úvod |Blog |Nezaradené | Brúsenie zvarov kolaboratívnym robotom. Jednoducho. Aj malé série | Stimba

Brúsenie zvarov kolaboratívnym robotom. Jednoducho. Aj malé série | Stimba

Autor: Andrej Bielik

Publikované: 11/4/20

Zostrih z 3 testov brúsenia zváraných profilov pomocou Universal robots UR10e

Oslovil nás slovenský zákazkový producent strojov a zváraných konštrukcii. Vyrába kusovo až malosériovo. Má problém s ergonómiou. Zamestnancom “odchádzajú ruky” pri častom obrusovaní zvarov.

3 minútové video tretieho prejazdu 2m profilu s viacerými zvarmi + pohľad na výsledok

Hlavnou úlohou bolo nájsť ľahko nastaviteľné riešenie s pomocou kolaboratívneho robota a, čo nás zarazilo – klasickej uhlovej brúsky! Našťastie s poddajným podložením špeciálneho brúsneho materiálu.

Mali sme však úspešné skúsenosti z minulosti pri obdobných aplikáciách. Štandardne je totiž daný nástroj pomerne nebezpečný. Treba vedieť čo a ako treba správne robiť a nastaviť.

Použili sme kolaboratívny robot Universal robots UR10e so vstavaným silovým senzorom. Vytvorili sme na mieru prírubu, do ktorej sme pevne uchytili uhlovú brúsku Milwaukee.

Brúsenie zvarov kolaboratívnym robotom
Brúsenie zvarov kolaboratívnym robotom

Dĺžka a spôsob nastavovania

Kolaboratívne roboty je možné programovať aj s nadstavbovými softvérovými modulmi. Tentokrát sme použili Robotiq. Postupne sme vyskúšali rôzne nastavenia a hlavne zjednodušovali proces. Vo výsledku bude trvať obsluhe odhadom 1-4 minúty, aby nastavila nový parciálny program – napríklad hranu 2m dlhého profilu s mnohými zvarmi.

Vyhli sme sa drahým a zložitým kamerovým a laserovým systémom pre určenie hrúbky a polohy zvaru. Našli sme optimálne nastavenia pre obrúsenie celých dráh a plôch počas jedného plynulého cyklu.

Obrusovanie zvarov kolaboratívnym robotom
Obrusovanie zvarov kolaboratívnym robotom – prebrus lokálneho kruhového zvaru

Dokrútené zvarence a zvary rozličného prevedenia

Problém – zvarence sú kompletne “dokrútené” vo všetkých smeroch a plochách. Naoko rovné, ale pre robota sú rozdiely občas aj niekoľko milimetrov od očakávanej dráhy. Zvary vedia byť niekoľko milimetrov hrubé a rozlične poziciované.

Využitie silového senzoru v robotike

Pripravili sme systém, ako naučiť efektívnejšie a vizuálne traťové body. Robot sme naučili plynule real-time kompenzovať výšku pomocou silového senzoru. Aby nespravil nejaké hlúposti, vie operátor jednoducho nastaviť rozmedzie v milimetroch – ako vysoko sa môže nástroj uhnúť a ako hlboko zatlačiť. Pre testovacie účely môže zapnúť najnižšie otáčky nástroja, alebo ísť bez aktívneho nástroja. Pomôže aj nastavenie viacerých prechodových bodov.

Počet cyklov a výsledná kvalita

Pre dosiahnutie požadovanej miery obrúsenia stačí nechať robota obrusovať požadovaný počet cyklov po tej istej dráhe. Pri tenších zvaroch sa ukázalo ako dostatočných 3-4 prejazdy. Pri hrubých zvaroch (výška zvaru 3-4mm nad profilom) 6-8 prejazdov. Výsledný efekt by mal byť na 90-100% kvalitné obrúsenie. Veľká výhoda je, že nie sú vidieť “ručné” nesprávne zábrusy = prevedenie je rovnomerné. Obsluha následne buď dozvára problematické miesta a/alebo dobrúsi prípadné ťažko dostupné nedobrúsené zvary / detaily.

Výsledok obrusovania zvarov kolaboratívnym robotom
Výsledok obrusovania zvarov kolaboratívnym robotom

Realizácia a bezpečnosť

Momentálne sme po niekoľkých fázach testov funkčnosti. V realizačnej fáze bude pravdepodobne použitý zvárací stôl s prípravkami pre upnutie. Zvažujeme aj pojazd robota pre obrusovanie dlhých konštrukcii. Z hľadiska bezpečnosti nájdeme vhodný systém pre elimináciu rizík podľa konkrétneho priestorového usporiadania.

Obrusovanie zvarov kolaboratívnym robotom
Obrusovanie zvarov kolaboratívnym robotom – lokálne vyzvárania okrúhlych prvkov

Spravili sme 3 typy testov:

  1. obrúsenie vonkajšieho rohového zvaru profilu “naguľato”. Tu bol použitý automatický systém tvorby dráh pre oblé dlhé objekty.
  2. obrúsenie prerušovaných zvarov s cieľom zrovnať plochy profilov a vystúpených matíc. Pritom však neprebrúiť, nepoškodiť, či nezničiť povrch na dĺžke cca 2m.
  3. obrúsenie vyvarených kruhových otvorov s vysokovystupujúcimi zvarmi na dĺžke cca 2m.
Obrusovanie zvarov kolaboratívnym robotom
Obrusovanie zvarov kolaboratívnym robotom

Aké máme ďalšie skúsenosti podobného charakteru?

  • realizovali sme odihľovacie operácie na oceľových a hlinníkových súčiastkách s pomocou universal robots po delení a CNC obrábaní
  • testovali sme lešťiace a brúsiace operácie pre drevenné súčiastky
  • pripravujeme aplikáciu pre odihľovanie a leštenie karbónových súčiastok

V blízkej budúcnosti pribudnú ďalšie videá a fotografie. Zatiaľ môžete nájsť inšpiráciu na našej video stránke: https://www.stimba.sk/video-universal-robots/

Kontaktujte nás


Ako dotknutá osoba týmto udeľujem súhlas prevádzkovateľovi, STIMBA, s. r. o., so sídlom Súvoz 1/1662, 911 01 Trenčín, IČO: 45 347 093, zapísaná v Obchodnom registri Okresného súdu Trenčín, Oddiel: Sro, Vložka č.: 22443/R, e-mail: mosny@stimba.sk, telefón: +421 907 713 202 (ďalej len „Prevádzkovateľ), so spracúvaním svojich osobných údajov v rozsahu: meno, priezvisko, e-mailová adresa a telefónne číslo, na účel priameho marketingu a propagácie výrobkov a služieb Prevádzkovateľa.

Čestne vyhlasujem, že mám viac ako 16 rokov.

Som si vedomá/ý, že poskytnutie osobných údajov, ako aj udelenie súhlasu s ich spracúvaním je dobrovoľné. Súhlas môžem kedykoľvek odvolať zaslaním písomného odvolania súhlasu na adresu Prevádzkovateľa alebo e-mailovú adresu Prevádzkovateľa. Prevádzkovateľ ma informoval v súlade s GDPR (viac TU)

SúhlasímNesúhlasím

Ing. Michal Mosný

MD / Konateľ spoločnosti

+421 907 713 202 mosny@stimba.sk

Ing. Andrej Bielik

prokurista, robotika

+421 907 414 389 bielik@stimba.sk