ABB ロボットは化学容器製造のための正確なレーザー溶接を保証します

柔軟性の高い ABB ロボットは、英国の大手化学会社が化学製造装置で正確なレーザー溶接を行うのに役立っています。

Cyan Tec Systems が開発したこのソリューションは、塩素の製造に使用される生産容器に高精度の溶接を行うレーザー溶接機を搭載した ABB IRB 6700 産業用ロボットを中心に設計されています。

エンドユーザーは、ヨーロッパの下請け業者から自社で製品の溶接を導入することで物流上の課題を解決したいと考えていました。 生産をリショアリングすることで、プロセスをより詳細に制御できるだけでなく、原材料を下請け業者に納品し、完成品を返送する必要もなくなります。

レーザー溶接は、このタイプのプロセス容器の製造に必要な高い精度を実現します。 これにより、溶接の品質が向上し、溶接の高い完全性が維持され、他の方法の高い熱分散によって生じる可能性のある歪みが防止されます。 また、より高速なスループットも実現します。

レーザー溶接では作業者が目を負傷する危険があるため、完全に密閉された自動ソリューションが必要でした。

Cyan Tec Systems はソリューションの開発を依頼されました。 ABB バリュープロバイダーである同社は、航空宇宙、自動車、原子力などの業界の企業向けにロボット自動化ソリューションの設計と構築に豊富な経験を持っています。

このシステムには、必要な作業を即座に実行できると同時に、将来のさまざまな溶接作業にも対応できる柔軟性を備えた機械が必要でした。 このため、Cyan Tec はガントリー設計ではなくロボット ソリューションを選択しました。 ガントリーはタスクの当面の要件を満たしますが、顧客が指定した長期的な将来の保証は提供できません。

顧客はすでに製造現場に ABB ロボットを導入していたため、Cyan Tec は要件を満たすことができる ABB ロボットを検討しました。 これにより、顧客のエンジニアは新しい言語を学習することなく、基本的なプログラミング タスクを実行できるようになります。

ABB は多用途の 6 軸ロボットを提供できますが、ロボットが走行できる軌道も提供できます。 ロボットを ABB IRBT モーション システムに適合させることで、ロボットに 7 番目の軸が効果的に与えられ、コンポーネントの長さ方向に移動して正確な溶接を行うことができるようになりました。 IRB 6700 に適したバージョンでは、1 メートル刻みで最大 19.7 メートルの移動長を実現できます。 シンプル、堅牢、コンパクトな設計のトラック ソリューションは、クラス最高のパス精度と、長さ 4 メートルで位置間移動時間 3.4 秒未満を実現します。

ABB IRB 6700 ロボットは、到達距離が 3 メートルを超え、トラック上で稼働するため、長さ 2 メートルのコンポーネントに沿って正確に溶接できます。 このロボットの可搬質量はアプリケーションに必要な可搬質量よりも大きいですが、これにより、将来要件が変更された場合に、より重い溶接ヘッドやその他のエフェクターを運ぶことができる柔軟性も得られます。

このソリューションでは、レーザー ヘッドにビジョン システムも組み込まれており、コンポーネント要素の位置がずれた場合に補正できるようになりました。

Cyan Tec は、ABB の RobotStudio シミュレーション ソフトウェアを使用して、ソリューションのレイアウトと動作を実証しました。 ロボットの動作と他のソリューション要素との相互作用を示すグラフィカル アニメーションを備えたアプリケーションのシミュレーションにより、Cyan Tec が適切な範囲を備えた正しいロボットを選択したことを顧客に安心させました。 また、他の物体を汚したり、付属の機械に衝突したりしないことも証明されました。

また、RobotStudio では、試運転段階で問題が発見された場合にプロジェクトを再設計する必要がなくなるため、アプリケーション開発に伴うリスクの多くも排除されます。

クラス 1 レーザーが使用されており、ユーザーが適切な保護眼鏡を着用していないと視力に損傷を与える可能性があるため、ロボットはレーザー耐性のある筐体内に収める必要がありました。 Cyan Tec は、顧客が完成したコンポーネントを降ろしながら溶接用の 1 つのコンポーネントをロードできるシステムを設計し、生産速度を向上させました。

エンクロージャには 2 セットの溶接治具が組み込まれており、1 つは 2 枚の平らなシートを 1 枚に溶接するためのものです。 次に、これはアンロードされ、コンポーネントに形成するためにプレスセクションに送られ、その後、最終的に溶接されて完全な製品になるために、もう一方の固定具セットのエンクロージャに再ロードされます。 この最終溶接段階では、製品が完成するまでに約 2 分かかります。

Cyan Tec は、ロボット、トラック、エンクロージャだけでなく、レーザー源と、ツール、レーザー冷却装置、ヒューム抽出システム、アシスト ガス制御などの付属コンポーネントも統合しました。

Cyan Tec のセールスマネージャー、Richard Copson 氏は次のように述べています。「過去 6 ～ 7 年にわたり、当社は溶接や切断に多くのレーザー応用を行ってきました。その多くは ABB ロボットを使用しており、豊富な経験と経験を蓄積してきました。専門知識が豊富なため、ソリューションに精通していることが、顧客のロボットの選択に大きな影響を与えました。

「ABB ロボットに関する私たちの経験は、ソリューションの設計と開発に常に彼らの助けを必要とするわけではありませんが、別の機能を使用する必要がある場合や、これまでに行ったことのないことを実行する必要がある場合には、彼らがいつでも対応してくれることを意味します。ABB として価値プロバイダー、必要なときにいつでもサポートが受けられることを知っておいてください。」

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