Selasa, 08 Mei 2018

Pendekatan Novel untuk Otomasi Pengelasan Pipa: Bagaimana Robot Kolaboratif Mengganggu Pengelasan Pipa

Teknologi anak bangsa -- Pengelasan pipa sering membutuhkan penyesuaian sering untuk mengubah kondisi.Beberapa perubahan cukup signifikan untuk membuat otomasi menjadi tidak praktis.Hari ini, meskipun, robotika kolaboratif membantu membuat otomasi pengelasan pipa lebih fleksibel.Gambar 1 Seorang tukang las pipa bekerja dengan robot kolaboratif pada root pass.

Teknologi anak bangsa -- Robot kolaboratif menjaga obor di pusat sambungan pada stick-out kanan, memungkinkan operator untuk bekerja erat dengan sistem, memantau sambungan las, dan membuat penyesuaian dalam proses secara langsung.Manusia telah bekerja sama dengan mesin selama bertahun-tahun, mulai dari mengendarai mobil hingga menjalankan peralatan rumah tangga.Tetapi hubungan antara manusia dan mesin telah mengambil jalur yang sangat berbeda di pabrik, di mana robot industri mengotomatiskan pekerjaan yang berulang, kadang-kadang berbahaya.Dari tahun 1960-an hingga 2000-an, robot industri diadopsi secara luas di industri otomotif dan lainnya yang membutuhkan kecepatan atau akurasi tinggi untuk produk volume-tinggi mereka, produk-campuran rendahdi jalur.

Teknologi anak bangsa -- Tetapi robot-robot ini tidak murah, dan mereka membutuhkan programmer yang sangat terampil.Selain itu, sementara robot dapat mengotomatiskan bagian gerak dari setiap tugas produksi bervolume tinggi, melakukan kognisi, reaksi, dan adaptasi terbukti jauh lebih menantang.Industri mulai bergeser sedikit lebih dari satu dekade lalu dengan kategori baru otomatisasi, robotik kolaboratif, yang memungkinkan orang untuk bekerja dengan aman di samping robot tanpa kandang pengaman atau pemrograman ekstensif.Robot mulai mendapat manfaat dari kognisi operator.

Teknologi anak bangsa -- Kolaborasi manusia-mesin ini terbukti sangat sukses, dan saat ini sebagian besar perusahaan robot menawarkan beberapa jenis robotika kolaboratif.Sekarang ini segmen industri robot yang tumbuh paling cepat.Bekerja dengan Robot Robot tradisional harus bekerja dengan programmer dan mesin tender.Robot harus diprogram untuk setiap gerakan dan tugas.

Teknologi anak bangsa -- Setelah robot diprogram, mesin tender atau operator memonitor robot, membawa bagian mentah ke sel,dan menyingkirkan produk jadi.Dia juga melakukan tugas-tugas pemeliharaan mesin lainnya, seperti membersihkan macet.Dengan robot kolaboratif, peran pemrograman dan mesin tender digabungkan.Satu orang dapat mengajari robot dengan tangan atau dengan interaksi langsung menggunakan liontin.

Teknologi anak bangsa -- Tanpa keterampilan pemrograman yang signifikan, orang itu mengajarkan robot apa yang harus dilakukan dan bekerja dengannya untuk menyelesaikan tugas."Bekerja dengan" adalah kalimat penting.Dalam robotika tradisional, operator memprogram workcell dan memperbaiki benda kerja, dan robot melakukan pekerjaan.Jika robot tidak melakukan tugas dengan benar, operator tidak dapat mengganggu proses tengah untuk memperbaiki masalah.

Teknologi anak bangsa -- Ia harus menunggu hingga akhir siklus atau menghentikan sepenuhnya workcell.Ini adalah diferensiasi penting dari robot kolaboratif, yang, sekali lagi, dapat memanfaatkan kolaborasi operator untuk bereaksi terhadap perubahan dalam kondisi pengelasan (Untuk lebih lanjut tentang ini, lihat Standar Keamanan untuk sidebar Robot Kolaboratif).Collaborative Pipa Pengelasan Secara historis, banyak pengelasan spool pipa tidak mendapat manfaat dari robotika tradisional karena sifatnya yang beradik dan bervolume rendah.Tukang las yang sangat terlatih mengelas gulungan pipa dengan panjang dan diameter yang berbeda untuk siku dan T.

Teknologi anak bangsa -- Mengingat bahwa setiap sambungan berada di lokasi yang berbeda pada kumparan pipa, robot tradisional harus diprogram untuk setiap lokasi bersama.Selain itu, variasi dalam persiapan pipa dan fit-up membuat setiap sambungan berbeda.Selain itu, banyak toko fabrikasi pipa spool memiliki tata letak lantai yang sibuk dengan derek di atas dan lalu lintas forklift yang tinggi - tidak sangat kondusif untuk robot tradisional, yang membutuhkan area yang luas diblokir dengan perlindungan.Ketika datang ke otomatisasi pengelasan pipa, robotika kolaboratif mungkin tidak muncul dalam pikiran.

