Автоматизация 6-осевого робота «Gelios-20»

Робот «Gelios-20» может применяться для лазерной сварки сложных пространственных конструкций из тонкого металлического листа, дуговой и плазменной сварки металлических заготовок, задач связанных с разгрузочно-погрузочными работами.

«Мозгом» системы является ядро Beckhoff TwinCAT CNC, обеспечивающее интерполяционный расчёт перемещений для каждой из шести осей. Система позволяет работать в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. Дополнительные преимущества даёт режим кинематических трансформаций, самостоятельно (без внешнего программирования) рассчитывающий координаты всех осей в зависимости от требуемого положения (или ориентации) инструмента в пространстве.

Управление технологическим процессом выполняется с помощью промышленного компьютера CP6920-0040 с 4-ядерным процессором Intel® Core™ i7 3610QE 2.3 GHz. Синхронизация с ведомыми устройствами, включая привода и модули ввода/вывода, осуществляется по высокоскоростной шине EtherCAT с циклом 1 мс. Во время сложных математических расчётов траекторий движения нагрузка на ЦП не превышает 7%.

Сервоусилители BECKHOFF серии AX5000, управляющие шестью серводвигателями, объединены между собой по звену постоянного тока, что позволяет равномерно распределять энергию торможения между встроенными в них тормозными резисторами.

В номинальном режиме работы напряжение DC-звена объединённых между собой AX5000, как правило, колеблется в диапазоне 560-600 В, в то время как перегрузочная способность составляет 890 В. Поэтому система не нуждается в интеграции внешних устройств (резисторов) для рассеивания тормозной энергии.

Серводвигатели снабжены элекромагнитными тормозами, накладывающимися автоматически при деактивации центрального управления (разблокировке приводов), а также в аварийных ситуациях. Использование абсолютных многооборотных датчиков обратной связи (в данном случае с интерфейсом Hyperface) позволяет не выполнять процедуру поиска нулевого положения по внешним концевым датчикам, что упрощает процесс эксплуатации робота.

Задание параметров технологического процесса (G-программа, стандарт ISO 6983-1:2009) для автоматического режима осуществляется с помощью сенсорной 15-дюймовой панели CP6932-0001 через специальный графический ЧПУ-интерфейс. G-код для управления роботом может быть составлен вручную, либо скомпилирован в CAD/CAM-редакторах (RobotMaster, SprutCAM и др.) с помощью специализированных постпроцессоров.

Эффект от реализации:

• исключение влияния человеческого фактора на конвейерных производствах, а также при проведении монотонных работ, требующих высокой точности;
• повышение точности выполнения технологических операций и, как следствие, улучшение качества;
• рациональность использования производственных помещений;
• исключение воздействия вредных факторов на персонал на производствах с повышенной опасностью.

Разработчик робота: ООО «Робокон», г. Тольятти
Автоматизация: ООО «Бекхофф Автоматизация», г. Владимир