ノーティーチロボット溶接セルとは何ですか

教えないこと ロボット溶接セル 従来の手動ティーチペンダントプログラミングの必要性を排除するインテリジェントな溶接自動化システムです。. 3Dビジョンセンシングの統合により, インテリジェントな溶接認識, および自動経路計画技術, システムは自動的に溶接プログラムを生成し、時間をかけずに溶接タスクを実行できます。 “ポイントごとに” 産業用ロボットに通常必要なティーチングプロセス.

従来のロボット溶接では、オペレータがロボットを各溶接パスに手動でガイドする必要があります, 複雑なワークピースの場合は数時間、場合によっては数日かかるプロセス. ティーチングレステクノロジーはこのパラダイムを根本的に変える. ロボット “見えます” ワークピース, 溶接継ぎ目を自動的に識別します, 最適な溶接軌道を計画します, そして溶接を実行します - すべて手動プログラミングなしで.

ティーチング不要のロボットワークセルは、さまざまなワークピースの取り付けなどの厳しい産業条件下で動作します, 部品の位置が一貫していない, 溶接スパッタ, 熱歪みと. したがって, 高精度の 3D カメラを使用して設計されています, 高度なビジョンアルゴリズム, 剛性ロボットプラットフォーム, 安定した性能と信頼性の高い溶接品質を保証するインテリジェントな制御システム.

これらのワークセルは、鋼構造物の製造を含むさまざまな用途で広く使用されています。, 建設機械, 鉄道部品, 造船, 一般的な製造業、特に多品種の製造業, 従来のロボットプログラミングが現実的ではない少量生産環境.

システム仕様 (FSウェルド 3800E)

Bochuc FSWELD 3800E インテリジェント溶接制御システムに基づく, ティーチング不要のロボットワークセルは、次の技術的境界を満たします。:

パラメータ	仕様
ワーク幅	≤ 3000mm
リブ高さ	40mm～1000mm
リブの厚さ	6mm～30mm (プレートごとに均一)
リブの長さ	≧30mm
垂直偏差 (リブからベースプレートまで)	≤ 5°
リブ間隔 (走査方向に沿って)	≧200mm
奥行きと幅の比率	≤ 1.5 (障害物回避用)
立板の上端傾斜	≤ 45°
交差する 2 つのプレート間の角度	30°以上
ワーク載置高低差	≤ 10°
ウェブプレートの曲げ加工	≤ 30mm
垂直板曲げ加工	≤ 20mm
溶接穴のサイズ	25mm～50mm
組立公差	≤ 30mm
組み立て角度のずれ	≤ 8°
溶接長さのばらつき許容差	≤ 30mm
ギャップ許容差 (すみ肉溶接 Z≧8mm)	≤ 3mm
溝寸法の一貫性	±1mm
溝角度偏差	0°～-5°

ティーチングレスロボットワークセルの構造

典型的なティーチング不要のロボットワークセルは、いくつかの主要なコンポーネントで構成されています:

• 溶接トーチを備えた産業用ロボット (KUKAをサポート, ファナック, YASKAWA, QJAR, 努力, 等)
• 3Dビジョンシステム (BCW181P ラインレーザーステレオカメラ)
• レーザーシームシーカー (BCW600P-E ワイヤーシーカー)
• ティーチングレス制御システム (FSWELD 3800E 産業用 PC)
• ワーク位置決めシステム (ターンテーブル, 主軸台-心押し台, ポジショナー, レール, ガントリー)
• 安全囲いとヒュームの排出
• デジタルツイン視覚化を備えたオペレーターインターフェイス (WKB SW溶接ティーチペンダント)

これらのコンポーネントの中には, の3Dビジョンシステムとインテリジェント制御ソフトウェア最も重要な役割を果たす, ロボットが認識できるようにする, 理解する, 人間の介入なしに実際のワークに適応します.

3Dビジョンシステム (リバースモデリング)

3Dビジョンシステムは、 “目” ティーチング不要のロボットワークセルの. FSWELD 3800E システムには、BCW181P ラインレーザーステレオカメラ, サポートするリバースモデリング— CAD 入力なしでワークピースをスキャンして 3D モデルを生成する機能.

