Robotik Ark Kaynağı Uygulamalarında Ürün Seçimi, Kullanılan Yazılımlar ve Araçlar

Hakan Keskin

Günümüzde robot kullanımının en yaygın olduğu uygulamaların başında kaynak uygulamaları gelmektedir. Bunun en önemli sebeplerinden biri, kaynak esnasında ortamda oluşacak radyasyon, duman ve sıçrantı gibi tehlikeli durumlardan çalışanları korumak, bir diğeri ise hassas ve yüksek tekrarlanabilirliğe sahip robotlarla kaynak kalitesini artırmaktır. Başta otomotiv olmak üzere, çeşitli imalat endüstrilerinde robotik kaynak uygulamaları yoğunlukla gerçekleştirilmektedir.

Ark Kaynağı Uygulamalarında Robot Seçimi

Her uygulamada olduğu gibi ark kaynak uygulamalarında da robot seçimi proses kalitesi ve verimliliğini etkileyen en önemli faktördür.

Robot seçimindeki ilk kriter taşıma kapasitesidir. Taşıma kapasitesini belirleyen ise kaynak torcunun ve beraberindeki ekipmanların ağırlığıdır.

Bir sonraki kriter erişim mesafesidir. Kaynatılacak parçanın ve parçayı sabitleyecek fikstürün boyutuna ve beraberinde hücre yerleşimine göre erişim mesafesi belirlenmelidir.

KUKA, 6 ila 22 kg taşıma kapasitesi ve 700 ila 3100 mm gibi oldukça geniş aralıkta sunduğu robotlarıyla müşterilerin ihtiyaçlarını karşılamaktadır.

KR CYBERTECH ARC

KR CYBERTECH nano ARC

KR IONTEC

Robot seçiminde bir diğer kriter ise bilek yapısıdır. Temel olarak iki farklı bilek yapısıyla karşılaşırız: Düz bilek (in-line wrist) ve içi delik bilek (hollow wrist).

Seçim kaynatılacak parçaya göre yani fikstüre göre veya prosese göre değişkenlik gösterebilir.

Örneğin çok kalabalık bir fikstürünüz var ve çok dar yerlere robotun erişip kaynak atmasını istiyorsanız, düz bilek yapısındaki hortum paketi erişiminizi kısıtlayacaktır. İçi delik bilek (HW) yapısındaki robot ise avantaj sağlayacaktır. Bunun dışında kullanılan torca bağlı olarak KUKA robotlarında altıncı eksenin sonsuz dönüşü önemli bir avantaj olabilir. Hortum paketlerinin kolay kurulumu ve gerginliğin azaltılması da diğer önemli avantajdır.

KUKA HW robot için 6-8 kg, 1440-2100 mm değer aralığındaki robotlar ile çözüm sunmaktadır.

Ark kaynak uygulamalarında yüksek oranda HW robotlar kullanılmakla birlikte, bazı durumlarda düz bilek robotlar da kullanılabilir.

Örneğin robota giydireceğiniz hortum paketinin büyüklüğü düz bilek robot seçmenize etki edebilir. Çift tel beslemeli bir sistem kullanmak istiyorsanız veya proses esnasında farklı torclar kullanmak istiyorsanız, HW yapısında hortum paketleri için ayrılmış boşluk yeterli olmayabilir. Bu durumda düz bilek modeli avantaj sağlayacaktır.

Ark Kaynağı Uygulamalarında Kullanılan Diğer Ekipmanlar

Pozisyoner ve Lineer Eksenler

Kaynak esnasında oryantasyon ve erişimden dolayı robotun kendi eksenlerine ilaveten harici eksenlere ihtiyaç duyulabilir. Bu harici eksen ihtiyaçları pozisyoner ve lineer eksenler ile karşılanabilir.

Robotik Ark Kaynak Makinesi ve Torç Paketi

Yine iş parçanıza bağlı olarak seçtiğiniz pazardaki neredeyse tüm üreticilerin kaynak makineleri ile KUKA robotlarını entegre bir şekilde çalıştırmak mümkündür. KUKA.WorkVisual programı sayesinde sürükle-bırak yöntemi ile dilediğiniz kaynak makinesini robota hızlı bir şekilde tanıtabilirsiniz.

