Il robot ABB garantisce una saldatura laser precisa per la produzione di contenitori chimici

Un robot ABB altamente flessibile sta aiutando un'importante azienda chimica del Regno Unito a produrre saldature laser precise su apparecchiature di produzione chimica.

La soluzione, sviluppata da Cyan Tec Systems, è progettata attorno a un robot industriale ABB IRB 6700 che trasporta un saldatore laser per produrre saldature altamente precise sui recipienti di produzione utilizzati nella produzione di cloro.

L'utente finale desiderava risolvere le sfide logistiche portando internamente la saldatura del prodotto da un subappaltatore europeo. Oltre a offrire un maggiore controllo sul processo, il reshoring della produzione eviterebbe la necessità di consegnare le materie prime al subappaltatore e rispedire il prodotto finito.

La saldatura laser offre l'elevata precisione richiesta nella produzione di questo tipo di recipienti di processo. Fornisce saldature di migliore qualità garantendo che la saldatura mantenga un'elevata integrità e prevenga qualsiasi distorsione che può derivare dalla maggiore dispersione di calore di altri metodi. Offre anche un throughput più veloce.

Poiché la saldatura laser presenta un rischio di lesioni agli occhi per i lavoratori umani, era necessaria una soluzione automatizzata completamente chiusa.

A Cyan Tec Systems è stato chiesto di sviluppare la soluzione. L'azienda, un Value Provider ABB, ha una vasta esperienza nella progettazione e realizzazione di soluzioni di automazione robotica per aziende di settori quali quello aerospaziale, automobilistico e nucleare.

Il sistema richiedeva una macchina in grado di svolgere il compito immediato richiesto ma che avesse anche la flessibilità necessaria per gestire diverse attività di saldatura future. Per questo motivo, Cyan Tec ha scelto una soluzione robotica piuttosto che un design a portale. Anche se un portale avrebbe soddisfatto i requisiti immediati delle attività, non avrebbe offerto la garanzia futura a lungo termine specificata dal cliente.

Poiché il cliente disponeva già di un robot ABB in officina, Cyan Tec ha esaminato i robot ABB che potessero soddisfare il brief. Ciò garantirebbe che gli ingegneri del cliente possano svolgere attività di programmazione di base senza dover imparare una nuova lingua.

ABB potrebbe fornire un versatile robot a sei assi ma potrebbe anche fornire un binario su cui il robot potrebbe scorrere. Il montaggio del robot su un sistema di movimento ABB IRBT gli ha effettivamente fornito un settimo asse, consentendogli di percorrere la lunghezza del componente per produrre una saldatura accurata. La versione adatta per l'IRB 6700 può fornire una corsa fino a 19,7 metri a passi di un metro. Con un design semplice, robusto e compatto, la soluzione di binario offre la migliore precisione del percorso della categoria e un tempo da posizione a posizione inferiore a 3,4 secondi per una lunghezza di quattro metri.

Con uno sbraccio di oltre tre metri e correndo su binario, il robot ABB IRB 6700 può saldare con precisione lungo i due metri di lunghezza del componente. Il robot ha un carico utile maggiore di quello richiesto per l'applicazione, ma ciò offre anche la flessibilità di trasportare una testa di saldatura più pesante o altri effettori se i requisiti dovessero cambiare in futuro.

La soluzione incorporava anche un sistema di visione sulla testa del laser, consentendogli di compensare in caso di elementi componenti disallineati.

Cyan Tec ha utilizzato il software di simulazione RobotStudio di ABB per dimostrare il layout e il funzionamento della soluzione. La simulazione dell'applicazione, completa di un'animazione grafica del funzionamento del robot e della sua interazione con gli altri elementi della soluzione, ha rassicurato il cliente che Cyan Tec aveva scelto il robot corretto con la giusta portata. Ha inoltre dimostrato che non avrebbe contaminato altri oggetti né si sarebbe scontrato con nessuno dei macchinari ausiliari.

RobotStudio ha inoltre eliminato gran parte dei rischi legati allo sviluppo dell'applicazione, poiché evita la necessità di riprogettare il progetto se vengono rilevati problemi durante la fase di messa in servizio.

Poiché è stato utilizzato un laser di Classe 1, che potrebbe potenzialmente causare danni alla vista se gli utenti non indossano un'adeguata protezione per gli occhi, il robot doveva trovarsi in una custodia a prova di laser. Cyan Tec ha progettato un sistema che consente al cliente di caricare un componente per la saldatura scaricando al contempo un componente finito, accelerando il ritmo di produzione.