Sistemi di saldatura robotizzati

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1 Sistemi di saldatura robotizzati

2 R1 B D P SSA EA1900 C F A R2 E ITALARGON offre un servizio tecnologico che realizza sistemi di saldatura estremamente affidabili, in grado di soddisfare le esigenze applicative necessarie alla moderna industria. Sistemi robotizzati Sistemi robotizzati adatti a risolvere, in quanto macchine flessibili, molti dei problemi connessi all automazione della saldatura. Nei laboratori della ITALARGON vengono effettuati test sui componenti da saldare al fine di scegliere, per ogni singola applicazione, il processo di saldatura, le attrezzature e le miscele di argon più idonee prodotte dalla SIAD. SSA Dimensioni e zona di lavoro massima del punto P (vista laterale) CARATTERISTICHE Modello robot SSA 2000 EA1900 Assi controllati 6 6 Portata 3 kg 3 kg Precisione di posizionamento ± 0.08 mm ± 0.08 mm Campo di lavoro degli assi (velocità massima asse) asse S (rotazione corpo) ± 170 (210 /s) ± 180 (170 /s) asse L (braccio inferiore) + 155, -90 (190 /s) + 155, -110 (170 /s) asse U (braccio superiore) + 190, -175 (210 /s) + 255, -165 (175 /s) asse R (rotazione polso) ± 150 (400 /s) ± 150 (340 /s) asse B (movimento polso) + 180, -45 (400 /s) + 180, -45 (340 /s) asse T (rotazione utensile) ± 200 (600 /s) ± 200 (520 /s) Peso 130 kg 280 kg Potenza di alimentazione 1.5 kva 2.8 kva Momento consentito asse R 8.8 Nm (0.9 kgm) 8.8 Nm (0.9 kgm) asse B 8.8 Nm (0.9 kgm) 8.8 Nm (0.9 kgm) asse T 2.9 Nm (0.3 kgm) 2.9 Nm (0.3 kgm) Inerzia consentita GD2/4 asse R 0.27 kgm kgm 2 asse B 0.27 kgm kgm 2 asse T 0.03 kgm kgm 2 CONDIZIONI AMBIENTALI Temperatura 0 45 C Umidità relativa 20 80% RH Vibrazione 0.5 G massima DIMENSIONI E AREA DI LAVORO (mm) Modello robot A B C D E F R1 R2 SSA EA

3 R1 B D P SSF HP20 - HP20-6 C F A R2 E HP20 - Dimensioni e zona di lavoro massima del punto P (vista laterale) CARATTERISTICHE Modello robot SSF 2000 HP20 HP20-6 Assi controllati Portata 6 kg 20 kg 6 kg Precisione di posizionamento ± 0.08 mm ± 0.06 mm ± 0.06 mm Campo di lavoro degli assi (velocità massima asse) asse S (rotazione corpo) ± 170 (210 s) ± 180 (170 /s) ± 180 (170 /s) asse L (braccio inferiore) + 155, -90 (190 /s) + 155, -110 (170 /s) + 155, -110 (170 /s) asse U (braccio superiore) + 250, -175 (210 /s) + 255, -165 (175 /s) + 255, -160 (175 /s) asse R (rotazione polso) ± 180 (400 /s) ± 200 (355 /s) ± 200 (355 /s) asse B (movimento polso) + 225, -45 (400 /s) + 230, -50 (345 /s) + 230, -50 (345 /s) asse T (rotazione utensile) ± 360 (600 /s) ± 360 (525 /s) ± 360 (525 /s) Peso 130 kg 280 kg 285 kg Potenza di alimentazione 1.5 kva 2.8 kva 2.8 kva Momento consentito asse R 11.8 Nm (1.2 kgm) 39.2 Nm (4.0 kgm) 11.8 Nm (1.2 kgm) asse B 9.8 Nm (1.0 kgm) 39.2 Nm (4.0 kgm) 9.8 Nm (1.0 kgm) asse T 5.9 Nm (0.6 kgm) 19.6 Nm (2.0 kgm) 5.9 Nm (0.6 kgm) Inerzia consentita GD2/4 asse R 0.24 kgm kgm kgm 2 asse B 0.17 kgm kgm kgm 2 asse T 0.06 kgm kgm kgm 2 DIMENSIONI E AREA DI LAVORO (mm) Modello robot A B C D E F R1 R2 SSF HP HP CONDIZIONI AMBIENTALI Temperatura 0 45 C Umidità relativa 20 80% RH Vibrazione 0.5 G massima

