Optimizacija programiranja robota za varjenje nerjavečega jekla: Načrtovanje poti za varjenje ohišja zabojnika in stopnja kvalifikacije zvara (večja ali enaka 99,5 %) Izboljšanje

Stopite na dvorišče za proizvodnjo zabojnikov in videli boste vrste robotov za varjenje iz nerjavečega jekla pri trdem delu-združujejo stene, tla in vogale ladijskih zabojnikov ter spreminjajo ploščate pločevine v močne, vremensko odporne škatle. Toda tukaj je ulov: večina teh robotov ni programiranih tako dobro, kot bi lahko bili.​

Tovarna v Kaliforniji je to ugotovila lani. Uporabili so varilne robote za svoje posode iz nerjavečega jekla, vendar se je stopnja kvalifikacije zvara gibala okoli 95 %-kar pomeni, da je bil 1 od 20 zvarov napačen (pretanek, preširok ali z režami). Za predelavo slabih zvarov so porabili 8 ur na dan in zaradi tega zamudili roke za odpremo. "Mislili smo, da robot samo 'opravlja svoje delo'," je povedala Lisa, nadzornica varjenja v tovarni s 15-letnimi izkušnjami. "Izkazalo se je, da je spreminjanje programiranja naredilo vso razliko."​

Cilj za varjenje posode je jasen: doseči stopnjo kvalifikacije zvara na več kot ali enako 99,5 % (samo 1 slab zvar od 200) in narediti robotovo pot čim bolj učinkovito (brez nepotrebnega premikanja). Ta članek razčlenjuje, kako optimizirati programiranje robota za varjenje nerjavnega jekla za ohišja zabojnikov-od pametnejšega načrtovanja poti do majhnih popravkov, ki izboljšajo kakovost zvara. Brez zmedenega pogovora o kodah-samo praktični koraki, ki delujejo v tovarni.​

Zakaj je optimizacija programiranja pomembna za varjenje posod iz nerjavečega jekla

Preden se potopimo v popravke, poglejmo, zakaj programiranje ni samo "nastavi in ​​pozabi" za varjenje posod. Zabojniki iz nerjavečega jekla potrebujejo močne, dosledne zvare-zadržati morajo do 20 ton tovora, slano vodo in ekstremne temperature. Slabo programiranje vodi do dveh velikih težav:​

1. Nizka stopnja kvalifikacije zvara=Več predelave, manj denarja​

95-odstotna stopnja kvalifikacije zvara se sliši dobro, toda za tovarno, ki izdela 100 zabojnikov na dan (vsak s 50 zvari), je to 250 slabih zvarov dnevno. Vsaka predelava traja 10 minut-več kot 40 ur na teden izgubljenih. In če skozenj zdrsne slab zvar, lahko posoda med pošiljanjem pušča ali se zlomi-, kar stane na tisoče popravil.​

Tovarna v Teksasu je imela to težavo: njihova 94-odstotna stopnja usposobljenosti je pomenila 300 slabih zvarov na dan. Začeli so optimizirati programiranje, dosegli 99,6 % in pri predelavi prihranili 35 ur na teden. "Včasih smo imeli trije ljudje, ki so le popravljali zvare," je povedal njihov vodja proizvodnje. "Zdaj namesto tega gradijo več kontejnerjev."​

2. Neučinkovite poti=Počasnejša proizvodnja​

Robot, ki se premika naprej in nazaj ali se predolgo ustavi, potrebuje dlje časa za varjenje posode. Na primer, robot s slabo načrtovano potjo lahko potrebuje 25 minut, da zvari eno posodo. Optimizirajte pot in pade na 20 minut-in prihranite 5 minut na zabojnik, 500 minut na dan za 100 zabojnikov.​

Delavnica na Floridi je merila čas svojega robota: premikal se je dodatnih 10 čevljev na posodo (od enega zvara do drugega je šel v zanki namesto v ravni liniji). Popravljanje poti je zmanjšalo 4 minute na zabojnik-izdelali so še 8 zabojnikov na dan brez dodajanja izmen.​

Optimizacija 1: Pametnejše načrtovanje poti za varjenje karoserije zabojnika

Karoserije zabojnikov imajo tri glavna področja varjenja: stranske stene (dolgi, ravni zvari), vogale tal (tesni zavoji) in zgornje tirnice (debelejša kovina). Robot jih mora prehoditi brez izgube časa. Evo, kako to bolje načrtovati.​

1. Sledite vzorcu »Območje-po-območje« (brez sledenja nazaj)​

Ne dovolite, da robot skoči s sprednje stene na zadnjo steno in nato nazaj na sprednjo. Namesto tega posodo razdelite na območja-npr. »sprednja polovica (stene + tla)«, nato »zadnja polovica (stene + tla)« in nato »zgornje tirnice«. To zmanjša nepotrebno gibanje.​

