23
Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima 3.2. Procesne operacije Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala određenu radnu operaciju na predmetu proizvodnje, a uloga robota bila je da mašinu snabdeva materijalom i to bilo neposredno, bilo učestvujući u opštem sistemu transporta u proizvodnom pogonu. Postoje, međutim, i takve primene u kojima robot neposredno izvršava neku proizvodnu operaciju na radnom predmetu. U ovoj kategoriji poslova najčešće se spominju: farbanje prskanjem, zavarivanje, brušenje, poliranje, itd. 3.2.1. Poslovi farbanja prskanjem Farbanje možemo posmatrati kao deo šire tehnologije površinske zaštite materijala. Ovde je izdvojeno farbanje prskanjem jer je to jedna od najčešćih i veoma poznatih primena robota. Inače, roboti se primenjuju i u nekim drugim poslovima površinske zaštite kao što je, na primer, peskarenje kojim se mehanički čisti površina materijala. Postoji niz razloga zbog kojih se poslovi farbanja poveravaju robotima. U pitanju je veoma “prljav” posao. Atmosfera u pogonima za farbanje zasićena je isparenjima od sredstava za farbanje, a te materije su često otrovne i kancerogene. Pošto su ove materije često i zapaljive, to postoji velika opasnost od požara. Zbog svega ovoga poslovi farbanja svakako spadaju u onu grupu poslova od kojih je čoveka poželjno osloboditi. Pored humanizacije rada roboti u poslovima farbanja donose i niz drugih prednosti: Poboljšani kvalitet. Robot može obezbediti veoma pravilnu regulaciju kretanja pištolja za farbanje čime se postiže ravnomerno nanošenje boje; Ušteda materijala. Postiže se ravnomernim nanošenjem sloja boje kao i preciznim ritmom uključivanja i isključivanja pištolja; Ušteda energije. Postiže se time što robotizovana ćelija za farbanje ne zahteva složen sistem ventilacije, grejanje i sl; Povećana produktivnost. Postiže se smanjenjem učešća živog rada i troškova koje on nosi, kao i opisanim uštedama i poboljšanjem kvaliteta. Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

3.2. Procesne operacije

Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala određenu radnu operaciju na predmetu proizvodnje, a uloga robota bila je da mašinu snabdeva materijalom i to bilo neposredno, bilo učestvujući u opštem sistemu transporta u proizvodnom pogonu. Postoje, međutim, i takve primene u kojima robot neposredno izvršava neku proizvodnu operaciju na radnom predmetu. U ovoj kategoriji poslova najčešće se spominju: farbanje prskanjem, zavarivanje, brušenje, poliranje, itd.

3.2.1. Poslovi farbanja prskanjem

Farbanje možemo posmatrati kao deo šire tehnologije površinske zaštite materijala. Ovde je izdvojeno farbanje prskanjem jer je to jedna od najčešćih i veoma poznatih primena robota. Inače, roboti se primenjuju i u nekim drugim poslovima površinske zaštite kao što je, na primer, peskarenje kojim se mehanički čisti površina materijala.

Postoji niz razloga zbog kojih se poslovi farbanja poveravaju robotima. U pitanju je veoma “prljav” posao. Atmosfera u pogonima za farbanje zasićena je isparenjima od sredstava za farbanje, a te materije su često otrovne i kancerogene. Pošto su ove materije često i zapaljive, to postoji velika opasnost od požara. Zbog svega ovoga poslovi farbanja svakako spadaju u onu grupu poslova od kojih je čoveka poželjno osloboditi.

Pored humanizacije rada roboti u poslovima farbanja donose i niz drugih prednosti: Poboljšani kvalitet. Robot može obezbediti veoma pravilnu regulaciju kretanja pištolja

za farbanje čime se postiže ravnomerno nanošenje boje; Ušteda materijala. Postiže se ravnomernim nanošenjem sloja boje kao i preciznim

ritmom uključivanja i isključivanja pištolja; Ušteda energije. Postiže se time što robotizovana ćelija za farbanje ne zahteva složen

sistem ventilacije, grejanje i sl; Povećana produktivnost. Postiže se smanjenjem učešća živog rada i troškova koje on

nosi, kao i opisanim uštedama i poboljšanjem kvaliteta.Zbog svih ovih prednosti primena robota u ovom poslu je sve zastupljenija, tako da u

današnje vreme svi klasični proizvođači automobila najviše klase primenjuju farbanje prskanjem pomoću robota.