4 Armadio di controllo NX 100 Configurazione Sistema di raffreddamento Dimensioni Peso Temperatura ambiente Umidità relativa Grado di protezione Alimentazione Messa a terra Funzioni PLC Sistema di posizionamento Comando accel/decel Capacità di programmazione Assi controllati CONTROLLO Sistema avanzato di controllo Potente processore RISC a 32 bit per una rapida elaborazione dati. Programmi PLC per diverse applicazioni, ad esempio saldatura ad arco, manipolazione e sigillatura. Unità PLC avanzata del sistema di controllo con capacità di programmazione espansa e nuove funzioni logiche, ad esempio per il controllo delle funzioni pneumatiche degli attrezzi. Possibilità di controllo fino a 36 assi in unico sistema. Scheda di comunicazione ethernet per l interfacciamento a sistemi esterni. Modello autoportante, totalmente racchiuso Raffreddamento indiretto 800 (Larghezza) x 1000 (Altezza) x 650 (Profondità) mm 170 kg circa Durante il funzionamento da 0 C a +45 C Durante il trasporto e l immagazzinaggio da -10 C a 60 C 90% max (non condensazione) IP54 3x400/415/440V AC 50/60 Hz < 100 Incorporato con fasi programma e programmabile tramite comandi logici Motori Brushless AC con encoders seriali assoluti Servocomando software punti (a 6 assi) 6 assi Quattro robot possono essere comandati da un unico controllo con conseguente programmazione semplificata. È possibile eseguire simultaneamente 6 programmi di lavoro indipendenti. Servopack digitali con controllo di posizione tramite encoder seriali. Conformità alla direttiva EMC e CE. Ingressi/uscite digitali; il sistema dispone di segnali dedicati (16 ingressi e 16 uscite) e generici (24 ingressi e 24 uscite). Inoltre il numero d ingressi/uscite può essere espanso con schede opzionali fino a Uscite analogiche; il controllo dei parametri di saldatura avviene tramite tre uscite analogiche ±14V espandibili con schede opzionali fino a 40. Diagnosi degli ultimi 30 allarmi con documentazione completa. Il sistema servocontrollato digitale garantisce un controllo rapido e preciso dei movimenti. Software per allineamento esatto ad alta velocità di movimento. Ricerca ed eliminazione guasti semplificata. Pulsantiera di programmazione Compatta leggera ed ergonomica con monitor a colori touch screen che consente all operatore il controllo completo delle funzioni di programmazione tramite menù a finestre. La pulsantiera è inoltre dotata di uno slot per l inserimento di memory card sulle quali archiviare programmi di lavoro.

