Especificações técnicas Vol.20

Vol.20: O novo controlador "Tipo CB" para o sistema de soldagem robótica ARCMAN™

1. Prefácio

Um novo controlador, chamado "Tipo CB", para o sistema de soldagem por arco robótico de Série ARCMAN™ foi recentemente desenvolvido pela Kobe Steel, sob o conceito de que a "soldagem pode ser levada a cabo do início ao fim em qualquer parte do mundo".

Quão bem um sistema de soldagem robótica realiza frequentemente depende do controlador, que controla o movimento dos robôs e dos equipamentos periféricos, e também possui funções que preservam e editam os dados do procedimento de soldagem.

Para os trabalhos de soldagem compostos de espessuras de chapas médias e pesadas, tais como estrutura de aço e construção de ponte, máquinas de construção e material circulante, é necessária a realização de soldagem de multipassagem envolvendo instâncias repetidas de soldagem por sobreposição durante longos períodos de tempo. O robô de série ARCMAN™ permite a soldagem de alta qualidade devido a um sistema bem projetado que utiliza o sensor de arco, bem como as tecnologias de controle de vibração, e, assim, é capaz de rastrear eventuais distorções de trabalho causadas pelo calor de soldagem.

No entanto, desde 2005, quando o controlador convencional de "Tipo CA" foi desenvolvido, os requisitos de qualidade de soldagem e a eficiência intensificaram, levando-nos a desenvolver um robô com movimentos mais complexos, e uma maior capacidade para armazenar e utilizar os dados do procedimento de soldagem e a história.

Portanto, o controlador de Tipo CB apresenta um alto desempenho bem como programas simplificados que respondam às necessidades de soldagem automatizada mais avançada. Porque o ensino pode ser um processo demorado, especialmente para a soldagem de estruturas de grande porte, o painel de comando foi redesenhado para permitir o ensino fácil e confortável do robô. A Figura 1 mostra o controlador de Tipo CB com o painel de comando de ensino redesenhado.

A Tabela 1 mostra as principais especificações do controlador de Tipo CB e do novo painel de comando de ensinamento para o controlador. Ver Tabelas 2 e 3 para uma comparação das especificações entre os controladores de Tipo CA convencional e os de Tipo CB, e seus painéis de comando de ensino, respectivamente.

Tabela 1: Especificações principais

Controlador de Tipo CB
Dimensão externa	600 Larg. x 950 Alt. x 400 Prof. (mm)
Condição operacional	Temp: 0-45°C; Umidade: 20-90%
Fonte de alimentação	CA 200V/220 V ; 3 fases ; 50/60Hz
Número de eixos para ser controlados	18 eixos
Número de eixos incorporados	3 eixos máx. ; Total de 3,6 kw ou menos (Deslizador: 3 eixos/Posicionador: 2 eixos)
E/S ext. genéricas	Entrada padrão: 38 pontos (156 máx.) Saída padrão: 18 pontos (136 máx.) E/S analógica pode ser conectada.
Memória interna	Programa: até # 9999 ; Banco de dados: até 9.999 #
Equipamento para ser conectado	Manipulador: ARCMAN™ MP & GS Fonte de alimentação: SENSARC™ AB500 & CS500 (disponível a partir de outubro 2016)

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

Painel de comando de ensino
Visor de cristal líquido	Painel de toque de cor ; 640 x 480 (pixels); 5,7 polegadas
Conexão de cabo	Conexão de conector
Durabilidade chave	Revestimento e folha de protecção
Memória externa	SD
Peso	0.95 kg
LIdioma	Japonês ; Inglês ; Chinês e Coreano (previsto)

Tabela 2: Comparação das especificações entre o Tipo CB e o controlador convencional (Tipo CA)

	Controlador de Tipo CB	Tipo convencional
Dimensão externa (mm)	600 Larg. x 950 Alt. x 400 Prof.	600 Larg. x 1100 Alt. x 400 Prof.
Condição operacional	Temp: 0-45 ° C ; Umidade: 20-90%	Mesmo
Fonte de alimentação	CA 200 V/220 V ; 3 fases; 50/60 Hz	Mesmo
Classe de protecção	IP54 (IP4X para a proteção do ventilador)	Mesmo
Número de eixos a ser controlados	18 eixos	13 ou 18 eixos
Número de eixos incorporados	3 eixos máx. ; Total de 3,6 kw ou menos (Deslizador: 3 eixos/Posicionador: 2 eixos)	Mesmo
E/S ext. genérica	Entrada padrão: 38 pontos (156 máx.) Saída padrão: 18 pontos (136 máx.) E/S analógica pode ser conectada.	Entrada padrão: 48 pontos (96 máx.) Saída padrão: 48 pontos (96 máx.) E/S analógica não pode ser conectada.
Número de eixos incorporados	Programa: até # 9999 ; Banco de dados: até 9.999 #	Programa: até # 999 ; Banco de dados: até # 999

Tabela 3: Comparação das especificações entre o Tipo CB e o painel de comando de ensino convencional (Tipo CA)

		Painel de comando de ensino de Tipo CB	Painel de comando convencional
Visor de cristal líquido		Painel de toque de cor ; 640 x 480 (pixels) ; 5,7 polegadas	Preto e branco ; 320 x 240 (pixels) ; 5,7 polegadas
Interruptor	Parada de emergência	Sim	Sim
	Habilitar	2 Nos. máx. (opcional lateral direita)	1 No.
	Servo "ON"	Sim	NIL
	Arco "ON/OFF"	Sim	NIL (Folha chave: Sim)
	Pausa	Sim	NIL (Folha chave: Sim)
	Verificação para a frente na parte traseira	Sim	NIL
Número de chaves		57	53
Conexão de cabo		Conexão de conector	Conectado directamente à circuitos impressos
Durabilidade chave		Revestimento e folha de protecção	Não
Memória externa		SD	CF
Peso		0.95 kg	1.1 kg
Idioma		Japonês, Inglês, Chinês e Coreano (previsto)	Japonês, Inglês e Chinês

2. Características do controlador de Tipo CB

2.1 Um alto desempenho é necessário para a soldagem de chapas de espessuras médias e pesadas.

Em comparação com o tipo convencional, a capacidade de controlo do controlador de Tipo CB é três vezes superior ou mais, graças à velocidade de computação mais rápida e um sensor de arco mais preciso, e este deverá aumentar mais no futuro.

A memória interna aumentou drasticamente, tanto em termos do número de programas de ensino que pode armazenar (de No. 999 para No. 9.999), bem como o tamanho do banco de dados (arquivo de parâmetros de soldagem).

O controlador de Tipo CB pode lidar com tamanhos de lotes pequenos de vários tipos, porque, enquanto os programas de ensino foram subdivididos, os parâmetros de soldagem óptimos podem ser preservados no controlador.

O tempo de detecção foi reduzido em 20% (com base no resultado de um teste interno), enquanto que a precisão da função de detecção de toque foi melhorada, através da utilização de um alto grau de tecnologia de controlo baseado no modelo. Finalmente, o controlador de Tipo CB responde às necessidades dos clientes, melhorando a produtividade com menor tempo de tato.

2.2 Boa operabilidade

O painel de comando de ensino (veja a Figura 2) foi projetado para ser leve, ter uma tela de fácil visualização e para manter uma excelente operacionalidade e capacidade de resposta. Estes são os fatores que são altamente apreciados pelos clientes.

O painel de comando de ensino pesa 0,95 kg, 15% mais leve que o tipo convencional. Como o mais leve e melhor otimizado em termos de equilíbrio de peso na indústria robótica, é fácil de transportar e reduz a carga de um operador.

Além disso, a interface oferece um ambiente operacional fácil de usar, mesmo para os iniciantes, com um painel de toque intuitivo com ícones e comandos em cores facilmente distinguíveis com base em funções, como mostrado na Figura 3. A tela do painel de toque pode exibir Japonês, Inglês ou Chinês por um comando simples. O idioma coreano estará disponível em breve.

A Figura 4 mostra como as teclas de funções remotas para movimentos do robô são dispostas em um padrão cruzado que coincide com os locais-chaves com as direções de movimento do robô, melhorando a operacionalidade durante o avanço lento e reduzindo o erro de operação.

2.3 Funções altas que atendam às diversas demandas de soldagem

2.3.1 Solda de filete horizontal eficiente

Um novo padrão de tecelagem para frente e para trás, junto com a tecelagem convencional direita-esquerda (veja a Figura 5), utilizado em combinação com uma função que define a tensão do arco em ambos os lados do membro vertical e plana, de forma independente, permite ao robô alcançar o comprimento de perna de 6 milímetros com um fio sólido de diâmetro de 1,2 mm, uma corrente tão elevada como 450 amperes e uma velocidade de 700 mm/min, enquanto mantêm soldas de alta qualidade sem undercutting ou sobreposição. Esse trabalho pode ser aplicado à solda de máquinas de construção de pequeno porte, máquinas agrícolas e camas de caminhão.

A Figura 6 compara as formas de cordão obtidas no caso de soldagem pela nova função de tecelagem descrito acima, ou pelo método convencional.

Enquanto a soldagem de filete horizontal semelhante pode ser levada a cabo pelos sistemas robóticos de soldagem de Série ARCMAN™ convencionais, utilizando a função do sensor de arco, as velocidades mais lentas de soldagem são necessárias (comprimento da perna aplicável de 4 a 8 mm).

2.3 2 Mais funções de soldagem automática

O controlador de Tipo CB vem pré-instalado com mais de 350 parâmetros de soldagem e padrões de sequência de passagem que foram provados uteis na soldagem real. Portanto, mesmo os iniciantes podem configurar os parâmetros de soldagem com segurança. Desde que também podem adicionar seus próprios parâmetros, os usuários podem acumular o know-how que pode se expandir para outros sistemas de soldagem robótica.

2.3.3 Apoio à produção visualizados

O novo controlador pode armazenar 20 vezes o número de movimentos do robô e os registros de resultado de soldagem mais do que o tipo convencional. Também melhora significativamente a produtividade, impedindo as paragens de momento pela incorporação de AP-SUPPORT™, um software de suporte de produção desenvolvido pela Kobe Steel que visualiza as causas de insuficiência de produção. Este sistema contribui muito na promoção da informatização e visualização nas indústrias transformadoras.

Os programas de ensino e os parâmetros de soldagem no controlador de Tipo CB fornecem uma compatibilidade retroativa total para os controladores de tipo convencional. Portanto, os clientes que já tenham sido utilizando os sistemas de soldagem de Série ARCMAN™ podem atualizar para o mais recente modelo no menor tempo possível.

3. Postscript

Neste artigo, foram discutidas as características do controlador de Tipo CB recentemente desenvolvido, em conjunto com um exemplo de resultados de soldagem.

Espera-se que a tecnologia de procedimento de soldagem irá desenvolver em paralelo com a evolução dos sistemas de soldagem robótica, incluindo controladores, fontes de alimentação de soldagem e equipamentos periféricos, levando a soluções totais de soldagem que Kobe Steel sempre prossegue.

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