Prilikom bojenja prskanjem, boja se može raspršivati na razne načine: strujom vazduha pod pritiskom, visokim pulzirajućim pritiskom same boje u izlaznoj mlaznici ili metodom otapanja boje iz čvrstog stanja na povišenoj temperaturi i prskanjem pomoću odgovarajućeg uređaja. Boja može biti nitro, emajl, akrilnog, poliuretanskog ili vodotopnog tipa.

Robotizacija farbanja prskanjem najviše se koristi kod masovne proizvodnje za farbanje automobilskih školjki i delova, traktora, motorcikala, bicikala, proizvoda “bele tehnike” (hladnjaci, štednjaci, peći), posuđa, itd. Nesumnjivo najzaslužniji za razvoj ove robotske tehnologije i njene primene na raznovrsne proizvode su stručnjaci male norveške firme NILS-UNDERHAUG čiji robot TRALLFA predstavlja više od 20 godina posle prve pojave, vrhunsko dostignuće u toj oblasti i najviše kopirani uzor za rešenje ovog tipa robota u svetu.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 2: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 34. Robot za farbanje prskanjem TRALLFA (NILS-UNDERHAUG, Norveška)

Robot za farbanje nosi na svom kraju završni uređaj u vidu pištolja za prskanje boje. Prilikom rada robot nosi ovaj uređaj zadatom putanjom koja obezbeđuje nanošenje boje na sve predviđene površine radnog predmeta. Da bi izvršio ovakav zadatak robot mora imati sposobnost praćenja kontinualne putanje.

Programiranje se vrši u najvećem broju rešenja direktnim “učenjem”, tj. vođenjem vrha robota-pištolja za bojenje, kroz stvarni radni ciklus od strane kvalifikovanog radnika-farbara, pri čemu se svi pokreti, sa svim osnovnim karakteristikama, brzinom, zastojima, vraćanjima, fazama uključenja i isključenja pištolja, pamte u memorijskom sistemu, bilo na traci, disku ili poluprovodničkoj memoriji. Učenje se vrši direktnim vođenjem vrha robota, kao što je prikazano na slici 35, ili pomoću tzv. robota-pilota, lake konstrukcije istih dimenzija kao i robot (slika 36), sa davačima položaja (potenciometrima, enkoderima ili rizolverima) u zglobovima, čiji se električni signali “skidaju” i pamte kao i u prethodnom primeru.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 3: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 35. Direktno “učenje” robota

Slika 36. Robot-pilot za učenje

Zbog složenosti posla kao i specifičnih uslova radne sredine u kojima se vrši farbanje, javile su se neke bitne karakteristike robota predviđenih za ovu namenu. Pomenućemo neke.

Jedna od karakteristika zadatka farbanja je ta da pištolj prska boju na priličnu širinu. Otuda se ne postavlja zahtev za velikom preciznošću.

Sa stanovišta upravljačkog sistema zahteva se fleksibilnost tj. laka izmena programa koja bi omogućila prilagođavanje robota različitim predmetima koje je potrebno farbati.

Sa stanovišta pogonskog sistema, određeni zahtevi su uslovili da se kod robota za farbanje koristi prvenstveno hidraulični pogon. Stvar je u tome da robot radi u sredini ispunjenoj isparenjima boje koja su najčešće lako zapaljiva. Tada bi varničenje, koje se kod elektromotora teško izbegava, moglo biti veoma opasno. Osim toga prednost hidrauličnog motora je i u tome što omogućava veliku hitrost kretanja.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 4: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Bez obzira na izbor pogona robot koji radi u uslovima koji vladaju u ćeliji za farbanje zahteva posebnu zaštitu vitalnih delova. To se izvodi pokrivačima kao što je prikazano na slici 37.

Slika 37. Robot za farbanje sa zaštitnim pokrivačem

Mehanička konfiguracija robota za farbanje odlikuje se vitkošću, dakle velikim dohvatom i malim poprečnim dimenzijama. Često su to laktaste sheme., a ovaj zahtev vitkosti ispunjen je još više kod člankovite konstrukcije. Ovakva konfiguracija omogućava robotu da pristupi svim površinama koje treba farbati, čak i onda kada to zahteva provlačenje kroz otvore, kao što je to slučaj kod farbanja unutrašnjosti automobilske karoserije (slika 38).

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 5: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 38. Izgled člankovite konstrukcije robota

Koliko je instalacija robotizovane kabine za bojenje autokaroserija složena prikazuje uprošćena skica na slici 39.

Slika 39. Robotizovana kabina za bojenje u fabrici automobila

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 6: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Glavni delovi instalacije su:1. radni predmet (autokaroserija);2. robot za bojenje prskanjem;3. robot za bojenje prskanjem;4. dovod kondicioniranog vazduha u kabinu;5. svetlo;6. šikane za vlagu;7. sakupljač vlage;8. pod;9. sakupljač otpadne boje;10. servisni otvor;11. servisna staza-galerija;12. izduvni cevovodi;13. ventilator;14. grejač usisnog vazduha;15. prigušivač protoka;16. usisnik;17. kabina za kondicionisanje vazduha.

Radni predmeti 1. (karoserije) kreću se kroz kabinu stalnom brzinom, a roboti 2. i 3. vrše farbanje u “prolazu”. Često se upotrebljava i više od dva robota u jednoj kabini, gde se posebno koristi jedan ili dva robota za farbanje krova, a jedan za nanošenje zaštitne mase na donju površinu karoserije.

3.2.2. Elektrotačkasto (tačkasto) zavarivanje

Tačkasto zavarivanje je jedna od tehnika za spajanje limova, pogotovo čeličnih.Ova tehnika naziva se i elektrootpornim zavarivanjem. Uređaj za zavarivanje sastoji se od dve elektrode koje formiraju zavarivačka klešta. Limovi se postave jedan uz drugi, a zatim stegnu kleštima tokom približno jedne sekunde. Sila stezanja zavisi od debljine limova. Kroz elektrode i kroz limove propušta se struja velikog intenziteta (do 1500 A). Budući da je električna otpornost najveća na spoju dva lima, to će pri proticanju struje na tom mestu razviti najveća toplota. Ova toplota je dovoljna da otopi metal na mestu spoja i tako se stvara čvrsta veza. Spajanje limova vrši se, po pravilu, nizom tačkastih varova.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 7: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 40. Izgled alata za tačkasto zavarivanje

Ovaj postupak spajanja većih delova od relativno tankog lima robotizovan je po prvi put pre više od 30 godina (1969. godine) za tačkasto elektrootporno zavarivanje automobilskih školjki (karoserija), i danas je autoindustrija najveći korisnik robota za ovu namenu (sedamdesetih godina zavarivanje u automobilskoj industriji predstavljalo je glavno polje industrijske primene robota), mada se za spajanje debljih, ali i tanjih limova, sve više uvodi postupak elektrošavnog zavarivanja, kojiu ima određene prednosti nad ovim postupkom (jači, kontinualan spoj limova, nepropusnost, itd.).

Pošto je jedna od najpoznatijih primena tačkastog zavarivanja u automobilskoj industriji, skoncentrisaćemo se na primenu robota u ovoj industrijskoj grani.

Slika 41. Zavarivanje u automobilskoj industriji

Roboti za elektrotačkasto zavarivanje autokaroserija u današnjoj upotrebi su na hidraulički i, u poslednje vreme sve brojnije na elektromotorni pogon. Oni imaju znatnu nosivost do 100 kg, zbog težine klešta za zavarivanje sa kablovima od oko 40-60 kg. Međutim, nije samo statička nosivost ono što određuje snagu pogona. Robot mora biti sposoban da pomera zavarivački uređaj kratkim brzim pokretima (brzine kretanja su do 1,6 m/s), pri čemu se javljaju velika ubrzanja, pa otuda i inercijalna opterećenja.

Ovi roboti se odlikuju visokom tačnošću pozicioniranja i ponovljivosti unutar vrednosti od 1 mm, dohvat “ruke” im je obično 2,5 do 3,5 m, a praktično svi imaju šest aktivnih stepeni slobode: tri u osnovnoj konfiguraciji i tri u pogonu hvataljke u cilju njene pune orijentacije u prostoru. Da je to zaista potrebno, vidi se sa slike 42, koja prikazuje malu ali složenu promenu radne zone kod zavarivanja dva susedna prozorska ruba na autokaroseriji. Sa crteža se odmah vidi promena dva ugaona položaja hvataljke a ako se ima na umu da su kod skoro svih savremenih kola prozorska stakla na bočnim prozorima zakrivljena oko uzdužne ose, vidi se potreba i za trećom promenom ugla, tj. stepena slobode nosača klešta za zavarivanje.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 8: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 42. Složena promena radne zone

Sa stanovišta tipa upravljanja, tačkasto zavarivanje zahteva upravljanje od tačke do tačke. Međutim, ova tvrdnja bi se morala ograničiti na prostije probleme tačkastog zavarivanja, one kod kojih konstrukcija koja se zavaruje stoji. Kod složenijih problema ova tvrdnja nije tačna. Na primer, ako se zavaruje neka konstrukcija koja se nalazi na pokretnoj traci i ako se traka ne zaustavlja u vreme zavarivanja, tada upravljački sistem robota mora obezbediti praćenje putanje, a ne samo stizanje u tačku.

Zaključujemo da kod ovog radnog procesa, koji se obično odvija na linijama (transfer), izuzetno važnu ulogu igra sinhronizacija rada cele linije, koja se može kretati na dva načina: prekidno, sa zaustavljanjem karoserija na tačno određenim mestima, na kojima roboti,

obično u parovima, zavaruju grupe tačaka te faze operacije spajanja, ili neprekidno, bez zaustavljanja, kad roboti prate u toku faza svojih operacija radni komad

(autokaroseriju) i u kretanju zavaruju tačke iz te faze. Ovaj način je sa upravljačkog stanovišta znatno složeniji, što je evidentno. U svakom trenutku vremena se u koordinatnom sistemu u kome se definiše kretanje klešta, uzdužna koordinata (duž transfer-linije) superponira jednoj drugoj (prenosnoj) koordinati, koja raste ravnomerno sa vremenom. Na taj način ruka robota sa kleštima verno prati kretanje radnog predmeta i ostvaruje tačke zavara na propisanim pozicijama.

Slika 43 prikazuje tipičnu liniju zavarivanja autokaroserija (krećući se odozdo na gore) sa 16 robota u radu na liniji i dva rezervna, koji stoje spremni za zamenu onog koji bi mogao ispasti iz rada, u danas uobičajenom vremenskom intervalu od pola časa.

Slika 43. Linija zavarivanja karoserijaKako u stvarnosti izgleda jedna takva linija za elektrotačkasto zavarivanje karoserija u

jednoj od FORD-ovih fabrika, na kojoj su primenjeni elektrohidraulički roboti tipa T3 firme CINCINNATI-MILACRON, pokazuje slika 44. Jasno se vidi da u radnoj zoni robota, čije se “ruke” sa teškim kleštima za zavarivanje stalno kreću, čovek nema šta da traži, u stvari, pristup u ovu zonu je najstrožije zabranjen.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 9: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 44. Izgled linije za zavarivanje autokaroserija

Već smo spomenuli da se za radni proces zavarivanja sve više koriste indistrijski roboti na elektromotorni pogon. Slika 45 prikazuje ovakvu primenu, gde dva ista robota napadaju podsklop poda automobila (zadnji deo), dok jedan “viseći” model odozgo završava svoj deo posla. U ovom primeru ne postoji pokretna linija, već se delovi ovog podsklopa ručno stavljaju na prikazani alat, a roboti izvrše brzo i tačno zavarivanje.

