Роботизированный комплекс лазерной сварки деталей конвейерного оборудования

Роботизированный комплекс предназначен для производства конвейерных роликов, которые отвечают за плавное движение конвейерной ленты и равномерное распределение нагрузки. При изготовлении роликов предъявляются высокие требования к их прочности, точности геометрии, строго зацентрированной оси ролика. Чтобы обеспечить необходимое качество изделия на всех этапах производства осуществляется строгий контроль.

В данном проекте заказчик ставил задачу обеспечить высокую производительность и высокий уровень качества сварки деталей конвейерных роликов разной конструкции и размера весом до 250 кг. Для решения такой задачи требовалось учитывать размеры заготовок из трубы диаметром от 100 до 230 мм, прутка диаметром от 38 до 108 мм, необходимой толщины провара от 6 до 20 мм, возможность сварка фланцев и обойм для подшипников. Конструкторами SMD был предложен вариант робототехнического комплекса на основе типового решения для сварки цилиндрических заготовок разного диаметра и длины с необходимостью вращения вогруг горизонтальной оси. В качестве метода сварки было принято решение использовать лазерную сварку с высоким показателем надежности сварного соединения.

В итоговый состав комплекса роботизированной сварки входит:

• Источник роботизированной лазерной сварки INTEGRAL 3000 Вт
• Двойная подача проволоки (закрывает зазор до 3 мм)
• Сварочный промышленный 6-и осевой робот GSХ RB35-2050 (грузоподъёмность 30 кг)
• Система слежения FULL-V серии с "нулевым зазором"
• Двухстоечный позиционер ROBAXIS.DOUBLERAX.500.POLO.4000 с пневматическим патроном
• Стол сборочно-сварочный СЛОТ-СТОЛ (2000х1000 мм с отверстиями 28 мм + Т паз)
• Защитное ограждение с автоматическими дверьми и системой безопасности

Ключевыми функциональными компонентами РТК являются: промышленный робот GSХ RB35-2050 и волоконно-лазерный аппарат для роботизированной сварки INTEGRAL мощностью 3000 Вт. Робот данной модели имеет большой радиус досягаемости до 2050 мм, грузоподъемность 30 кг, что позволяет закрепить на нем лазерную сварочную головку, систему слежения и видеонаблюдения без потери высокой точности манипуляции. Испольуемое оборудование лазерной сварки от проиводителя INTEGRAL было выбрано с учетом обеспечения надежного сварного соединения. Были проведены дополнительные тесты, в ходе которых сварочные швы проверялись на разрыв, измерялись толщина и качество провара.

Важной составляющей комплекса также является двухстоечный позиционер ROBAXIS.DOUBLERAX.500.POLO.MT.4000, который специально разработан и изготовлен на производстве SMD для сварки сложных изделий с большим размером по длине, требующих поворота относительно горизонтальной оси во время выполнения технологических операций. Серия позиционеров POLO имеют сквозную приводную бабку с проходным отверстием диаметром 315 мм, которое позволяет загружать изделие непосредственно через отверстие бабки. Дополнительно позиционер поставляется с пневматическим патроном с проходным отверстием для загрузки изделия. Использования пневматической поддержки и пневматического патрона минимизирует нагрузки на оператора.

Также серия позиционеров МТ имеет подвижную заднюю бабку. Данная серия разработана для работы с однотипными изделиями, имеющими изменяющийся размер по длине. Конструкция позиционера позволят оперативно перестраивать оборудование при изменении обрабатываемого изделия. Позиционеры специально созданы для работы в составе роботизированных комплексов, имеют повышенную точность, привод вращения интегрирован в общую систему управления и является дополнительной осью робота-манипулятора.

Используемая в комплексе система Full-V серии с "нулевым зазором" представляет собой набор визуальных/лазерных композитных датчиков и вспомогательных программных систем,предназначенных для отслеживания сварных швов. Данная система нивилирует неточности, возникающие в процессе сборки, позиционирования и температурной деформации свариваемых изделий. Работает система слежения как по предварительному сканированию, так и в режиме online, динамически подстраиваясь под изменение геометрии разделки. Лазерная система слежения в данном проекте позволяет охватить всю номенклатуру изделий диаметром от 38 до 230 мм.

РТК обслуживается одним оператором следующим образом:

1. Оператор устанавливает изделие в оснастку на позиционере (поджим происходит автоматически, после автоматически опускаются опорные ролики).
2. Оператор покидает рабочее место, активирует систему защиты и запускает программу.
3. Оператор следит за корректностью работы, по окончанию снимает готовое изделие и устанавливает новое.

Для обеспечения безопасности сотрудников производства РТК оснащен защитным ограждением, которое защищает обслуживающий персонал от вредных воздействий, возникающих при работе РТК, и предотвращает травматизм персонала. Управление защитным ограждением осуществляется единой системой управления робототехническим комплексом.