Cobotlar kaynak sektörüne daha fazla yetenek kazandırıyor mu?

Fronius International GmbH

Kaynak yapımı, metal işleme endüstrisinde kapsamlı bir uzmanlık ve beceri gerektiren önemli bir birleştirme işlemi olarak yerini koruyor. Maaşların iyi seviyelerde olmasına rağmen, giderek daha az sayıda genç bu mesleği seçiyor çünkü genellikle çekici olmayan, sağlığa zararlı ve kirli olarak kabul ediliyor. İşte tam da bu noktada cobotlar devreye giriyor. Cobotlar kaynak işlemini sadece daha ilgi çekici ve emniyetli hale getirmekle kalmıyor, aynı zamanda küçük parti boyutlarında bile daha ekonomik hale getiriyor.
Günümüzde iş birlikçi kaynak robotlarının çeşitli modelleri bulunuyor: Mobil bireysel çalışma alanları ya da tamamen kapalı gövdeli bir veya iki istasyonlu çözümler olarak sunuluyor. Sunulan teknik donanım yelpazesi oldukça geniş ve robot paletleri, döndürme ve eğme konumlandırıcıları, duman emme sistemleri ve güvenlik kapılarını içeriyor. Bu bağlamda yüksek teknolojili kaynak makineleri ve kaynak işlemlerine ek olarak, çevrimdışı programlama için sunulan yazılım çözümleri de çoğunlukla standart donanımın bir parçasıdır.

Kaynakçılık giderek daha yüksek teknoloji içeren bir meslek haline geliyor
Geçmişten farklı olarak, kaynakçılık giderek daha yüksek teknoloji içeren bir meslek haline gelmeye devam ediyor. Kaynak otomasyonun görevi, ticari ve endüstriyel işletmelerde sadece verimliliği artırmak değil, aynı zamanda artan kalifiye eleman açığını gidermek ve bu mesleği daha temiz, daha güvenli ve daha cazip bir hale getirmek. Kaynakçılar için sunulan kariyer hedefleri artık son derece yüksek ve kaynak uzmanından uluslararası kaynak mühendisine kadar uzanıyor.

Cobot kaynak sistemlerinin büyük avantajları
En iyi kaynak uzmanı bile 24 saat boyunca aralıksız olarak aynı kalitede kaynak dikişleri yapmayı başaramaz. Cobotlar ise bu görevin üstesinden hiç zorlanmadan gelir: Yüzde yüz tekrarlanabilir, aynı kalitede kaynak dikişleri garanti eder. TPS 400i CMT veya çoklu işlem versiyonlu iWave 400i AC/DC CMT gibi Fronius’un modern kaynak cihazları ile çelik, paslanmaz çelik, alüminyum, bakır ve titanyum da dahil farklı metallerin kaynak işlemi yapılabilir. Ayrıca Low Spatter Control (LSC), Pulse Multi Control (PMC) ya da Cold Metal Transfer (CMT) gibi yenilikçi Welding Package’ler de kullanılabilir.
LSC fonksiyonu, daha yüksek ergime kapasitesine sahip modifiye edilmiş, az çapaklı bir kısa ark oluşturur. PMC, kaynak nüfuziyeti ve ark uzunluğu için stabilizatörlerin en yüksek kaynak kalitesini ve kaynak hızlarını sağladığı optimize edilmiş bir darbeli ark imkanı sunar. CMT, yeni bir damlacık transferi türünü ters yönde tel hareketiyle birleştirir ve bunun sonucunda ısı girdisi standart kısa arklara göre daha düşük hale gelir. Bu süreç, işlemin özellikle ince sac kaynağı için çok uygun olmasını sağlar.
Fronius International GmbH Ürün Müdürü Mühendis Christian Neuhofer, konu hakkında şunları söyledi: “Cobot kaynak sistemlerinin, özellikle de Fronius sistemlerinin en önemli avantajlarından biri, otomatik kaynağa başlamayı çok kolaylaştıran kaynak süreçlerini kolay ve sezgisel bir şekilde programlayabilme imkanıdır.”

