Преимущество РТК перед координатными столами

13.08.2018

Основное предназначение роботизированного технологического комплекса заключается в совместном использовании промышленного робота и оснастки или оборудования, которое выбирается из назначения комплекса. Например, роботизированные комплексы гидроабразивной резки оснащаются режущей головкой и другими элементами, необходимыми для резки. То есть иными словами, промышленный робот оснащается тем оборудованием и оснасткой, которые необходимы для выполнения конкретной технологической операции.

Роботизированные технологические комплексы. Назначение и классификация

Применяемость промышленных роботов в сотаве роботизированных технологических комплексов можно разделить на два типа. К первому типу относятся роботы которые ведут выполнение конкретной технологической операции, как например резку, сварку, покраску, паллетирование и другие. Ко второму типу относятся роботизированные технологические комплексы, где промышленные роботы лишь обеспечивают выполнение какой-то технологической операции или технологического процесса, например, обслуживают шлифовальные станки или кузнечные прессы.

Преимущества роботизированных комплексов перед установками на базе координатных столов

Расширенные возможности обработки 3D заготовок. По сравнению с традиционно применяемыми 5-ти осевыми системами на базе координатных столов установки ГАР, выполненные с применением роботов-манипуляторов, при сопоставимых, а порой и меньших ценах, имеют больше возможностей для обработки 3D заготовок, за счет большей рабочей зоны, особенно по высоте, за счет большего числа вариантов крепления и позиционирования заготовки. Широкий модельный ряд промышленных роботов ABB позволяет подбирать оптимальные конфигурации установок гидроабразивной резки с точки зрения конкретных технологических требований заказчика и минимизации цены. Наличие широкого ряда отработанных моделей устройств - позиционеров, скоординировано работающих совместно с промышленными роботами, позволяет существенно расширить области применения роботизированных комплексов гидрорезки, включая пространственную резку трубопроводов, объемных деталей в автомобилестроении, судостроении, авиационной и космической промышленности, при утилизации и расcнаряжении боеприпасов, утилизации радиоактивных отходов и т.д., и т.п.

Высочайшая надежность. Ведущие фирмы-производители роботов-манипуляторов имеют более чем 30-летний опыт разработки, производства и эксплуатации своей продукции. В настоящее время сотни тысяч промышленных роботов работают в различных уголках земного шара в различных отраслях промышленности, выполняя самые разнообразные работы. Массовость серийного выпуска роботов, при неизменно высокой культуре производства, обеспечили потрясающие показатели надежности. Время наработки на отказ современных роботов-манипуляторов составляет до 60 000 часов работы, что означает 7 лет непрерывной работы, а при реальных условиях эксплуатации, более 20 лет! Такие показатели существенно улучшают общую надежность систем с применением роботов, в том числе и установок ГАР.

Повышенная производительность. Скорость холостого хода роботов-манипуляторов составляет около 2 м/с, что в несколько раз превышает скорость перемещения режущей головки на координатных столах, традиционно применяемых при гидроабразивном резании. В реальных приложениях это может дать увеличение производительности до 40%.

Повышенное качество обработки без уменьшения производительности. (Применительно к установкам гидроабразивной резки). Обычно, на традиционных установках ГАР для компенсации конусности, свойственной гидроабразивной резке, применяют либо режимы резки с пониженной скоростью, либо специальные динамические головки для компенсации конусности реза, с возможностью поворота на углы около 10 -12 град. Цена данных головок достигает 50 000 Евро, что соизмеримо со стоимостью целого робота. Естественная же для робота-манипулятора возможность поворота режущей головки по 5-ой и 6-той оси на углы от -190 до + 190 и от -360 до +360 с легкостью позволяет компенсировать конусность путем подворота режущей головки на требуемый угол к плоскости прореза без уменьшения скорости реза. В сочетании с точностью позиционирования 0,03 - 0,1 мм, это обеспечивает высокое качество получаемых деталей при хорошей производительности.

Простота обслуживания. Минимальные требования по техническому обслуживанию роботов существенно упрощают эксплуатацию роботизированных комплексов гидроабразивной резки.

