Výhody 3D simulace robotického svařování

Imerzivní technologie 3D virtuální reality simuluje procesy robotického svařování a umožňuje tak vypracovat efektivnější konstrukční řešení a přezkoumat koncepci ještě předzahájením výroby. Imerzivní technologie 3D virtuální reality simuluje procesy robotického svařování a umožňuje tak vypracovat efektivnější konstrukční řešení a přezkoumat koncepci ještě předzahájením výroby. Robotic Industries Assocation

Učit roboty, jak svařovat, za pomoci 3D simulace je výhodné, protože svařování je komplexním, velmi precizním procesem, který nelze snadno člověku vysvětlit nebo jej tento úkon naučit. 

3D simulační software pro robotické svařování v sobě spojuje prvky vyspělého polohování, 3D počítačového vidění a robotického řízení. Budoucnost robotického svařování je digitální a simulace pomáhá ukazovat možnosti, které byly dříve nepředstavitelné. Společnost Genesis Systems Group používá simulaci pro vizualizaci a znázorňování složitých nebo rozsáhlých robotických procesů ještě před zahájením výroby. To je zvláště užitečné pro svařování, jež je komplexním a precizním procesem, který nelze snadno člověku vysvětlit nebo jej tento úkon naučit. 

Nástroj 3DG Environment ve středisku Virtual Solutions Center společnosti Genesis Systems Group v sobě kombinuje virtuální realitu a imerzivní 3D vizualizaci pro vizualizování robotických procesů ve fázích tvorby konceptu a navrhování. Technologie 3DG dokáže ergonomicky vyhodnocovat parametry, jako je přístup svařovacího hořáku a dosah robotu. Systém tvoří 16panelová audiovizuální stěna zobrazující 2D a 3D snímky. Je navíc přenosná a nabízí snadnou demontáž i rychlé sestavení. 

„Je to pro nás skvělý nástroj,“ uvedl Brendan Brown, technik pro virtuální řešení společnosti Genesis Systems Group. „Pomocí nástroje 3DG Environment jsme schopni vtáhnout klienty do zážitku a nechat je téměř reálně pocítit, co dostanou s jedním z našich systémů. Mohou dopředu vidět, jaké práce před objednávkou provádíme, a mohou si vybrat to správné řešení.“ 

3DG systém je využíván také k přezkoumání vlastních konstrukčních návrhů a nástrojových skupin určených pro kolaborativní proces. 

„Nasadíte si běžné 3D brýle stejně jako v kině. Pak můžete pomocí joysticku procházet model, obcházet stroj, dostat se pod něj, vejít dovnitř a dívat se na něj ze všech úhlů,“ objasnil proces Brown.

Například svařovací robot na tříosém portálu je umístěn tak, aby metodou MIG svařoval rám velkého vyklápěcího nákladního vozu používaného v těžebním průmyslu; vícebarevné sekce pak představují díl. 

„Některé z těchto dílů jsou dlouhé až 12 m. Tento díl vyžaduje víceprůchodové přivařování těžkých a tlustých plátů. Svaření jednoho dílu vyžaduje 48hodinový cyklus. Tento díl se během procesu svařování dokonce prodloužil o 5 až 8 cm, a to jen z důvodu zahřívání a tahového napětí (deformace),“ vysvětlil Brown. 

Brown tvrdí, že simulační prostředí umožňuje demonstrovat klientům pokročilé procesy, které se jim možná dříve zdály zcela nemožné. Automobilový průmysl a výroba přístrojů se začínají blíže zajímat o laserové svařování. 

3D robot svarovani2

„Získali jsme poměrně dost zákaznických objednávek, protože dokážeme realizovat laserové svařování vyznačující se mnohem menším zahříváním a deformacemi. Předvedli jsme jim simulace tohoto procesu. Jeden pracovník v mém oddělení se zabývá výhradně analýzou deformací při svařování a zahřívání. Dokáže zákazníkovi předvést, jak by u tradičního svařování metodou MIG došlo k protažení či deformaci dílu o 5 mm, zatímco u laserového svařování je to pouze o 1 mm.“ 

Výhody laserového svařování

Na druhém konci haly, naproti středisku Virtual Solutions Center, se nachází středisko Automated Solutions Center, kde společnost Genesis Systems Group testuje technologie, jako je vzdálené laserové svařování a krokovací zařízení pro laserové švové svařování. 

Společnost Genesis využívá robotické krokovací zařízení pro laserové švové svařování pro testování dílů zákazníků, které byly tradičně svařovány bodově. Mají rovněž několik robotických systémů již ve výrobním provozu. 

3D robot svarovani3

Krokovací zařízení pro laserové švové svařování je samostatnou laserovou hlavou poháněnou servomotorem. „Jednou z výhod je to, že nepotřebujete velké bezpečnostní skříně obvyklé u většiny procesů laserového svařování,“ dodal Brown. 

„Robot najede nad díl, spustí dolů laserovou hlavu, která aplikuje přítlačnou sílu a přitlačí dva materiály k sobě. Následně provede švový svar o délce až 40 mm. Nepotřebujete obrovskou světlotěsnou skříň a není zapotřebí zdaleka tolik upínání. Svar má mnohem lepší povrchovou úpravu než tradiční bodový svar a je bezesporu konzistentnější.“ 

Brown tvrdí, že s vyspělými technologiemi svařování, jako je vzdálené laserové svařování a krokovací zařízení pro laserové švové svařování, jsou stále spojeny stejné nároky na zarovnání dílů a další kritické proměnné, stejně jako u tradičních svařovacích procesů. Tento proces je stále nutno pochopit v plné šíři, aby se mohl úspěšně automatizovat. 

Tanya M. Anandanová je přispěvatelka sdružení Robotic Industries Association (RIA) a magazínu Robotics Online. RIA je neziskové oborové sdružení zaměřené na zvyšování regionální, národní a globální konkurenceschopnosti severoamerických odvětví výroby a služeb prostřednictvím robotiky a související automatizace. Tento článek byl původně publikován na webové stránce sdružení RIA. RIA je součástí sdružení Association for Advancing Automation (A3), obsahového partnera vydavatelství CFE Media. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, CFE Media, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com