Kaynak programına giden üç adım
Endüstriyel robotların programlama işlemi sadece kaynak deneyimi değil, aynı zamanda derinlemesine programlama bilgisi de gerektirir. Cobotlarda ise bu tamamen farklıdır. Fronius sistemleriyle kolayca torcu kavrayabilir, başlangıç noktasına götürür, doğru torç konumunu seçer ve kontrol tutamağındaki kaydetme düğmesine basabilirsiniz. Sonrasında kaynak çizgisi boyunca devam ederek sınır konumuna kadar kontur noktaları yerleştirilir. Bu noktalar bir düğmeye basılarak kaydedilir ve böylelikle kaynak yolu oluşturulur. Yol oluşturulduktan sonra, kaynak işlemi Teach Pendant’ın grafik kullanıcı arayüzü üzerinden Drag & Drop özelliğiyle sezgisel olarak programlanır.
Endüstriyel robotların programlama işlemleriyle karşılaştırıldığında, cobot öğretiminin çoğu kullanıcıda neredeyse hiç eğitim gerektirmediğini ifade eden Neuhofer, “Özellikle de dokunmatik ekranlarla çalışmaya alışkın ve biraz bilgisayar bilgisine sahip olan kaynak uzmanları, sadece birkaç saat sonra ilk iş parçaları üzerinden kaynak yapmaya başlayabilirler” diye konuştu.

Akıllı telefonda geçerli kaynak parametreleri
Pratik WeldConnect uygulaması sayesinde kaynak uzmanları kişisel parametre yöneticilerine her zaman kolayca ulaşabilirler. Yenilikçi online kaynak asistanı, uygun kaynak parametre seçiminde profesyonel destek sunar. Bu parametreler Job olarak kaydedilebilir, NFC sinyali yardımıyla cobot sisteminin kaynak cihazına aktarılabilir ve böylelikle kaynak işlemine hemen başlanabilir.
WeldConnect uygulaması, her zaman kolayca erişilebilir olan çok sayıda Job’un kaydedilmesini mümkün kılar. Özellikle de akıllı telefon kullanımına alışkın olan genç kaynak uzmanları, birbirinden tamamen farklı görevlere güvenilir kaynak parametreleri sağladığı için uygulamayı tercih etmektedir. WeldConnect uygulaması ile cobotlar, uzman eksikliğini gidermek ve kaynakçılık mesleğini tekrar cazip hale getirmek konusuna katkı sağlar.

Mobil ve esnek kullanım: Fronius CWC-mobile
Mobil cobot sistemi, mobilite, gelişmiş kaynak teknolojisi ve mükemmel fiyat-performans oranından oluşan akıllı bir kombinasyonun sunar. Sistem özellikle küçük atölyelerin otomatik kaynak teknolojisine adım atmasını kolaylaştırır. İçeri çekilebilir taşıma tekerleri sayesinde sistem sadece küçük bileşenlerin kaynak işlemleri için uygun olmakla kalmaz. Kepçe kürekleri gibi daha büyük nesnelerde kaynak işlemleri yapılması gerektiğinde, CWC-mobile kaynak için hazır olan bileşene doğru kolayca itilebilir.
CE sertifikalı cobot sistemi, kaynak işlemlerindeki esnekliğine ek olarak tavizsiz güvenlik de sunar: Ayarlanabilir kolun kuvvet ve tork sınırlaması, mobil bir kaynak dumanı emme sistemi, hareketli bir yansıma koruması ve delinmez eldivenler, kaynak maskesi ve koruyucu kıyafetlerden oluşan standartlara uygun kişisel koruyucu donanım (KKD) hastalıklara ve yaralanmalara karşı koruma sağlar. Dolayısıyla CWC-mobile, CE sertifikası için ön koşul olan Avrupa Makine Direktifi’nin gerekliliklerini tamamıyla karşılar.

Tekli ve ikili sistemler: Parça boyutları ve gereksinimleri belirler
Fronius, tek ve iki istasyonlu işletim için iki adet tamamen kapalı cobot kaynak hücresi olan CWC-S ve CWC-D modellerini sunuyor. Her iki sistem, CWC-mobile gibi en son kaynak teknolojisine sahip.
CWC-D iki istasyonlu çözüm, 3 metreye kadar uzunluktaki bileşenlerin kaynak işlemleri için ideal bir seçim. Kaynak tezgahına vidalanmış orta ayırıcı bölmenin çıkarılması sonucunda, tek istasyonlu işletim için 3.000 x 1.000 x 600 mm’lik genişletilmiş bir çalışma alanı meydana gelir.
İki istasyonlu işletimde sistemin, kuruluma paralel olarak kaynak yapımını mümkün kıldığını ifade eden Neuhofer, şöyle konuştu: “Bu, özellikle de kenar uzunluğu en fazla 1,5 metre olan iş parçalarının küçük seri üretimi için ideal bir seçimdir. Bir tarafta kaynak yapılırken, diğer tarafta verimliliği artırıcı işlemler uygulanabilir. Her iki istasyonda da 2 tona kadar ağır iş parçalarının kaynak işlemleri yapılabilir.”
Daha küçük, kompakt CWC-S modeli, özel olarak 1,5 metreden daha geniş olmayan bileşenler için geliştirilmiştir. Silindirik iş parçalarının yuvarlak dikiş kaynağı için döner ve döner-eğimli konumlandırıcılar hem CWC-S tekli sistem hem de CWC-D ikili sistem için sunulur. Döner konumlandırıcı opsiyonel olarak uzunlamasına eksende bir torna kızağıyla temin edilebilir. Tüm konumlandırıcılar için sunulan “Coordinated Motion” opsiyonu sayesinde torçlar ve konumlandırıcılar senkronize bir şekilde hareket ettirilebilir. Aksesuar olarak Robacta Reamer V torç temizleme istasyonu mevcut.

