- A A A+ |
Portal Finanse Firma Klastry Instytucje Promocja Polityka
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP z Warszawy
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP z Warszawy

 

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
Al. Jerozolimskie 202
02-486 Warszawa
tel. +48 22 874 01 64
fax: + 48 22 874 02 21
piap@piap.pl
www.piap.pl
 

ZROBOTYZOWANE UKOSOWANIE BLACH Z WYKORZYSTANIEM CIĘCIA PLAZMOWEGO
 

Ukosowanie (fazowanie) blach tradycyjnie wykonywane jest ręcznie, przy wykorzystaniu tzw. sekatorów. Tak realizowany proces jest bardzo pracochłonny, a jego efekt z punktu widzenia jakości często nie jest zadowalający. O ile fazy wykonywane na odcinkach prostych są równe, o stałych parametrach geometrycznych, to na łukach nie udaje się utrzymać zadanego kąta i szerokości. Jeszcze gorzej jest przy przejściach z łuku na prostą i z prostej na łuk. Tam pojawiają się nierówności i wżery.
 

Stanowisko ukosowania blach z cięciem plazmowym w TAGOR S.A., widok ogólny

 
Dodatkowo proces ukosowania ręcznego stwarza bardzo niebezpieczne warunki pracy. Operator znajduje się bezpośrednio przy płomieniu. Narażony jest na wdychanie niebezpiecznych dymów i oparów, na hałas, na poparzenia odpryskami i rozgrzanym detalem. Zdarzają się także przygniecenia detalami przy ich umieszczaniu na stanowisku.
Te wszystkie mankamenty znikają w stanowiskach zrobotyzowanych. Odsunięcie operatora od procesu praktycznie likwiduje wspomniane zagrożenia. Technologia zrobotyzowana zapewnia wysoką i stabilną jakość wykonywanych faz. Jednocześnie w porównaniu z ukosowaniem ręcznym wyraźnie lepsze są fazy kołowe. Obserwuje się to szczególnie w przejściach z prostej na łuk i z łuku na prostą. Fazy w tych miejscach są gładkie, bez wżerów – takiego poziomu nie sposób osiągnąć w ukosowaniu ręcznym. Technologia zrobotyzowana daje również zdecydowanie wyższą wydajność.
Prezentowana technologia zrobotyzowanego ukosowania jest przeznaczona do automatycznego fazowania blach przy pomocy cięcia plazmowego. Narzędziem tnącym jest palnik plazmowy prowadzony przez robota przemysłowego. Trajektorie cięcia, zarówno tor ruchu palnika jak i kąt jego nachylenia, są programowane, a następnie odtwarzane w pracy automatycznej robota. Układ sterowania robota kontroluje długość łuku plazmowego, zapewniając stałą odległość palnika od detalu. Palnik jest zabezpieczony przed skutkami ew. zderzenia z ukosowanymi detalami lub innymi elementami stanowiska poprzez zastosowanie w jego mocowaniu czujnika antykolizyjnego. Obszar cięcia jest osłonięty przejezdną kabiną ochronną i jest wentylowany. Ogranicza to kontakt pracownika z niebezpiecznymi parami i gazami. Kabina dodatkowo zabezpiecza go przed oddziaływaniem hałasu i łuku powstających podczas cięcia plazmowego.
 

 

Załadowany stół roboczy, gotowy do ukosowania przez robota

 
 
Innowacyjność:

Technologia zrobotyzowanego ukosowania blach metodą cięcia plazmowego została po raz pierwszy zrealizowana siłami krajowych zespołów projektowo-wdrożeniowych w stanowisku przeznaczonym do produkcji elementów obudów górniczych. Zastosowano w nim nowe i innowacyjne rozwiązania techniczne:
  • System kontroli szerokości fazy. Zestaw plazmowy kontroluje parametry łuku plazmowego i przesyła stosowane informacje do robota. Robot wykorzystując specjalizowany pakiet oprogramowania oblicza odchyłkę aktualnej odległości palnika od detalu od wartości zadanej i w razie, gdy przekroczy ona zakładany próg, wprowadza korektę trajektorii. Rozwiązanie to zapewnia stałą szerokość fazy w sytuacjach deformacji detali, np. na skutek efektów termicznych podczas ukosowania.
  • Przejezdna kabina ochronna. Wzdłuż stanowiska zamontowane jest torowisko, po którym porusza się kabina ochronna. Ściany boczne kabiny są wykonane z pełnego materiału, zapewniającego wygłuszenie hałasu, który powstaje podczas cięcia plazmowego. W obu ścianach bocznych zainstalowano okna zasłonięte lamelami spawalniczymi, wykonanymi z materiału pochłaniającego promieniowanie świetlne pochodzące od łuku plazmowego. Obie frontowe ściany kabiny są zamykane drzwiami wypełnionymi lamelami spawalniczymi. Po zamknięciu drzwi kabiny są blokowane ryglem. Specjalny czujnik zamontowany obok rygla informuje układ sterowania czy drzwi są dobrze zamknięte. Kabina jest wentylowana przez dach.
  • System wentylacji stołów roboczych.  Odciągi w stołach są podzielone na cztery sekcje – po dwie w każdym stole. Sekcje są załączane przez przepustnice sterowane sygnałami z robota. Stoły są wentylowane tylko w czasie cięcia plazmą. W danym momencie otwarta jest tylko ta sekcja, nad którą robot wykonuje cięcie.
 
Zastosowanie:

Technologia zrobotyzowanego ukosowania blach metodą cięcia plazmowego znajduje zastosowanie w procesie produkcji elementów konstrukcyjnych z blach grubych, przeznaczonych do łączenia przy pomocy spawania łukowego.
 
 
Stan wdrożenia:

Pierwsze zrobotyzowane stanowisko ukosowania wykorzystujące cięcie plazmowe zostało wdrożone w zakładzie TAGOR S.A. w końcu 2008r. Zespół PIAP jest gotowy do kolejnych aplikacji. W tym celu prowadzona jest akcja marketingowa: prezentacja rozwiązania w Internecie http://www.piap.pl/zrobotyzowane_ukosowanie_blach.php, na targach, seminariach, w czasopismach i w bezpośrednich spotkaniach z potencjalnymi odbiorcami)
 
Efekt zastosowania:

Wzrost wydajności oraz poprawa i stabilizacja jakości prowadzą do wzmocnienia pozycji konkurencyjnej polskiej firmy na rynku globalnym. Wykorzystywanie technologii zrobotyzowanej poprawia wizerunek firmy. Zastosowanie technologii umożliwia znaczna poprawę warunków pracy.
 
 
Porównanie z aktualnym stanem techniki:

Technologia zrobotyzowanego ukosowania blach metodą cięcia plazmowego może być w praktyce stosowana dzięki wykorzystaniu najnowszych rozwiązań technik spawalniczych, automatyki, i robotyki. Obecnie niewiele firm na świecie oferuje instalacje zrobotyzowane pracujące z tą technologią.
Z uwagi na zastosowaną metodę cięcia plazmowego, prezentowane rozwiązanie ma przewagę nad innymi wykorzystującymi inne techniki cięcia termicznego:
  • w stosunku do cięcia tlenowego cięcie plazmowe jest ponad dwa razy szybsze (prędkość posuwu palnika). Daje też zdecydowanie lepszą jakość cięcia.
  • w porównaniu z cięciem laserowym, technologia plazmowa pozwala ciąć znacznie grubszy materiał.
     
Twórcy projektu:

mgr inż. Marek Ludwiński
mgr inż. Jan Olczak
mgr inż. Marek Pachuta
mgr inż. Zbigniew Pilat – kierownik projektu
 
 
Osoba do kontaktów:

mgr inż. Zbigniew Pilat
tel. + 48 22 874 02 04
fax. +48 22 874 02 20
zpilat@piap.pl
 
mgr Małgorzata Korbecka-Pachuta
specjalista d. promocji
tel. + 48 22 874 01 50
 

powrót | do góry | strona główna | mapa serwisu | kalendarium | regulamin serwisu | kontakt
Portal jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego.

© 2005-2018 Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości