Taglio al plasma robotizzato in un mondo 3D

Aug 16, 2023

ARC Specialties ha progettato e realizzato una soluzione chiavi in ​​mano per il taglio plasma robotizzato 3D con l'aiuto di strumenti essenziali di programmazione offline. Con i partner giusti al tuo fianco, nessuna sfida è troppo ardua.

Caso di studio da | Robotmaster

L'automazione del taglio al plasma nello spazio tridimensionale richiede che tutti i soggetti coinvolti siano al top del loro gioco. Programmare un robot per manovrare la torcia al plasma a diverse angolazioni e velocità, per creare curve stabili e smussi lisci, in tre dimensioni contemporaneamente è un compito arduo.

ARC Specialties, Inc., si impegna a risolvere i problemi. Sfruttando quasi 40 anni di esperienza nella giunzione e nel taglio dei metalli, l'integratore di automazione con sede a Houston, in Texas, ha costruito macchine per i settori dei consumi, del petrolio e del gas, della difesa e della ricerca in oltre 30 paesi. Piuttosto che adottare un approccio unico per tutti, creano soluzioni innovative che soddisfano esigenze operative uniche e supportano la crescita sostenibile. ARC trova sempre la soluzione al problema.

Poiché sempre più settori hanno iniziato a richiedere processi di produzione oltre il tradizionale taglio di lastre 2D, il produttore di soluzioni di taglio avanzate Hypertherm, Inc. si è rivolto ad ARC Specialties con l'idea di progettare e costruire una soluzione automatizzata per il taglio plasma robotizzato 3D. Il risultato è stato uno sforzo collaborativo.

Questo particolare puzzle era composto da tre parti: il sistema di taglio, il robot e il software. Gli avanzati sistemi di taglio al plasma di Hypertherm e il potente controller robot di KUKA Robotics utilizzano entrambi le comunicazioni etherCAT, rendendoli una soluzione ideale fin dall'inizio. Entrambe le società avevano già un rapporto con ARC Specialties ed erano ben consapevoli della competenza dell'integratore nel controllo del movimento. La raccomandazione di KUKA ad ARC di occuparsi del lato software e di integrare tutti i componenti della cella non ha fatto altro che rafforzare l'alleanza.

L'idea era quella di creare un sistema di fabbricazione chiavi in ​​mano in grado di convertire rapidamente e facilmente i disegni CAD in parti tridimensionali in acciaio tagliate al plasma senza una programmazione ad alta intensità di manodopera. È qui che il software di programmazione offline Robotmaster di Hypertherm è diventato parte integrante del puzzle.

"Robotmaster è essenziale", afferma Dan Allford, fondatore e presidente di ARC. "Un disegno CAD 3D mostra semplicemente come dovrebbe apparire la parte finale. Sono necessarie moltissime informazioni per generare il percorso del robot e i parametri per creare la parte. La torcia al plasma deve essere sfalsata verso l'esterno di ciascuna linea di taglio e angolata nella giusta direzione. Le curve complesse devono essere suddivise in piccoli segmenti spline per creare un taglio finale uniforme."

"Potrebbero essere migliaia di righe di codice", afferma Allford. "Nessun essere umano potrebbe fare una cosa del genere. Questo è tutto Robotmaster."

Il software Robotmaster elimina la necessità di programmare il robot punto per punto, risparmiando tempo e manodopera. Anche la programmazione offline (OLP) aumenta i tempi di attività, poiché non è necessario interrompere la produzione mentre si programma il robot per un nuovo lavoro.

Con tutti i collaboratori a bordo, ARC Specialties ha progettato e costruito la cella di taglio al plasma robotizzato FlexFab™ 3D. Il sistema ha fatto il suo debutto alla FABTECH Expo nel 2019. Gli spettatori hanno potuto vedere il percorso dal CAD in tempo reale e testimoniare in prima persona quanto fosse facile con il software Robotmaster. Mentre gli spettatori guardavano stupiti, potevi cambiare il design di una parte, premere un pulsante e il robot la tagliava immediatamente.

"Chiunque può appendere un plasma a un robot. Ma poi bisogna comunque insegnare al robot il modello", dice Allford. "Prendiamo un disegno CAD e lo importiamo nel software Robotmaster. Da lì lo convertiamo in codice robot e realizziamo parti tridimensionali senza alcuna programmazione intermedia. FlexFab trasforma i disegni 3D in parti 3D senza passaggi intermedi."

Il mondo 3D richiede flessibilità. Quindi cosa rende "flessibile" FlexFab? Il robot a sei assi per uno. Un altro è il software.

Rispetto a un tavolo al plasma CNC standard o a una macchina appositamente costruita, questa cella robotizzata flessibile non solo è abile nella creazione di parti tridimensionali e forme complesse, ma può anche essere utilizzata per tagliare parti bidimensionali. Ciò è particolarmente vantaggioso per le applicazioni a basso volume e ad alto mix in cui i produttori necessitano della flessibilità di cambi frequenti e di una facile programmazione con il software Robotmaster.