Teknologi anak bangsa -- Setelah semua, hari ini robot paling kolaboratif dalam industri membantu perakit melakukan tugas-tugas sederhana dengan benda kerja ringan dan kecil.Misalnya, mesin antropomorfik ini (beberapa dengan “mata”) dapat mengambil bagian dan menempatkannya dalamperlengkapan drop fic.Ketika bagian atau tugas baru muncul pada jadwal, operator memandu "tangan" robot (efektor akhir) melalui rutin baru.Robot bekerja dengan instruksi dasar ini dan memurnikannya, dengan mempertimbangkan penghalang fisik dan faktor lingkungan lainnya.

Teknologi anak bangsa -- Gambar 2 Dalam konfigurasi ini, robot pengelasan pipa kolaboratif berada di ujung boom sehingga dapat diposisikan untuk mengakses berbagai sambungan las.Namun, untuk mengelas pipa yang berputar sebenarnya tidak memerlukan berbagai gerakan.Tantangannya adalah robot mengelas, bereaksi, dan membuat sedikit perubahan pada posisi dan kondisi pengelasannya saat terbang.Sekarang sistem robotik kolaboratif telah mengatasi tantangan pengelasan pipa ini.

Teknologi anak bangsa -- Misalnya, robot las spool dengan 3 derajat kebebasan dapat menirukan lengan tukang las (lihat Gambar 1).Mesin ini (yang termasuk dalam kategori “kekuatan dan pembatasan kekuatan”, seperti yang dijelaskan di bilah sisi) memiliki sensor keamanan yang memastikan kecepatan dan kekuatan selalu di bawah kebutuhanambang batas.Melanggar salah satu batasan ini akan memicu penghentian keamanan.Manipulator pneumatik memegang pengelasan di tempatnya.

Teknologi anak bangsa -- Operator dapat memindahkan lengan pengelasan dari sambungan ke sambungan pada pipa atau dari satu teluk ke lainnya (menggunakan boom besar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2) dengan menekan tombol pneumatik pada lengan pengelasan dan secara kasar memposisikan obor las di bersama.Setelah lengan terpasang, operator menyempurnakan titik awal dengan joystick, kemudian pada antarmuka manusia-mesin touchscreen (HMI), memilih program yang telah ditentukan untuk diameter dan ketebalan pipa.Berdasarkan informasi ini, mesin secara otomatis memuat prosedur pengelasan dan parameter gerakan yang tepat, seperti parameter pengelasan, kecepatan pengelasan, dan amplitudo dan frekuensi pengereman, untuk lasan las.Operator kemudian menekan tombol start, dan pengelasan dimulai.

Teknologi anak bangsa -- Waktu penyiapan total untuk setiap sambungan kurang dari tiga menit.Tanpa tirai tipis di sekeliling robot, operator dapat tetap dekato zona pengelasan untuk memantau perkembangannya.Dalam mode prosedur pengelasan terprogram, setelah robot menyelesaikan satu laluan di sambungan, operator menekan tombol "selanjutnya" pada liontin dan memuat set parameter las dan gerak baru untuk lintasan berikutnya.Dengan cara ini, operator dapat mengelas secara terus menerus dari root pass ke cap pass.

Teknologi anak bangsa -- Sistem secara otomatis menangani penyesuaian halus yang membutuhkan presisi atau kecepatan, seperti kontrol ketinggian dan pelacakan pelipit.Menggunakan kamera laser 2-D, mesin melihat jarak obor-ke-pipa dan posisi horizontal.Informasi ini kemudian diumpankan kembali ke pengendali utama, yang menginstruksikan servomotor untuk mempertahankan ketinggian dan posisi obor yang konsisten di tengah-tengah sambungan.Kontrol loop tertutup dirancang untuk memastikan akurasi posisi stick-out dan jahitan yang akurat.

Teknologi anak bangsa -- Robot Kolaboratif dan Keterampilan Operator Tukang las yang baik tahu apa yang membuat lasan berkualitas, membaca sambungan selama pengelasan, dan, mungkin yang paling signifikan, memiliki memori otot untuk memanduelding obor di jalan yang benar.Bagi banyak orang, bahwa memori otot dapat memakan waktu berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk berkembang, dan itu mungkin menjadi faktor yang berkontribusi signifikan terhadap kekurangan ahli-tukang las.Robotika kolaboratif menangani kekurangan ahli-tukang las dengan cara baru.Robot penggabungan spool-kolaboratif dengan operator yang relatif tidak berpengalaman dapat menghasilkan volume pekerjaan yang sama dengan beberapa pengelasan pipa yang sangat terampil secara manual.