Slika 45. Zavarivanje podsklopa pomoću tri robota

3.2.3. Elektrolučno (električno šavno) zavarivanje

Elektrolučno zavarivanje koristi se za spajanje metalnih delova tako da se ostvari neprekidna veza na određenoj dužini. Kod ovog postupka spajanja metalnih, najčešće čeličnih ili aluminijumskih delova, održava se stalni električni luk između centralne elektrode od

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 10: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

volframa (TIG-postupak) ili žice od istog materijala (WIG-postupak) koja se nalazi u mlaznici za zavarivanje i šava i to na tačno određenom rastojanju. Budući da je temperatura luka veoma visoka, doći će do topljenja metala koji se zavaruje. Kako je i elektroda izrađena od istog metala ona će se takođe topiti, a njen materijal kroz luk dolaziti na mesto spoja i pomagati u popunjavanju vara. Hlađenjem ovakvog spoja ostvaruje se čvrsta veza.

Slika 46. Izgled alata za elektrolučno zavarivanje

Mlaznica, koja služi i za dovođenje zaštitnog gasa (helijum ili ugljen-dioksid), da bi se sprečila oksidacija vrelog šava odmah posle svarivanja, kreće se duž šava potpuno ravnomerno i mirno, jer bi inače šav bio neravnomerne debljine, oblika i kvaliteta. Treba istaći još neke specifičnosti koje se javljaju u nekim slučajevima elektrolučnog zavarivanja. Naime pri zavarivanju krupnih delova često nije moguće u jednom prolazu popuniti ceo var. Tada se var prolazi više puta ali uz mali pomeraj ustranu pri svakom prolazu. Druga mogućnost je da se uređaj za zavarivanje vodi oscilatornom (cik-cak) putanjom duž zadate linije vara (šava).

Iz ovog opisa ovog tehnološkog procesa mogu se prepoznati potrebne osobine robota za šavno zavarivanje.

Potrebno je potpuno mirno kretanje relativno malom brzinom od nekoliko desetina cm/min duž tačno praćenih teritorija.

Od robota se traži visoka tačnost i ponovljivost.Sa stanovišta geometrije, roboti namenjeni elektrolučnom zavarivanju moraju imati 5 ili

6 stepeni slobode, mada je dovoljno ukupno 5 stepeni slobode, od kojih je za orijentaciju mlaznice dovoljno dva, jer je mlaznica simetrična u odnosu na sopstvenu uzdužnu osu, pa ovaj stepen slobode praktično nije potreban.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 11: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Programiranje robota obično se vrši vođenjem. Tada robot pamti putanju koju će pri zavarivanju ponavljati. Ukoliko je šav pravolinijski, tada se zadaju polazna i krajnja tačka i od robota zahteva odgovarajuća interpolacija. Na opisani način robot će se osposobiti za uspešno zavarivanje delova koji su uvek pravilnog oblika i uvek pravilno postavljeni. Problemi nastaju onda kada položaj budućeg vara nije dovoljno preciziran tj. ili su delovi nedovoljno pravilni ili nedovoljno tačno postavljeni. Ovo je, međutim, čest slučaj. Očigledno je da za ovakve primene robot mora biti opskrbljen nekom vrstom spoljašnjeg senzora koji će mu omogućiti da raspozna traženu putanju i da tako prati željenu liniju zavarivanja.

Za praćenje linije vara koriste se, kao najjednostavniji, elektrtomehanički senzori dodira. Takav senzor može detektovati sredinu šava i tako voditi zavarivački uređaj ili pak može voditi uređaj cik-cak putanjom duž šava na taj način što će pipati ivice.

Savremenije ali i složenije rešenje je beskontaktni senzor. Merenjem napona i struje električnog luka detektuje se odstupanje od sredine šava. Zapravo, radi se o ideji sličnoj “pipanju” ivica samo što se približavanje ivica detektuje promenom napona ili struje, a ne dodirom.

Najsavremeniji postupci praćenja šava danas koriste vizuelne sisteme. Te metode možemo razdvojiti u dve principijelno različite grupe:

a) metode sa dva prolaza,b) metode sa jednim prolazom.Kod metoda sa dva prolaza, robot pravi prolaz iznad linije šava snimajući pri tome njen

tačan oblik. U drugom prolazu robot vrši zavarivanje duž ovako zapamćene putanje. Očigledno, kod ovakvih sistema, tokom samog zavarivanja robot nije vođen senzorski već samo izvršava zadati pokret.