カメラの設置要件:

• 取付高さ: 1.7レンズ下面から加工面までm
• 取付方向: 地面と平行でなければなりません

2つの動作モード:

• リバースモデリング (3800 シリーズ): CADモデルを使用せずにワークピースを直接スキャン
• モデル駆動型 (2800/3800 シリーズ): STEP/IGES/DXF モデルをインポートして自動パス生成

高品質の 3D ビジョン システムが提供する必要があるのは、:

• 速いスキャン速度 (通常 30-60 ワークあたりの秒数)
• 高解像度による正確な継ぎ目検出 (エラー <0.16mm)
• 外光や溶接スパッタに対する堅牢性
• 複数の関節タイプを検出する機能 (お尻, フィレ, ラップ, コーナー, パイププレート)
• 部品の取り付け変動の自動補正 (±30mm以内)

ティーチングレス制御システム

ティーチングレス制御システムは、 “脳” ビジュアルデータを処理し、ロボットの動作プログラムを自動生成します. FSWELD 3800E システムは、HypTronic3_HPC3870E-W 産業用 PCとHPL2720E/BCL4500B アダプター ボード.

オペレーターは 3D CAD モデルをロードするだけです。 (ステップ, IGES, またはDXF形式) またはリバースモデリングを使用してワークピースをスキャンします, 完了する溶接継手を識別します, ジョイントの種類や溶接技術などの基本的なパラメータを選択します.

制御システムは次の機能を自動的に実行します。:

関数	説明
3D モデルの解析 / リバースモデリング	CAD からジオメトリを抽出するか、スキャンから生成します
自動パス計画	衝突回避を考慮した最適なロボット軌道を生成
溶接パラメータのマッチング	適切な電圧を選択します, 現在, スピード, および織りパラメータ
デジタルツインシミュレーション	溶接プロセス全体を実行前に視覚化
リアルタイム適応	実際の継ぎ目検出に基づいてトーチの位置を調整します
インテリジェントなアーク追跡	溶接時のリアルタイムズレ補正 (±8°の角度偏差)

高品質なティーチングレス制御システムは、:

• 一般的な CAD 形式のサポート (ステップ, IGES, DXF)
• Tekla のワンクリック抽出
• 溶接継手のタイプの自動認識
• 最小限のトレーニングを必要とする直観的なユーザー インターフェイス
• プログラム検証のためのデジタルツインの視覚化
• 様々な溶接工程に対応可能 (GMAW, GTAW, 脈打つ私)

レーザー継ぎ目検出システム (シーカー)

部品位置の 3D ビジョンに加えて, FSWELD 3800E システムには、BCW600P-E ワイヤーシーカー正確な継ぎ目検出に特化. このシステムは実際の溶接継手をスキャンします, 測定データとCADモデルを比較します。, リアルタイムで溶接パスを微調整します.

BCW600P-E は標準の BCW600P よりも改良されています:

• 亜鉛メッキパイプ用に最適化, アルミ部品, 研削加工品, 薄板重ね継手
• 点群の損失によって引き起こされる高精度位置決めの失敗を効果的に解決します
• アルミニウムおよびステンレス鋼の反射材の追加サポート
• 接地溶接エリアをサポート (垂直プレートとベースプレートの接地面積 ≤20mm)

ケーブル要件: 標準イーサネットケーブル + ハイフレックス拖链ハイブリッドケーブル, 全長≤50m.

高品質のレーザー継ぎ目検出システムは、次のことを提供する必要があります。:

• 非接触で高速測定 (ほんの少しだけ 15 一般的なジョイントの場合は数秒)
• 重要なアプリケーション向けのサブミリ精度
• ロボットコントローラーへのリアルタイムフィードバック
• 溶接環境での堅牢な動作
• 部品の取り付け変動の自動補正

ワークセルの構成

ティーチング不要のロボットワークセルは、さまざまな用途に合わせてさまざまなレイアウトで構成可能:

構成	説明	最適な用途
ターンテーブル付き床置き型ロボット	固定台座上のロボット, ワークピースは単軸ポジショナ上で回転します	複数の溶接位置が必要な中型部品
7 軸レール上のロボット	ロボットはリニアレールに沿って移動し、複数のステーションまたは長いワークピースにアクセスします	大きなワークピースまたはマルチステーションセル
主軸台・心押し台ポジショナー	長いワークを主軸台と心押し台の間でクランプして回転	梁, 列, シャフト, および構造部材
オーバーヘッドガントリー構成 (8/9 軸)	大型ロボットのガントリー上で反転したロボット, 重いワーク	橋桁, 船のパネル, 大きな構造物
デュアルステーションワークセル	ロボット溶接中にワークピースの 2 つの位置でロード/アンロードが可能	高い生産性, アイドル時間の短縮

サポートされているロボット構成: 6-軸, 7-軸 (床/天井レール), 8-軸 (YX型), 9-軸 (YXZ/YZXタイプ)

作業エンベロープ(2mリーチロボット付き):

• 固定ベース: 最大幅1200mm, 最大長さ2000mm
• レール + フロアマウント: 最大幅1200mm, レールによって長さが制限される
• レール + オーバーヘッドマウント: 最大幅2200mm, レールによって長さが制限される