Teknologi anak bangsa -- Namun, operator yang tidak berpengalaman bukan sekadar mesin yang memulai proses dan memindahkan benda kerja keluar masuk sel robot.Dia juga mengamati apa yang terjadi di depannya.Dia terlibat dalam pengelasan dan proses fabrikasi pipa secara keseluruhan.Dia tidak hanya menekan tombol dan memindahkan bagian.

Teknologi anak bangsa -- Dengan kata lain, operator baru dengan cepat mempelajari apa yang membuat lasan yang baik dan cara membaca lasan las.Sementara itu, robot kolaboratif menangani memori otot, keterampilan yang membutuhkan banyak tukang las begitu lama untuk dikembangkan.Ini berarti bahwa itu tidak butuh waktu lama untuk o baruperator untuk mulai mengelas pekerjaan tertentu dengan robot semacam itu.Tukang las junior dapat melakukan pengelasan pipa 1G dan pengelas yang sangat terampil dapat dibebaskan untuk mengatasi lasan yang lebih menantang.

Teknologi anak bangsa -- Pada saat yang sama, robot kolaboratif dapat menangani pekerjaan fisik yang konstan jauh lebih baik daripada manusia.Robot tidak lelah.Operator tidak perlu secara terus-menerus memanipulasi obor las dengan tangan, yang mengurangi keletihan operator dan kemungkinan kesalahan manusia.Beradaptasi dengan Variasi Sistem robotik kolaboratif dapat mengotomatiskan aspek proses pengelasan pipa yang berubah dengan cepat, seperti kontrol ketinggian dan pelacakan jahitan.

Teknologi anak bangsa -- Tetapi robot masih memiliki waktu yang sulit mengkompensasi variasi besar, seperti fit-up bersama yang buruk atau geometri bagian yang tidak konsisten.Di sinilah operator bekerja dengan robot dapat membantu.Menggunakan liontin dan joystick, operator dapat mengubah parameter pengelasan utama saat terbang.Dia memonitor sendi dan bereaksi terhadap variasi apa pun.

Teknologi anak bangsa -- Misalnya, jika dia ingin memperbaiki posisi set poin obor, dia menggerakkan obor menggunakan joystick.Untuk mengimbangi celah yang melebar, dia menekan tombol pada liontin untuk meningkatkan amplitudo menenun.Jika genangan airnya terlalu panas, ia menyesuaikan kecepatan potong atau kecepatan feed.Jika ujung kawat berada di ujung depan genangan, operator memodifikasi kecepatan penentu posisi.

Teknologi anak bangsa -- Masa Depan Kita dapat melihat mobil tanpa pengemudi di cakrawala berkat kemajuan dalam daya komputasi, kecerdasan buatan, dan pembelajaran mesin.Di masa depan, lebih banyak pipa mungkin dilas dengan otomatisasi penuh.Tetapi untuk bekerja dengan baik dalam lingkungan yang sangat bervariasi, otomasi membutuhkan kognisi, reaksi, dan adaptasi dari operator manusia.Perakit pipa sekarang mengambil langkah pertama ke arah ini dengan mengganti lengan welder dengan robot kolaboratif.

Teknologi anak bangsa -- Catatan tentang Standar Keselamatan untuk Robot Kolaboratif: Menanggapi lonjakan robot kolaboratif dalam industri, ISO merilis persyaratan keselamatan (ISO / TS 15066) untuk robot ini pada Februari 2016.IDokumen SO juga mendefinisikan pedoman bagaimana operator dapat bekerja dengan mereka.Menurut persyaratan keselamatan baru, robot kolaboratif dapat mencakup satu atau lebih dari beberapa mode operasi.Mode monitor-stop yang aman dinilai digunakan untuk menghentikan robot sebelum operator memasuki ruang kerja - misalnya, untuk memuat bagian ke efektor akhir.

Teknologi anak bangsa -- Dalam mode pemandu tangan, operator menggunakan perangkat yang dioperasikan dengan tangan untuk mengirimkan perintah gerakan ke robot.Sebelum operator diizinkan memasuki ruang kerja dan melakukan tugas pemanduan tangan, robot tersebut mencapai stop yang dimonitor berdasarkan keselamatan.Dalam mode pemantauan kecepatan dan pemisahan, seseorang harus berada pada jarak tertentu dari robot setiap saat.Jika seseorang terlalu dekat — ke nilai yang kurang dari jarak pemisahan protektif, seperti yang didefinisikan oleh ISO — sistem robot berhenti.

Teknologi anak bangsa -- Jarak ini menurun karena robot mengurangi kecepatannya.Dalam mode power-and force-limiting, kontak fisik antara robot dan operator dapat terjadier sengaja atau tidak sengaja.Pengurangan risiko dicapai baik melalui sarana yang secara inheren aman dalam desain robot atau dalam sistem kontrol yang berhubungan dengan keselamatan.Ini membuat bahaya di bawah nilai ambang batas yang ditentukan selama penilaian risiko.

Teknologi anak bangsa -- Artikel ini awalnya diposting di The Fabricator .

Tidak ada komentar:

Posting Komentar