5 Funzioni standard del controllo YASNAC NX 100 Interpolazione lineare Movimenti interpolati Trasferimento tridimensionale Rotazione di 90 Rotazione di 90 P1 P2 Z Z Asse-Z P3 P4 Y Y X Asse-Y Asse-X Movimentazione coordinata su più assi per posizionare la torcia nello spazio secondo coordinate cartesiane. Si utilizzano i pulsanti X, Y e Z sulla pulsantiera. L inclinazione della torcia può essere variata con i pulsanti X, Y e Z. Spostamento coordinate Rotazione di 90 È possibile ottenere una saldatura interpolata muovendo contemporaneamente il robot e due assi esterni di rotazione. Per esempio: si deve eseguire la saldatura circolare di un elemento non concentrico all asse di rotazione; si programmano 4 punti (da P1 a P4) ed il robot interpolerà il suo movimento con quello dell asse di rotazione. Taratura del centro utensile X Tavolo fisso 1 Tavolo fisso 2 Si possono copiare e trasferire tridimensionalmente i programmi all interno dell area di lavoro del robot. Trasferimento speculare Asse-Z Asse-Z Asse-Y Z Y Y Z Asse-X Asse-Y Stazione Per facilitare la programmazione si possono definire fino a 8 sistemi di coordinate in relazione alle stazioni di saldatura utilizzate. Interpolazione con movimento lineare, circolare e curvilineo Asse-X È possibile gestire fino ad un massimo di 24 utensili diversi i cui parametri di posizione sono memorizzati in programmi specifici selezionabili dalla pulsantiera. Parametri di saldatura e di spegnimento X Tavolo fisso 1 Tavolo fisso 2 Si possono creare e trasferire programmi speculari al piano X - Y rispetto al programma originale. Analisi filo incollato a fine saldatura X P0 P1 P2 P2 P3 P4 È possibile impostare i parametri di saldatura e di spegnimento scegliendo tra i 60 programmi (8 per lo spegnimento dell arco) selezionabili dalla pulsantiera. Funzione anti-incollaggio P0 P1 P3 P4 Mentre si eseguono movimenti lineari, circolari o curvilinei il robot si muove lungo la traiettoria programmata cambiando automaticamente anche la posizione del polso per portare la torcia dall angolazione iniziale a quella finale. Se a fine saldatura il filo rimane incollato nel bagno, vengono dati degli impulsi di corrente fino a provocarne la rottura. Il numero dei tentativi ed i parametri della funzione anti-incollaggio sono determinati dall utente.

6 Funzioni software e hardware opzionali del controllo YASNAC NX 100 Oscillazione della torcia Touch sensor - sensore a contatto Sensore d arco TIG (o di posizione) Deviazione della parete Torcia Singolo Triangolo Ad elle Possibili movimenti di oscillazione della torcia Durante la saldatura è possibile eseguire le oscillazioni della torcia illustrate nel disegno. I parametri d oscillazione (velocità, ampiezza, frequenza, angolo, pausa all estremità, modo d oscillazione) sono impostati in 16 programmi specifici selezionabili dalla pulsantiera. Copia / incolla Nella gestione del programma di lavoro esiste la funzione copia/incolla (identica a quella dei PC) per trasferire parti di procedura. Inverte La funzione consente di invertire l ordine di esecuzione dei punti selezionati. Multitask (*) Possono essere operativi contemporaneamente più programmi fino ad un massimo di 6. Per esempio: mentre il robot lavora su un asse esterno l operatore può lavorare sull altro asse esterno muovendolo in modo manuale; oppure: mentre il posizionatore sta effettuando il cambio stazione il robot può eseguire la pulizia torcia o il cambio utensile. (*) Per questa funzione è richiesto un accessorio hardware supplementare in relazione alla composizione del sistema. Posizione effettiva Prima di eseguire la saldatura, grazie a movimenti programmati di ricerca e mediante l utilizzo del filo di saldatura come sensore, è possibile rilevare gli scostamenti tra la posizione programmata e la posizione reale dei punti del programma di saldatura. Ciò consente al robot di eseguire il percorso di saldatura tenendo conto dei punti effettivamente rilevati. È così possibile realizzare programmi di saldatura partendo dal giunto reale. COM-ARC - sensore d arco MIG Alta Filo di saldatura Arco Punto 3 Punto 1 Punto 4 Punto 2 Corrente di saldatura Posizione programmata Deviazione del piano Bassa Direzione di corrente del percorso Guida filo Utilizzando la variazione dei parametri di corrente, questa funzione rileva le deviazioni del giunto durante la saldatura, permettendo la correzione automatica della posizione della torcia. Devono essere rispettati i seguenti aspetti: la saldatura deve essere oscillata; il materiale deve essere ferroso; l angolo del giunto deve avere un altezza minima che consenta comunque di mantenere il cordone di saldatura. L Elettrodo Area Questa funzione mantiene costante la distanza fra il pezzo e l elettrodo di tungsteno (o il sensore) con tutti i materiali saldabili in TIG. Multipass Pezzo La seconda e le successive passate di saldatura vengono eseguite automaticamente memorizzando la prima (questa funzione non è utilizzabile con il COM-ARC). Con questa funzione si recupera il tempo morto di ritorno del posizionatore nelle saldature circonferenziali in cui si devono eseguire più giri. H Punti delle passate successive programmabili secondo le necessità Punto della prima passata Rotazione senza fine degli assi esterni Assi controllabili Il numero totale degli assi controllabili dal sistema è 36. Il sistema può gestire contemporaneamente: n. 1 unità robot, con 3 assi esterni lineari (X, Y e Z); n. 6 unità periferiche costituite ciascuna da massimo 6 assi esterni (di cui 3 possono essere robot). La combinazione tra unità robot e periferiche deve rispettare il limite massimo di 36 assi. Software FDD per Windows È possibile collegare l armadio ad un PC dotato di Windows NT o XP, installare il software FDD e quindi archiviare sull hard disk i programmi di saldatura.