Tel sürme, tel besleme, torç, torç temizleme, tel kesme ve TCP kontrol sensörü gibi ekipmanlar ise robotik kaynak hücresinin diğer gereksinimleridir. Yine pazardaki neredeyse tüm üreticilerin ürünleri ile KUKA entegre bir şekilde çalışabilmektedir.

KUKA Ark Kaynak Teknoloji Paketleri

Seçilen robotları bir ark kaynak robotu haline dönüştürmek için bazı yazılımsal opsiyonlara ihtiyaç vardır. Geliştirilen bu yazılımlar sayesinde hızlı ve kolay programlama konusunda avantaj sağlanmaktadır. KUKA ark kaynak robotları için temel gereksinim KUKA.ArcTech Basic yazılım opsiyonudur. Bundan sonra gereken tüm opsiyonlar KUKA.ArcTech Basic'in üzerine inşa edilir.

KUKA.ArcTech Basic Opsiyonun Temel Özellikleri

MIG/MAG, TIG ya da plazma kaynaklarında kullanılabilir.
Kaynak makinesinin sağladığı hata mesajları üzerinden görüntülenebilir; gaz hatası, tel hatası, torç sıcak hatası gibi.
KUKA.WorkVisual aracılığı ile tek tuşla konfigürasyon başlatılabilir. Halihazırda bulunan kaynak makinesine ait arayüzleri sürükleyerek konfigürasyon başlatılır.
Basit ve kolay programlama için smartPAD üzerinde bulunan status key'ler kullanılabilir.
Hem job mode, hem de in-line form ile kaynak parametreleri yazma imkanı sağlar.
Esnek arayüzü ile olası yeni bir model ile çalışılması ve yeni bir kaynak makinesine geçilmesi durumunda da ciddi bir avantaj sağlar.
KUKA.ArcTech | smartHMI Program Copy Editor ile aynı pozisyonerli hücrelerde aynı fikstür programı var ise otomatik kopyalama yaparak aynı yörüngeyi tekrar yazma gerekliliğini ortadan kaldırır.

KUKA.ArcTech Advanced eklentisi, KUKA.ArcTech Basic yazılım opsiyonunu zorlayıcı kaynak görevlerine yönelik diğer özellikleriyle tamamlar. Robot sisteminin ihtiyaçlarına ve üretim görevlerine yönelik değişikliklere tepki verebilmek için ArcTech'in işlevlerini genişletebilir.

KUKA.ArcTech Advanced Opsiyonun Temel Özellikleri

Gelişmiş hata giderme (advanced error recovery)
Dikişe özgü programlanabilir hataları giderme
Çeşitli kalınlıktaki sac kaynak fonksiyonları
Kaynak parametreleri rampaları
Kaynak dikiş akış kontrolü için PLC arabirimi
Kullanıcıya özel genişletmeler için mühendislik arabirimi

Temel yazılım paketlerinin haricinde kaynatılacak parçaya bağlı olarak uygulama yazılımları da projelerin hızlı ve kolay devreye alınmasını sağlar. Bununla birlikte bazı durumlarda ise bu yazılım opsiyonları olmadan robotunuzu verimli bir şekilde çalıştırmanız mümkün değildir.

KUKA.ArcSense

Kaynak boyunca dikiş takibi yapmanızı sağlayan yazılım paketidir.

KUKA.TouchSense

İş parçası üzerindeki sapmaları algılayıp, telafi edip ve öğretilen yörüngeyi mevcut duruma göre uyarlamaya yarayan yazılım paketidir.

KUKA.SeamTechFinding

Lazer sensör yardımı ile parçanın ve dikişin tam konumunu belirler ve programlanan yolu ayarlar.

KUKA.SeamTechTracking

Lazer sensör yardımı ile programlanan yolu ayarlar ve hassas dikiş takibi sağlar.

KUKA.ArcTechMultilayer

Çok yollu kaynakların kolay programlanması için gerekli tüm fonksiyonları sağlar.

KUKA.ArcTech Adaptive Welding

Boşluk miktarına göre kaynak parametrelerini otomatik uyarlamaya yardımcı olur.

KUKA.RoboTeam

6 adete kadar robotun senkron ve birlikte çalışmasına imkan veren yazılım paketidir.

KUKA.Tracc TCP

TCP'nin otomatik ayarlanması, kontrolü ve kalibrasyonu için kullanılır.

Ark Kaynağı Uygulamalarında Simülasyon Kullanımı ve Dijitalleşme Çözümleri

Projenin başlangıç aşamasındaki belirsizlikleri öngörülebilir hale getirmek için simülasyon yazılımları kullanıcıya bir konfor alanı sunmaktadır.