Tovarna v Illinoisu je programirala svojega robota za varjenje stranske stene, nato nasprotnega talnega kota in nato druge stranske stene-vsakič nazaj za 15 čevljev. Preklopili so na conski vzorec in potovalni čas robota se je zmanjšal za 20 %. »Kot bi čistil sobo,-ne posesaš enega vogala, nato nasprotnega in nato nazaj,« je rekla Lisa. "Narediš eno stran, nato drugo."​

2. Preskočite "Prazne poteze" (Hitro premikanje med zvari).

Ko robot ne vari (se premika od enega zvara do drugega), bi se moral premikati s polno hitrostjo-ne pusti, da se plazi. Večina robotov ima nastavitev "hitrega teka" (2-3x večja od hitrosti varjenja). Uporabi.​

Tovarna v Oregonu je pozabila vklopiti hitri tek-njihov robot se je med zvari premikal s hitrostjo varjenja (5 palcev na minuto). Vklopili so ga (12 palcev na minuto) in čas varjenja vsake posode se je zmanjšal za 3 minute. "Zdi se malo, a 3 minute na posodo se hitro seštejejo," je dejal njihov tehnik.​

3. Prilagodite pot za ozke ovinke (izogibajte se trkom).

Koti tal posode so tesni (90-stopinjski upogibi) in robotova svetilka lahko zadene kovino, če je pot zastran. Programirajte "majhen lok" namesto ostrega zavoja – pustite, da se robot premakne 1 palec stran od vogala, nato zavije in se vrne na pravo pot.​

Delavnica v Georgii je imela težavo: njihova robotova svetilka je trikrat na dan udarila v vogal posode in upognila konico (strošek 50 $ na konico). Stezi so dodali majhen lok in trčenja so popolnoma prenehala.​

Optimizacija 2: Prilagoditve za povečanje stopnje kvalifikacije zvara na več kot ali enako 99,5 %

Doseganje 99,5 % pomeni odpravljanje majhnih pogostih težav pri programiranju-, kot je prilagajanje toplote, hitrosti ali kota gorilnika. Tukaj je tisto, kar deluje pri varjenju posod iz nerjavečega jekla.​

1. Uskladite hitrost varjenja z debelino kovine

Deli posode iz nerjavečega jekla so različnih debelin: stranske stene so debele 1,5 mm, vogali tal pa 3 mm. Če robot oba vari z enako hitrostjo, so tanki deli pre-zavarjeni (preveč kovine, vrzeli), debeli deli pa premalo-zavarjeni (pretanki, šibki).​

Za tanke dele (1–2 mm): Nastavite hitrost na 6–8 palcev na minuto. To preprečuje nabiranje zvara.​

Za debele dele (2-4 mm): počasi na 4-6 palcev na minuto. To omogoča, da zvar prodre globlje.​

Tovarna v Teksasu je za vse uporabljala eno hitrost (7 palcev na minuto)-njihova stopnja usposobljenosti je bila 95 %. Hitrosti so prilagodili debelini in dosegli 99,7 %. "Debeli deli potrebujejo več časa, da stopijo kovino," je rekla Lisa. "Tanki deli se morajo premikati hitro-v nasprotnem primeru prežgeš."​

2. Natančna-nastavitev toplote (amperaža) za nerjavno jeklo​

Nerjaveče jeklo je izbirčno-preveč toplote (visoka amperaža) povzroči zvijanje (kovina se upogne), premalo toplote povzroči hladne zvare (ni spoja). Za varjenje posod:​

Tanki deli: 80-100 amperov

Debeli deli: 120-140 amperov

Tovarna v Kaliforniji je imela jakost toka nastavljeno na 110 amperov za vse dele. Tanke stene so se zvijale (nastajale vrzeli v zvarih), debeli vogali so imeli hladne zvare. Prilagodili so ampere glede na debelino in slabi zvari so padli za 80 %

3. Za kot gorilnika uporabite "Vizualno umerjanje".

Kot gorilnika robota (kako je nagnjen) vpliva na tok zvara. Za varjenje posod:​

Ravni zvari (stranske stene): kot 0 stopinj (gorilnik naravnost navzdol). To naredi raven, enakomeren zvar.​

Kotni zvari (koti tal): kot 45 stopinj (gorilnik nagnjen proti vogalu). To zapolni vrzel med dvema deloma.​

Delavnica na Floridi ni prilagodila kota-za vogale so uporabili 0 stopinj. Zvari niso zapolnili vrzeli, zato je bila stopnja kvalifikacije 94 %. Za kote so preklopili na 45 stopinj in zadeli 99,6%. "Ogali potrebujejo baklo, da doseže obe strani," je dejal njihov tehnik. "Naravnost navzdol samo zgreši eno stran."​