7 Processi di saldatura ad arco A Saldatura plasma con filo freddo. B Saldatura MIG con sistema push-pull. C Saldatura MIG / MAG. D Saldatura TIG con filo a freddo. E Saldatura TIG con filo a freddo e 7 asse sul polso del robot. F Testa di saldatura scarica di prigionieri. G Taglio ossiacetilenico. H Taglio plasma con programmazione off-line. A B C D E F G H

8 Sistemi robotizzati Alcuni esempi di isole di lavoro. Le periferiche sono disponibili in relazione a: Portate variabili da 150 a kg e distanze tra le tavole da a mm Posizionatore 2 stazioni con piani fissi. Posizionatore 2 stazioni con piani fissi e robot sottotesta. Posizionatore 2 stazioni ognuna con asse controllato orizzontale. Posizionatore 2 stazioni ognuna con asse controllato orizzontale e robot sottotesta. Isola con 2 robot e posizionatore a 2 stazioni ognuna con asse controllato orizzontale. Posizionatore 2 stazioni ognuna con asse controllato orizzontale e robot su trasferta ad asse controllato. Posizionatore con 1 o 2 stazioni ognuna con 2 assi controllati orizzontale e verticale robot e posizionatore 2 stazioni ognuna con asse controllato orizzontale. Posizionatore 2 stazioni ognuna con piano tavola verticale Posizionatore 2 stazioni ognuna con 2 assi controllati rotanti e basculanti. Cella di lavoro a 2 stazioni ognuna con 2 assi rotanti e basculanti controllati. 2 posizionatori ognuno con asse controllato orizzontale. 9

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10 Sistemi robotizzati Alcuni esempi di isole di lavoro. Le periferiche sono con diverse portate in kg. Le trasferte sono disponibili con corse da a mm. 13 Posizionatore a 2 stazioni ognuna controllata con 2 assi rotanti e inclinabili stazioni di saldatura con posizionatori con asse orizzontale controllato e robot traslante ad asse controllato. Isola con 10 assi controllati costituita da 2 stazioni di cui una con asse orizzontale e una con asse verticale e inclinabile. Il robot si muove su trasferta stazioni di lavoro con posizionatori ad asse controllato orizzontale. Le contropunte sono mobili. Il robot installato a parete con movimento controllato su trasferta. Isola con 10 assi controllati con 2 posizionatori ad asse orizzontale. Robot applicato sottotesta su braccio rotante e movimento verticale. 18 Cella di lavoro a 2 stazioni con 12 assi controllati; una stazione con asse rotante e inclinabile e una con asse orizzontale. Le contropunte dei posizionatori sono mobili. Il robot è mobile su 3 assi controllati X, Y, Z Isola a 3 stazioni con un posizionatore ad asse controllato orizzontale e contropunta mobile e un posizionatore con tavola rotante inclinabile con assi controllati, un posizionatore 0/180. Il robot trasla con un gantry su 3 assi controllati X, Y, Z. 2 stazioni di lavoro con posizionatore ad asse controllato orizzontale ed elevabile. Contropunta mobile. Il robot è mobile su 3 assi controllati X, Y, Z. 21 Isola a 2 stazioni di lavoro. Gli assi complessivi controllati sono 13. Una stazione con un asse orizzontale e una stazione con posizionatore roto-basculante. Il robot, applicato sotto testa, si muove con movimenti verticali e su un asse rotatorio Isola con 4 stazioni di lavoro con 12 assi controllati.

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12 ITALARGON S.r.l. I Bergamo - Via S. Bernardino, 92 Tel Fax italargon@siad.com IAR PIT 007 3/08