Notizia

Sep 02, 2023

Maggiore conoscenza del processo, migliore taglio plasma robotizzato

Integrating robotic plasma cutting takes more than attaching a torch at the end

L’integrazione del taglio plasma robotizzato richiede molto più che collegare una torcia all’estremità di un braccio robotico. La conoscenza del processo di taglio al plasma è fondamentale. Hypertherm

I produttori di metalli in tutto il settore, nelle officine, nei macchinari pesanti, nella costruzione navale e nell'acciaio strutturale, si impegnano a soddisfare le esigenti aspettative di consegna superando i requisiti di qualità. Cercano continuamente riduzioni dei costi, il tutto affrontando il problema sempre presente di trattenere manodopera qualificata. L'impresa non è facile.

Molte di queste preoccupazioni possono essere ricondotte ai processi manuali ancora prevalenti nel settore, soprattutto quando si tratta di fabbricazione di forme complesse come teste di recipienti industriali, componenti strutturali curvi in ​​acciaio e tubi. Molti produttori dedicano dal 25% al ​​50% del tempo di lavorazione alla marcatura manuale, al controllo qualità e ai cambi formato, mentre il tempo di taglio effettivo, spesso eseguito con ossitaglio manuale o macchine da taglio al plasma, è solo tra il 10% e il 20%.

Oltre al tempo che richiedono tali processi manuali, molti di questi tagli vengono effettuati attorno a posizioni, dimensioni o tolleranze errate delle caratteristiche, richiedendo operazioni secondarie significative come rettifica e rilavorazione o, peggio ancora, materiali di scarto. Molti negozi dedicano fino al 40% del tempo di elaborazione complessivo a questi sforzi e sprechi di basso valore.

Tutto ciò porta alla spinta del settore verso l’automazione. Un'officina che ha automatizzato un'operazione di taglio manuale con cannello per parti complesse multiasse ha implementato una cella robotizzata di taglio al plasma e, senza alcuna sorpresa, ha riscontrato notevoli vantaggi. L'operazione ha eliminato il layout manuale e un lavoro che ora richiedeva sei ore a cinque persone per essere completato è stato svolto in soli 18 minuti con il robot.

Sebbene i vantaggi siano evidenti, l’implementazione del taglio plasma robotizzato richiede molto più che il semplice acquisto di un robot e l’installazione di una torcia al plasma. Se stai considerando il taglio plasma robotizzato, assicurati di adottare un approccio olistico che consideri l'intero flusso di valore. Inoltre, collabora con integratori di sistema formati dal produttore che conoscono e comprendono la tecnologia del plasma nonché i componenti e i processi di sistema necessari per garantire che tutti i requisiti siano integrati nella progettazione della cella.

Considera anche il software, probabilmente uno dei componenti più importanti di qualsiasi sistema robotizzato di taglio al plasma. Se investi in un sistema ma il software è difficile da usare o richiede molta esperienza per essere gestito, o trovi che ci vuole un'enorme quantità di tempo per adattare il robot al taglio plasma e insegnare un percorso di taglio, hai semplicemente sprecato un sacco di soldi.

Sebbene i software di simulazione robotica siano comuni, le celle robotiche di taglio al plasma efficaci utilizzano software di programmazione dei robot offline che automatizzerà la programmazione del percorso del robot, identificherà e compenserà le collisioni e integrerà la conoscenza del processo di taglio al plasma. Integrare una conoscenza approfondita del processo del plasma è fondamentale. Con tale software, automatizzare anche l’applicazione robotizzata di taglio plasma più complessa diventerà molto più semplice.

Le forme complesse e multiasse del taglio al plasma richiedono geometrie della torcia uniche. Applica la geometria della torcia utilizzata in una tipica applicazione XY (vedi Figura 1) a una forma complessa come la testa curva di un recipiente a pressione e aumenterai la probabilità di collisioni. Per questo motivo, una torcia ad angolo acuto (con un design "appuntito") è più adatta per il taglio di forme robotizzate.

Una torcia ad angolo acuto da sola non può evitare tutti i tipi di collisioni. I programmi delle parti devono inoltre incorporare modifiche alle altezze di taglio (ovvero, la punta della torcia deve mantenere una certa distanza dal pezzo) per evitare collisioni (vedere Figura 2).

Durante il taglio, il gas plasma scorre in una direzione a vortice lungo il corpo della torcia fino alla punta della torcia. Questa azione vorticosa consente alla forza centrifuga di estrarre le particelle pesanti dalla colonna di gas verso la periferia del foro dell'ugello e di proteggere i componenti della torcia dal flusso di elettroni ad alta temperatura. Il plasma raggiunge una temperatura di quasi 20.000 C e i componenti in rame della torcia fondono a 1.100 C. I materiali di consumo necessitano di protezione e quello strato isolante di particelle pesanti ne garantisce la protezione.