4. Dodajte korak »Pred-ogrevanje« za hladno kovino

V hladnih tovarnah (pod 15 stopinj) ostane nerjavno jeklo hladno-zvari se slabo vežejo. Programirajte robota za hitro pred-ogrevanje: premaknite gorilnik čez območje zvara za 2-3 sekunde (brez varjenja), da ogrejete kovino.​

Tovarna v Minnesoti je imela težave pozimi-stopnja usposobljenosti je padla na 92 ​​% zaradi hladne kovine. Dodali so pred-ogrevanje in poskočilo je nazaj na 99,5 %. »Hladna kovina je kot mrzlo maslo-ne moreš je zlahka namazati,« je rekla Lisa. "Segrejte ga in zvar teče bolje."​

Real-Case Win: tovarna, ki je dosegla 99,8-odstotno stopnjo kvalifikacij​

Poglejmo, kako je majhna tovarna v Ohiu obrnila stvari. Izdelali so ladijske zabojnike iz nerjavečega jekla, vendar je bila stopnja usposobljenosti njihovega robota 93 %, varjenje enega zabojnika pa je trajalo 28 minut.​

Izvedli so tri programske spremembe:​

Zone-by-Zone Path: Razdeli vsebnik na sprednje/zadnje cone, zmanjšaj sledenje nazaj. Čas varjenja se je zmanjšal na 22 minut.​

Hitrost/amperi glede na debelino: Nastavite 7 palcev na minuto/90 amperov za tanke stene, 5 palcev na minuto/130 amperov za debele vogale.​

Prilagoditev kota gorilnika: 0 stopinj za ravne zvare, 45 stopinj za vogale.​

Rezultati?​

Stopnja kvalifikacije zvara je dosegla 99,8 %-samo 1 slab zvar na 500.​

Čas predelave se je zmanjšal z 8 ur na dan na 30 minut.​

Izdelali so še 12 kontejnerjev na dan (z 88 na 100) brez dodatnega osebja.​

»Spremembe niso zahtevale modne programske opreme,-samo opazovanje premikanja robota in prilagajanje majhnih nastavitev,« je dejal lastnik tovarne. "Prihranili smo 15.000 USD na mesec pri predelavah in zamudah pri rokih."​

Pogosti miti o programiranju varilnih robotov (razbito)​

Razjasnimo tri napake, ki tovarnam preprečujejo, da bi dosegle večjo ali enako 99,5-odstotno stopnjo kvalifikacije.​

Mit 1: "Ko je robot programiran, ne potrebuje sprememb."​

Posode imajo lahko majhne razlike (npr. pločevine, ki so nekoliko debelejše od običajnih). Če programa nikoli ne prilagodite, bodo zvari izklopljeni. Tedensko preverite stopnjo kvalifikacij-prilagodite hitrost/ampere, če pade pod 99 %.​

Mit 2: "Hitrejše varjenje=več posod."​

Prehitro varjenje (več kot 8 palcev na minuto za tanke dele) povzroči slabe zvare. Več časa boste porabili za predelavo, kot prihranili. Tovarna v Teksasu je poskušala variti 10 palcev na minuto-izdelali so še 2 posodi na dan, vendar je predelava trajala 10 ur, zato je neto proizvodnja padla.​

Mit 3: "Samo strokovnjaki lahko optimizirajo programiranje."​

Ni vam treba biti koder. Večina robotov ima preproste vmesnike-z nekaj kliki lahko prilagodite hitrost, ampere ali pot. Lisina ekipa se je s testiranjem naučila: "Poskusili smo z novo hitrostjo, preverili zvare in obdržali tisto, kar je delovalo. To je poskus in napaka, ne raketna znanost."​

Zaključek

Optimiziranje programiranja robota za varjenje nerjavnega jekla za ohišja zabojnikov ne pomeni pisanja zapletene kode-temveč pametnega načrtovanja poti in majhnih prilagoditev hitrosti, toplote in kota. Pojdite na pravo pot (brez povratnega sledenja, hitri premiki med zvari), prilagodite nastavitve debelini kovine in v hipu boste dosegli večjo ali enako 99,5-odstotno stopnjo kvalifikacije.​

Izplačilo je veliko: manj predelav, hitrejša proizvodnja in zabojniki, ki zdržijo težke pogoje pošiljanja. Kot je povedala Lisa: »Optimizacija programiranja ni 'lepo--imati'-ampak način, kako ostaneš konkurenčen. Robot, ki dela pametneje, ne težje, naredi vse razlike.«​

Ne glede na to, ali imate veliko tovarno ali majhno delavnico, bodo ti koraki delovali. Začnite z eno prilagoditvijo (npr. območje-po-poti območja), preverite rezultate in gradite od tam. Kmalu boste izdelovali več posod, z manj slabimi zvari-in več denarja v žepu.