mayoría de las necesidades de automatización de proyectos, incluidos PLC, HMI, Servo System, Merchandise Electrical y Componentes de seguridad. El sitio net proporciona transparencia de almacenamiento, por lo que fue fácil de seleccionar y adquirir directamente productos que se ajustan a los requisitos técnicos y la línea de tiempo sin la molestia adicional de recibir citas para varios productos a través de múltiples distribuidores.
Tanto el rendimiento técnico como los aspectos comerciales tienen una alta automatización para ser el proveedor preferido para los trabajos adecuadamente.
Según este proyecto que excede todos los objetivos, el cliente ahora está ansioso por buscar proyectos de automatización adicionales con trabajos adecuadamente. Con el derecho integración Tecnología de socios y inteligentes, incluso los desafíos de fabricación más desalentadores se pueden superar con la velocidad y la precisión.
Sobre el autor
Dominic Myers es el presidente de los trabajos adecuados, que lleva a un equipo interfuncional que ofrece soluciones de automatización para la fabricación common y la producción de alimentos. Tiene más de 25 años de experiencia en estrategia comercial, desarrollo de productos y expansión del mercado, y un historial probado de ofrecer soluciones innovadoras y rentables en diversas industrias.
Myers está en la Junta Asesora de la Industria en Buffalo State School y la Junta Directiva de la Alianza de Fabricación de Niágara de Buffalo (BNMA).
https://www.youtube.com/watch?v=laa1i6wrt7k