Seçtiğiniz robotun doğruluğunu gerçeğe en yakın koşullarda çalışan simülasyon programları ile test etmeniz mümkündür. Bu konuda KUKA, KUKA.Sim 4.0 yazılımı ile kullanıcılarına çözüm sunmaktadır. Bu yazılım sayesinde çevrim sürelerinizi hesaplayıp, torcunuzun kaynak esnasındaki en doğru konumunun kontrolünü gerçekleştirebilirsiniz. Bu da zamandan kazanıp, verimliliğinizi artırır ve daha rekabetçi olmanızı sağlar.

Ayrıca KUKA'nın ark kaynak uygulamaları için geliştirdiği KUKA.Sim ArcWeldingAddOn ile birlikte çevrimdışı programlama yaparak hem devreye alma süresini kısaltıp hem de bu işlemi daha kolay hale getirebilirsiniz.

Endüstri 4.0 ile birlikte dijitalleşme konusu giderek daha ilgi çekici hale gelmektedir. KUKA, ark kaynak uygulamalarında kaynak ile ilgili verilerin gerçek zamanlı izlenmesi ve raporlanması için KUKA.ProcessScreen yazılımını geliştirdi. Bu yazılım sayesinde tanımladığınız parametrelere eşik değer girebilir ve bu eşik değerin aşılması durumunda hata mesajları alabilirsiniz, ek olarak bunları kaydederek bir rapor alabilirsiniz. Bu sayede hatalı üretim sayısını azaltıp süreç kalitesini artırabilirsiniz.

ready2_pilot: Kaynak yörüngelerinin kolay öğretilmesi

Ark kaynağı uygulamalarının kaçınılmaz noktalarından biri de uzun süren yörünge ayarlarıdır. Bu ayarlar smartPAD ile çevrimiçi ya da KUKA.Sim ArcWelding AddOn ile çevrimdışı olarak gerçekleştirilebilir. Bunlara ek olarak programlama ve yörünge yazma süresini kısaltan KUKA ready2_pilot opsiyonu ile birlikte kullanıcılara yeni bir çözüm sunulmaktadır. smartPAD üzerinde bulunan 6D mouse'un bir benzerini kaynak torcuna bağlayarak robotun yörüngesini sezgisel olarak belirlemenizi ve program satırının otomatik olarak yazılmasını sağlamaktadır.

KUKA Standart Ark Kaynak Hücreleri

Son yıllarda robotlaşmanın artması ile birlikte işletmelerin verimli çalışmasındaki diğer bir etken de bu sistemlerin sağlıklı bir şekilde yönetilmesidir. Her projeye özel yeniden yapılan hücre tasarımları yönetilmesi zor bir duruma sebep olmaktadır. Üzerine bu hücrelerin farklı entegratörler ile tasarlanıyor olması işletmenin çok fazla çeşitliliği yönetmesi anlamına gelmektedir. Bu çeşitlilik ise işletmelere belli bir noktadan sonra yedek parça, bakım ve esnek üretim konularında ek maliyet getirmektedir.

KUKA, bu çeşitliliğin önüne geçmek ve işletme maliyetlerini azaltmak için standart ark kaynak hücrelerini müşterilerine sunmaktadır. İşletmeler ihtiyaçları ve prosesin gereklilikleri doğrultusunda en uygun standart kaynak hücresinin siparişini verebilirler. Üstelik tüm dünyada robotta olduğu gibi hücreler için de servis hizmeti KUKA tarafından sağlanmaktadır. Tek bir tedarikçi ile yönetilmesi oldukça karmaşık olan süreci yönetiyor olmak işletmelerin sağladığı en önemli faydalardan biridir.

Robotik Ark Kaynak Projesi Entegrasyonu

Ark kaynak uygulaması ayrı bir uzmanlık gerektiren bir uygulamadır. Robotik entegrasyon kabiliyetinin yanı sıra, bu proseste uzman olan entegratörler ile çalışmak işletmelerin projelerini hızlı ve daha kolay devreye almalarını sağlar.

KUKA olarak her projede olduğu gibi ark kaynak uygulamalarında da sektör, iş parçası ve malzeme bazlı uzman olan Resmi Sistem Partnerlerimiz ile birlikte çözümlerimizi sunuyoruz.