Сравнительная таблица

N p/p	Свойство/ характеристика	РТК	КС	РТК	КС	Примечание
	Эксплуатационные характеристики
1	Размеры рабочей зоны (м)	типичные размеры порядка - 2х2х1; 1,5х3х1; с дополнительным треком 2х121; 2,5х201;	типичные размеры 2х3х0,3 максимальные-3х18х0,5	+	-	Превосходство РТК по высоте рабочей зоны. Максимальная высота зоны КС как правило на 5-ти координатных установках
2	Скорость перемещения на холостом ходу (м/мин)	60-120	12-40
3	Повторяемость положения	0.03-0.17 мм	0.025-0,1 мм/м	-	+	Для робота - это величина для всей зоны досягаемости. для КС отнесенная к метру перемещения. На скоростях типичных для гидрорезки (до 2000 мм/мин) точность для РТКближе к меньшему значению.
4	Число осей	6	2;3;5	+	-	Кол-во осей наращивается очень гибко, один контроллер может управлять 32-36 осями (в зависимости от мощности приводов)
5	Возможность резки 3D объектов	всегда	только на 5-ти координатной машине	+	-
6	Возможность динамической компенсации конусности реза	всегда	только на 5-ти координатной машине или машине со специальной динамической головкой	+	-
7	Уровень развития технологического ПО	технологический опыт, наработанный на КС неполностью использован на РТК	Большой технологический опыт. Разнообразие ПО	-	+
8	Гибкость построения производственных ячеек	Очень высока	Отсутствует. Конфигурация ячейки изначально предопределена конструкцией	+	-	В зависимости от потребности производства, РТК может содержать в себе разл. виды позиционеров, треков, удерживающих устройств, под управлением контроллера робота могут работать множество механизмов, датчиков и т.п.
9	Опции
9.1	Динамическая режущая головка	Естественная возможность любого робота-манипулятора	Дорогостоящая опция	+	-	(Только для ГАР) Для реализации динамической компенсации на роботе требуется только ПО, тогда как для КС требуется и аппаратная и программная часть стоимостью около 50 000Euro
9.2	Управляемая ось Z	Естественная возможность любого робота-манипулятора, обычный диапазон по Z 1м и больше	Опция, диапазон по Z как правило в пределах 0,5 м, чаще 0,3 м	+	-
9.3	Защита от столкновений	Стандартная возможность любого робота-манипулятора	Опция, стоимостью 1200-2000 Еuro	+	-
9.4	Отслеживание поверхности	Опция	Опция	=	=
9.5	Оптический локатор	Опция	Опция	=	=	Для роботов существуют системы оптического зрения, требуется адаптация ПО под потребности гидроабразивного резания
9.6	Лазерный указатель	Опция	Опция
9.7	Количество режущих голов	1, как правило	1, как правило, но известны установки с кол-вом голов до 8	-	+	на фланце шестой оси робота можно установить несколько голов, однако их кол-во ограничено грузоподъемностью робота. Так же надо иметь ввиду отдачу струи.
9.8	Система водоподготовки	Опция	Опция	=	=	Только для ГАР
9.9	Система удаления шлама	Опция	Опция	=	=	Только для ГАР
9.10	Система контроля подачи абразива	Опция	Опция	=	=	Только для ГАР
9.11	Система управления уровнем воды над заготовкой	Опция	Опция	=	=	Только для ГАР
9.12	ПО оптимизации раскроя	Опция	Опция	=	=
9.13	Позиционеры	Широкая номенклатура	не используются	+	-	Позиционеры в РТКскоординированы с движением робота
9.14	Организация дополнительных зон реза (нулевые точки)	Возможно задание не менее 10 пользовательских систем координат по-разному расположенных в пространстве	На некоторых КС предусмотрена программная возможность реализации нескольких (4-8) нулевых точек, лежащих в одной плоскости	+	-	Технология задания рабочих объектов (пользовательская система координат) стандартная для роботов
11	Надежность	Периодическая замена редуктора 1-й оси (40000 ч.), масла (в зависимости от модели) и аккумуляторных батарей (1 раз в год), остальные части заменяются по результатам выхода из строя - могут работать очень долго при правильной эксплуатации и обслуживании		+	-
12	Ценовой уровень систем позиционирования	35 000-60 000 Euro в зависимости от зоны досягаемости	20 000- 30 000 на простых системах 70 000 - 100 000 на 5 ти координатных системах	- +	+ -	Если требуется только плоский рез без динамической компенсации, РТK проигрывает по цене. В случае 3D и (или) динамической компенсации - выигрывает
13	Организация сервисного обслуживания	в РФ имеются подразделения наиболее известных производителей роботов с их культурой сервисного обслуживания. Кроме того обслуживание конечного потребителя осуществляется интеграторами данных компаний, т.е непосредственными разработчиками и производителями	Ведущие производители не имеют своих продразделений в РФ, работают через представительства или дилеров. Обслуживающие организации не являются ни разработчиками ни производителями	+	-
14	Известность в среде производственников и квалификация эксплуатирующего персонала	Недостаточная известность, практическое отсутствие квалифицированного эксплуатирующего персонала	Известность систем с КС, в том числе в других приложениях (плазменная и лазерная резка, мехобработка), квалифицированный персонал имеется, но недостаточно	-	+