Kod metoda sa jednim prolazom robot je senzorski vođen duž šava i pri tome izvršava zavarivanje. Optički senzor sastoji se od lasera kojim se vrši osvetljavanje, i jedne ili više kamera za snimanje.

Treba reći da se istražuju i mogućnosti korišćenja magnetnih i akustičnih senzora.Kada se govori o elektrolučnom zavarivanju treba spomenuti njegovu važnu ali

specifičnu primenu u brodogradnji. Primena je važna jer na jednom brodu nalazimo kilometre zavarenih linija. S druge strane, delovi koji se zavaruju karakteristični su po svojoj veličini i nizu pregrada (ojačanja, orebrenja). Tako, u brodogradnji srećemo dve vrste robota. Jedno su veliki portalni sistemi koji omogućavaju zavarivanje velikih i složenih komada. Druga vrsta su mali prenosivi roboti koji se mogu zavući između pregrada i zavariti tamo gde bi čoveku-variocu to bilo veoma teško.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 12: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 47. Dvoručni portalni robot za zavarivanje

Slika 48. Prenosivi robot za zavarivanje

Na kraju treba reći da upotreba robota u poslovima zavarivanja obezbeđuje veću produktivnost i bolji kvalitet, a takođe značajno doprinosi i humanizaciji rada.

Slika 49 prikazuje slučaj dvojne (duple) radne glave u procesu zavarivanja, dok slika 50 prikazuje isti proces, ali sa laserskim vođenjem. Ovaj laserski uređaj omogućava da se “vidi” završetak šava, ako se proces zavarivanja nastavlja na tom mestu, i da se automatski uključi uređaj za zavarivanje, kao i dotok zaštitnog gasa.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 13: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 49. [avno zavarivanje pomoću robota

Slika 50. Laserski uređaj za vođenje

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 14: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 51. Robot za elektrolučno zavarivanje

Slika 52. Elektrolučno zavarivanje pomoću robota

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 15: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

3.2.4. Brušenje i poliranje

Brušenje je proces obrade rezanjem kod koga se sloj materijala skida u vidu sitnih opiljaka brusnim materijalom. Često se brušenje koristi radi uklanjanja nepravilnosti ili čišćenja površina. Brusilica se sastoji od motora na čiju se izlaznu osovinu montira točak za brušenje napravljen od tvrdog zrnastog materijala.

Brušenje se može izvršiti na dva načina. U jednom slučaju robot nosi uređaj za brušenje i pomera ga tako da obezbedi brušenje predviđenih površina. Ovaj pristup je nužan kada se radi o radnim predmetima većih dimenzija ili težina. Na slici 53 prikazano je brušenje velikog odlivka, a na slici obrada vara brušenjem.

Slika 53. Brušenje velikog odlivka (a) i obrada vara brušenjem (b)

U drugačijem pristupu robot hvata radni predmet i prinosi ga mašini tj.. uređaju za brušenje koji je fiksiran (slika 54). Ovo je moguće kada predmeti nisu veliki, a posebno je pogodno kada predmet zahteva obradu na više mašina (npr. rezanje, brušenje i bušenje). Tada se mašine grupišu oko robota i dobija se proizvodna ćelija u kojoj se završava čitav niz obrada.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 16: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 54. Prinošenje predmeta fiksiranoj brusilici

Poliranje je postupak analogan brušenju s tim što je točak za poliranje napravljen od materijala koji uklanja samo sitne neravnine na predmetu, dakle, glača ga.

Sa stanovišta geometrije robota, zadaci brušenja zahtevaju 6 stepeni slobode, a sa stanovišta upravljanja, glavni problemi javljaju se u praćenju složene kontinualne putanje i ostvarivanju zahtevane sile pritiska na površinu koja se brusi. Dopunski problem unose vibracije koje su uvek prisutne pri brušenju.

3.3. Ostale primene

3.3.1. Rezanje

Pored rezanja mehaničkim putem, koje smo već spominjali pri izlaganju o brušenju, ovde ćemo spomenuti rezanje metalnih limova plazmom kao i postupak rezanja vodenim mlazom.