対応業種とワーク種類

ティーチング不要のロボットワークセルはさまざまな業界で広く使用されています. 以下は検証済みのアプリケーションです:

1. 鉄骨構造物の建築

タイプ	特徴
H 形鋼フランジ, リニアリブ	2つのサイドフランジ付きベースプレート, 可変幅, 複数のリブが許可される
不規則に湾曲した垂直プレート	円形や不規則な曲面のプレートにも対応
不規則なリブ	フランジより高いか低い, 平行をサポートします, 凸型, 凹面
傾斜リブ	サイズ ≥100×100mm, 角度60°~120°, 厚さ <15mm
エンドキャップ	三角補強, 辺の長さ ≥40mm, 厚さ≧6mm
サポートプレート	厚さ ≥10mm, 面積≧50×50mm

2. 橋梁と造船

タイプ	特徴
Tバー	上端が傾斜または切り欠きのある垂直プレート, 溶接穴 ≥25mm
サブアセンブリ	パラレルをサポート, 上向き/下向きに湾曲した垂直プレート
プレートユニット	多角形または楕円形の穴, リブ高さ ≥40mm

3. 変圧器タンク

タイプ	特徴
プレートリブ	厚さ ≥6mm, 高さ ≥40mm, 傾斜には20mmの高さマージンが必要です
シールフランジ	厚さ ≥10mm, 長さ/幅≧50mm, 長方形 (サークルなし), 面取り半径 ≥5mm
小リブ	三角補強, 辺の長さ ≥40mm, 厚さ≧6mm

4. タワーフット構造

• タワーフット専用モード (2800Tから継承)
• 図面の自動生成, 2Dから3Dへの変換

サポートされていません

• 鏡面反射ワーク (ステンレス鋼/アルミニウムは評価が必要です)
• サイドマウントプレート
• 円形フランジ
• アルミニウム合金 (アークトラッキングなし, 反省の問題)
• ステンレス鋼はFSWELDシステムによって完全にテストされていません

サポートされている溶接プロセス

パラメータ	仕様
材料	炭素鋼, 低合金鋼, ステンレス鋼 (非ミラー)
溶接方法	ガスメタルアーク溶接 (GMAW)
溶接位置	PA, PB, パソコン, PF, PG
シールドガス	80%Ar+20%CO₂, 100%CO₂, 95%Ar+5%O₂
線径	ソリッド φ1.0/1.2/1.6mm, フラックス入り φ1.2mm

プロセス ソフトウェア パッケージのサポート:

• スクラッチスタート/リスタート
• 織り溶接 (正弦, 三角形, L字型, 傾斜正弦波, 振り子)
• 断続溶接 (スキップ溶接, バックステップ溶接)
• コーナー溶接
• 連続溶接
• 溶接穴溶接
• アークトラッキング (サイン織り/L字織り/三角織り)
• 多層多層溶接
• ボックスコラム溝適応

製造工程

ティーチング不要のロボットワークセルは、いくつかの主要な製造プロセスを通じて製造されます:

設計とエンジニアリング: ワークサイズに基づいたカスタムセル設計, 材料, および生産要件.

製造と組み立て: ポジショナー用高張力鋼構造物, レール, および安全囲い.

システム統合: ロボットの統合, ビジョンシステム, コントローラ, とポジショナー.

ソフトウェア構成: ビジョンシステムの校正, 溶接パラメータの設定, ユーザーインターフェイスの設定と.

テストと校正: ビジョンキャリブレーションを含む完全なシステムテスト, パスの検証, 溶接品質の検証.

オペレータートレーニング: システム運用研修, 基本的なトラブルシューティング, およびメンテナンス手順.

主な利点

利点	説明
ティーチペンダントのプログラミングを排除する	プログラミングスキルは必要ありません; オペレーターは数時間でトレーニング可能
プログラミング時間を短縮します。 70-90%	時間/日から分単位へ
カスタム治具は必要ありません	ワークピースを仮付け溶接し、シンプルなクランプに配置することができます (組立公差±30mm)
ハンドルパーツバリエーション	フィットアップと位置の違いを自動的に補正 (角度偏差 ≤ 8°)
多品種生産に最適	再プログラミングせずに異なるパーツ間を切り替える
デジタルツインの検証	実行前に溶接全体をシミュレーションする
熟練労働者の要件が低い	専門の溶接工やプログラマーへの依存を軽減
リバースモデリング機能 (3800 シリーズ)	CAD モデルを使用せずに溶接パスを生成
インテリジェントなアーク追跡	溶接時のリアルタイムズレ補正

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