Cobot ve kaynak robotu iç içe
Tamamen kapalı gövdeye sahip olan Fronius cobot kaynak sistemleri CWC-S ve CWC-D, cobottan robot moduna sorunsuz bir şekilde geçiş yapılmasını mümkün kılar. Bu modda, kuvvet/tork denetimi ve 250 mm/s olan hız sınırı devre dışı bırakılarak 2 m/s’ye ulaşan hızlara çıkılır. Programlama iPendant robot kumandası ile yapıldığında, robot modunda sadece yüksek hareketli kol hızları değil, buna ek olarak daha karmaşık hareket süreçleri ve düzeneklerin kontrol işlemi de yapılabilir. Bu, sistemlerin tüm potansiyellerini kullanmayı ve üretkenliği ciddi anlamda artırmayı mümkün kılar.
Cobotlar otomasyon dünyasına ideal bir giriş sunar. Robotların nasıl çalıştığını manuel bir şekilde öğreterek anlamayı ve yüksek yaralanma riski söz konusu olmadan R-kinematiği öğrenmeyi sağlar. Kaynak uzmanları kinematik süreçleri daha iyi anlarlar ve bu da özellikle sonradan robotik kaynağa giriş yaparken fayda sağlar.

Offline programlama sayesinde üretimde artış
Offline programlama yazılımı Fronius Pathfinder sayesinde kaynak süreçleri, üretimi kesintiye uğratmadan cobot kaynak sisteminden bağımsız olarak programlanabilir. Manuel öğretimden tamamen farklı olarak, yazılım kaynak dikişlerinin kopyalanmasını ve yansıtılmasını, arama hareketlerinin oluşturulmasını ve karmaşık hareket süreçlerinin simülasyonunu mümkün kılar. Bu durum, özellikle karmaşık parça yapılarında boşta durma sürelerini en minimum seviyeye indirir ve verimliliği yüzde 80’e kadar artırır. Bir program tamamlandıktan hemen sonra kaynak hücresine aktarılır ve gerekirse manuel olarak ayarlanır. Fronius’un bir diğer avantajı ise yazılım ve kaynak sisteminin tek bir elden çıkmış olması ve mükemmel bir uyum içinde olmasıdır.

Fronius cobotlarda yüksek güvenlik
Fronius, şirket dışı bir güvenlik kontrol uzmanı ile iş birliği yaparak bir dizi yoğun güvenlik testi gerçekleştirmiş ve ikna edici sonuçlara ulaşmıştır. Bu testlerde, eldivenler bir telle delinmeye çalışılmış ve delme işlemi başarısız olmuştur. Aynı zamanda gaz nozulunun ve torç tutucusunun kenarlarının darbe kuvveti de ölçülmüş ve bunların da güvenli bir şekilde belirtilen sınırlar içinde kaldığı görülmüştür. Özellikle de su soğutmalı torcun saniyeler içinde el sıcaklığına ulaşması ve bu sayede yanma riskini etkili bir şekilde minimum seviyeye indirmesi dikkat çekicidir. Tüm bu sonuçlar, Fronius ürünlerinin en üst seviyede güvenlik standartlarını karşıladığını ve dolayısıyla da maksimum güvenlik sağladığını doğrular.

Fronius ile otomasyona giriş
Fronius, müşterilerine en başından itibaren eşlik eder ve basit sistemlerden karmaşık uygulamalara kadar kişiye özel hazırlanmış otomasyon çözümleri sunduğunu dile getiren Neuhofer, “Genel tedarikçi olarak, cobotlar, kaynak robotları veya kaynak hareket takımlar, yuvarlak ve uzunlamasına dikiş kaynak sistemleri, germe tezgahları veya orbital sistemler gibi mekanik sistemler ile optimum çözümlerin seçiminde destek oluyoruz. Danışmanlık hizmetimiz satın alma sonrasında da bitmiyor. Müşterilerimizi devreye alma işlemlerinde de destekliyor ve herhangi bir sorun yaşanması durumunda hızlı ve güvenilir yardım sağlayan dünya çapında bir servis ağı sunuyoruz. Böylelikle müşterilerimiz kaynak işlemlerinde yüksek seviyede verimlilik ve güvenlikten yararlanma imkanı sağlıyor” diyerek sözlerini noktaladı.