Budući da je rezanje plazmom (dakle visokom temperaturom) već rutinska tehnika, ovde će nešto detaljnije biti objašnjen postupak rezanja vodenim mlazom. Uređaj za rezanje sastoji se od pištolja koji se nalazi na ruci robota koji kroz usku cev (prečnika oko 0,1 mm) izbacuje mlaz vode pod visokim pritiskom. Ovim mlazom režu se plastične materije, a ako se vodi dodaju čestice određenih materijala i tako dobije suspenzija, tada se mlazom mogu rezati i tanki metalni limovi. Uređaj zasnovan na vodenom mlazu služi i za čišćenje površina.

Jedan od najsavremenijih postupaka rezanja je rezanje laserom. Problem koji pojavljuje pri robotizaciji laserskog rezanja nastaje zbog velike mase reznog uređaja (tj. lasera veće snage). Da bi se razrešio ovaj problem, primenjuju se obično dve metode. U obe metode laser je nepomičan, a njegov zrak se dovodi na željeno mesto gde se ostvaruje rezanje. U prvoj metodi zrak se vodi sistemom ogledala, a na vrhu robota nalazi se sočivo kojim se snop fokusira na površinu koja se reže. U drugoj metodi laserski snop se vodi optičkim vlaknom do vrha robota, a zatim fokusira. Laseri se mogu koristiti i kao uređaji za zavarivanje.

3.3.2. Obrada odlivaka i otkivaka

Skidanje ivica (“grata”), tragova spoja polutki alata, odsecanje nalivaka, poravnavanje funkcionalnih površina je težak i po zdravlje nepovoljan posao za čoveka. Pomoću robota se i ovaj zadatak izvršava brzo, uniformno i efikasno.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 17: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 55 prikazuje skidanje traga spoja alata sa odlivka, koji drži robot pomoću specijalne hvataljke, vršeći sve potrebne pokrete ovog radnog procesa, pored donošenja radnog komada sa dolazne, i odlaganja na izlaznu poziciju.

Slika 55. Obrada odlivka

Slika 56 daje prikaz instalacije za odsecanje nalivaka brusnom pločom, koja se kreće na fiksnom motoru, dok robot uzima jedan po jedan odlivak sa sređene palete, donosi ga do brusne ploče i odseca ga.

Slika 56. Odsecanje nalivka

Robot može vršiti skidanje ivica otvora posle završetka finalne obrade. Robot donosi radni komad do specijalne brzohodne glodalice sa oblom reznom glavicm i vrši odgovarajuće pokrete sa ciljem skidanja oštrih ivica otvora.

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 18: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Svi ovi primeri se odnose na opasne i nezdrave radne operacije pri čemu krajnji kvalitet posla još uvek umnogome zavisi i od pažnje i zamora radnika.

3.4. Nanošenje lepka i zaptivne mase

U automobilskoj industriji, prema iskustvima prenetim iz vazduhoplovne, sve se više koristi lepljenje kao metoda spajanja dva sastavna dela (prozorska stakla, zvučna i toplotna izolacija, tapeti, itd.) i nanošenje zaptivne mase u cilju sprečavanja prodora prašine i vlage između dva sastavna dela spojena sa procepom (npr. tačkasto zavarena). Ove radne operacije zahtevaju stalnu pažnju od strane radnika u toku nanošenja lepka ili zaptivne mase, da bi se dobila ravnomerna neprekidna traka duž planirane trajektorije. Slika 57 prikazuje robota u procesu nanošenja lepka na poklopac automobilskog motorskog prostora, dok slika 58 prikazuje nanošenje zaptivne mase na spojeve limova u automobilskoj kabini. Vidi se da je robot “ušao” u kabinu kroz prozor na zatvorenim vratima da bi obavio ovaj zadatak, čime se demonstrira njegova dohvatljivost i mogućnost orijentacije.

Slika 57. Nanošenje lepka pomoću robota

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti

Page 19: 3 - mvmishko.files.wordpress.com  · Web view3.2. Procesne operacije. Poslovi robota koji su ranije opisani bili su uglavnom “uslužnog” karaktera. Naime, neka mašina je obavljala

Primena industrijskih robota u tehnološkim procesima

Slika 58. Nanošenje zaptivne mase pomoću robota

Dr Miodrag Manić– - Numerički upravljane mašine i roboti