Automatizace rotačního svařování
Rotační svařování se jako jeden z typických procesů průmyslové výroby stává často předmětem robotizace. Na tento segment se zaměřila i vrchlabská firma HST Creative, samostatná vývojová a výrobní divize společnosti HST Technologic. Výrobce sofistikovaných strojů pro svařování kovů představil řešení, konkurující robotizovaným systémům s investičními náklady, které jsou zlomkem ceny robotizovaného pracoviště.
Záměr připravit pro průmyslový trh automatické stroje pro provádění rotačního svaru vznikl jako výsledek průzkumu potřeb obecného strojírenství. Klíčové bylo poznání, že velká část rotačního svařování na výrobku probíhá v jedné rovině. Tedy, do svařovacího procesu nevstupuje interpolace - současný pohyb ve více rovinách. Tento fakt dal vzniknout výrobním prostředkům, které umožňují dosáhnout podobné produktivity práce a stejné kvality produkce jako robotizované systémy, ovšem při zlomkových investičních nákladech. Ve speciálních aplikacích dokonce běžná robotizovaná řešení i předčí. Jde v pravém slova smyslu o alternativu robotizovanému svařování, které sice nemůže nahradit vždy, ale v mnoha jednodušších aplikacích se 100% úspěchem.
Příkladem takovýchto systémů je horizontální automat pro rotační svařování HWR 3300. Mechanická konstrukce je jednoduchá a robustní: Základní ocelová lože nese nosný sloupek s integrovaným pohonem a řídicím systémem. Na třískově obráběném loži se pohybuje přítlačný věžový koník s průchozím vřetenem (průměr 48 mm) a univerzálním sklíčidlem 160 mm. Přítlak koníku je standardně mechanický nebo může být pneumatický. Pro zvláštní účely svařování se používá kombinace pneumatického předepnutí a mechanické fixace. Pohon vřetene obstarává krokový motor připojený planetovou převodovkou a ozubeným řemenem ke vřetenu, které je osazeno přírubou vhodnou pro montáž univerzálního sklíčidla. Výhodou je velký prostor od osy otáčení k loži, což umožňuje svařovat i soustavy trubek, kolena, excentrické výrobky apod.
Automat je vybaven dvěma rameny pro upínání svařovacích hořáků s pneumaticky ovládaným odklápěním a přiklápěním k místu svařování. Ramena jsou vybaveny 3D klouby pro optimální nastavení svařovací polohy hořáku a jeho precizní upnutí.
Vysoce specializovaný řídící systém s kompilací programů
Zařízení je vybaveno plně digitálním řídicím systémem RCS 05, který zabezpečuje exaktním způsobem provedení rotačního svaru. Tedy, řízený start oblouku, odměření vzniku svarové lázně, akcelerační parametry na počátku svaru, akcelerační parametry v závislosti na ohřívání svařence, přesný úhel rotace, decelerace pro dokonalé napojení svarové housenky, návrat do bodu nula a řadu dalších užitečných funkcí. Vše v zájmu perfektní kvality srovnatelné s robotizovanými prostředky.
Rozsáhlou funkcionalitu systému dále rozšiřuje možnost uložit několik různých programů pro svařování a ty potom zařadit do programové řady - kompilace. Tedy, stroj může např. plně automaticky provést nastehování svařence, ve druhém programu zavaří kořenovou vrstvu nízkým výkonem a poté v dalších dvou programech provede výplň a krycí vrstvu.
Protože je RCS 5 mimořádně obsáhlý systém, používaný univerzálně pro veškeré náročnější rotační systémy s rozdílnými požadavky, vybavil jej výrobce nadefinovanými profily sdružujícími funkce, které jsou optimalizované pro každou skupinu strojů.
Profil BASIC slouží k jednoduchému ovládání základních funkcí a neobtěžuje uživatele složitými funkcemi, které v dané chvíli nejsou potřebné. ADVANCE je profil, obsahující mimo základních funkcí i některé složitější, pro náročnější pracovní procesy. Profil FULL pak, jak napovídá jeho název, otevírá uživateli RCS5 k plnému použití. Často používané funkce jsou navíc přístupné rychlým stiskem klávesy klávesového bloku Přímé povely.
Digitální periferní systémy
Běžnou funkcionalitu doplňují speciální technologie pocházející opět z vývojových dílen HST Creative. Pendlovací jednotka umožňuje matematicky přesné naprogramování charakteru rozkyvu svařovacího hořáku. Ovladatelná je velikost výchylky na každou stranu, frekvence pendlování a linearita pohybu. Velmi zvláštní konstrukci má digitální podavač studeného drátu CW 05 pro svařování metodami TIG a MICROPLASMA. Operační program řídí tento podavač přímo a převodový poměr motoru 1:1 dává celému kompletu unikátní dynamiku s výsledkem dokonalého dávkování drátu do svaru a tím excelentními výsledky. Další podpůrné funkce jako je příklon hořáku, formovací plyn, jsou plně k dispozici a jejich použití je vázáno přímo do RCS 05. Jakákoli funkce se může zároveň stát součástí uloženého programu a tím i součástí výrobního cyklu.
Inovativní přístup a další vývoj
HST Creative dodává na evropský trh své produkty určené pro rotační svařování ve třech základních modelových řadách. RWP desková polohovadla s možností elevace 0 - 90°. Tato základní řada strojů disponuje plnou možností automatizovaného provozu. To dělá z těchto strojů cenově nejvýhodnější řešení automatizace jednoduchých výrobků. Řada EWR/SWR jsou zařízení pro automatizovanou výrobu s důrazem na maximální univerzálnost. Stroje mají možnosti polohování svaru v rozsahu 0 - 90°. Stroje řady HWR jsou určené pro svařování horizontální bez možností elevace, ale s vysokou zatížitelností. Svařování s možností elevace umožňují automatické systémy řad SWR a EWR.
V souvislosti s úspěchem HST Creative by mělo letos vzniknout s podporou fondů Evropské unie výzkumné a vývojové centrum Nikoly Tesly, kde bude s využitím dosavadních zkušeností firmy dokončen rozsáhlý projekt pracoviště robotického typu.
633
.gif)
