Zgrzewanie garbowe w automatyzacji przemysłowej i procesach spawalniczych

Bosch Rexroth oraz CenterLine połączyły siły inżynieryjne w celu wdrożenia zintegrowanego systemu zgrzewania oporowego, bazującego na adaptacyjnym sterowniku PRC7000 oraz serwonapędzanych kleszczach SoftMount. Wspólne rozwiązanie techniczne zostało opracowane z myślą o seryjnej obróbce metali oraz liniach montażowych w przemyśle motoryzacyjnym i maszynowym, gdzie krytyczne znaczenie ma precyzyjne osadzanie elementów złącznych przy jednoczesnym obniżeniu poboru energii.

Wyzwania dynamicznego pozycjonowania w liniach zrobotyzowanych
Zautomatyzowane zgrzewanie garbowe nakrętek i śrub wymaga kompensacji tolerancji wymiarowych tłoczonych komponentów oraz minimalizacji sił bocznych oddziałujących na trzpienie elektrod. W standardowych sekwencjach zrobotyzowanych proces podawania elementów łączących wymusza zatrzymanie ramienia manipulatora, co wydłuża takt produkcyjny i generuje straty cieplne w układach chłodzenia.

Integracja sterowania procesowego ze strukturą mechaniczną kleszczy eliminuje te ograniczenia poprzez synchronizację ruchu osi serwo z podawaniem komponentu.

Architektura techniczna i podział odpowiedzialności partnerów
CenterLine dostarcza kleszcze zgrzewalnicze SoftMount wyposażone w jednostkę szybkiego pozycjonowania elementów złącznych QFP (Quick Fastener Placement). Konstrukcja wykorzystuje pływające ułożyskowanie, które mechanicznie niweluje odchyłki położenia otworów, redukując obciążenia zginające działające na elektrody. Jednostka QFP umożliwia podanie elementu złącznego bezpośrednio w trakcie translacji ramienia robota, eliminując fazę jałowego postoju.

Bosch Rexroth odpowiada za cyfrową architekturę sterowania opartego na jednostce PRC7000. Układ integruje adaptacyjne algorytmy regulacji parametrów prądowych z natywną obsługą serwonapędu elektrody. Oprogramowanie inżynieryjne PRI7000 oraz interfejs webowy PRI-web zapewniają diagnostykę przebiegu zgrzeiny, a moduł IoT Connector przesyła dane telemetryczne do zakładowych systemów MES i chmury za pośrednictwem protokołów OPC UA oraz MQTT.

Zastosowania przemysłowe i parametry eksploatacyjne
Podstawowy obszar wdrożenia stanowi automatyzacja przemysłowa w sektorze automotive, produkcja siatek zbrojeniowych, obudów ochronnych oraz podzespołów do elektrolizerów. Technologia pozwala na jednoczesne formowanie połączeń wielopunktowych przy zmiennych gatunkach materiałów bazowych.

Wdrożenie układu bezpośrednio modyfikuje dynamikę fazy docisku i przepływu prądu:
"Połączenie sterownika zgrzewania marki Rexroth z naszymi kleszczami SoftMount umożliwia znaczne skrócenie czasu procesu zgrzewania, na przykład ze 100 ms do 10 ms," wyjaśnia Udo Schulz, dyrektor zarządzający CenterLine.

Sprzężenie serwonapędu z adaptacyjnym profilem prądowym redukuje całkowity czas cyklu operacyjnego nawet o 60 procent. Równoległe podawanie nakrętek obniża obciążenie termiczne elektrod, redukuje zapotrzebowanie na moc chłodniczą i wydłuża żywotność części eksploatacyjnych w warunkach ciągłej pracy gniazda zrobotyzowanego.

System złożony ze sterownika PRC7400 oraz kleszczy SoftMount został zaprezentowany w Hanowerze podczas targów EuroBLECH 2026.

Redagowane przez Natania Lyngdoh, redaktorkę Induportals, przy wsparciu AI.

www.boschrexroth.com