「Robotmasterは必須です...コードは数千行になる可能性があります。人間にはこんなことはできないでしょう」。
それがRobotmasterのすべてです」。
Dan Allford氏
ARC創業者兼社長
3次元空間でのプラズマ切断を自動化するには、関係者全員が最高のパフォーマンスを発揮する必要があります。ロボットをプログラミングして、プラズマトーチをさまざまな角度と速度で操作し、安定した曲線と滑らかな斜面を3次元で同時に作成するのは、非常に困難な作業です。
ARC Specialties, Inc.,は問題解決に取り組んでいます。テキサス州ヒューストンに本社を置くオートメーションインテグレーターは、金属接合および切断の約40年の経験を活かし、30か国以上で消費者、石油・ガス、防衛、研究の各業界向けの機械を製造してきました。一貫したアプローチを採用するのではなく、独自の運用ニーズを満たし、持続可能な成長をサポートする革新的なソリューションを生み出しています。ARCは常に問題に最適な解決策を提供します。
従来の2Dプレート切断を超える製造プロセスを求める業界が増え始めたため、高度な切断ソリューションメーカーのHypertherm, Inc.はARC Specialtiesに対して3Dロボットプラズマ切断用の自動化ソリューションを設計・構築するというアイデアを提案しました。その結果、共同作業による成果が得られました。
この特定のパズルには3つのパーツがあります：切断システム、ロボット、ソフトウェアです。Hyperthermの高度なプラズマ切断システムとKUKA Roboticsの強力なロボットコントローラはどちらもetherCAT通信を使用しているため、すぐに適合します。両社ともすでにARC Specialtiesと関係があり、インテグレーターのモーションコントロールの専門知識を十分に認識していました。KUKAがARCにソフトウェア面の取り組みとすべてのセルコンポーネントの統合を推奨したことで、提携はさらに強化されました。
そのアイデアは、手間のかかるプログラミングなしで、CAD図面を3次元のプラズマ切断鋼部品に迅速かつ簡単に変換できるターンキー製造システムを作成することでした。ここでHyperthermのRobotmasterオフラインプログラミングソフトウェアがパズルの不可欠な部分となりました。
「Robotmasterは不可欠です」とARC創業者兼社長のDan Allford氏は述べています。「3D CAD図面は、最終部品がどのように見えるべきかを示すだけです。部品を作成するためのロボットパスとパラメータを生成するためには、膨大な量の情報が必要です。プラズマトーチは、各切断線の外側にオフセットし、正しい方向に角度をつける必要があります。複雑な曲線を小さなスプラインセグメントに分解して、スムーズな最終加工を作成する必要があります。"
「数千行のコードになるかもしれません」とAllford氏は言います。「人間には絶対にできないことです。それがRobotmasterのすべてです」。
Robotmasterソフトウェアは、ポイントごとのロボットプログラミングの必要性を排除し、時間と労力を節約します。オフラインプログラミング (OLP) は、ロボットを新しいジョブにプログラミングしている間に生産を停止する必要がないため、稼働時間も向上します。
ARC Specialtiesは、すべての協力者の協力を得て、FlexFab™ 3Dロボットプラズマ切断セルを設計および構築しました。このシステムは、2019年のFABTECH Expoで初めて公開されました。展示会参加者は、CADからパスへの変換をリアルタイムで確認し、Robotmasterソフトウェアを使用するとどれほど簡単かを直接体験することができました。見物人が驚きながら見守る中、部品のデザインを変更し、ボタンを押すとロボットが即座にそれを切断しました。
「誰でもロボットにプラズマを装着できます。しかし、それでもロボットにパターンを教示する必要があります」とAllford氏は言います。「私たちはCAD図面を取り込み、Robotmasterソフトウェアにインポートします。そこから、それをロボット コードに変換し、プログラミングを介さずに3次元の部品を作成します。FlexFabは、中間ステップなしで 3D 図面を3Dの部品に変換します」。
3Dの世界には柔軟性が求められます。FlexFabの「フレックス」とは？6軸ロボットを1台で。もう1つはソフトウェアです。
標準的なCNCプラズマテーブルや専用機械と比較して、この柔軟なロボットセルは、3次元部品や複雑な形状の作成に優れているだけでなく、2次元部品の切断にも使用できます。これは、製造業者が頻繁な変更の柔軟性とRobotmasterソフトウェアによる簡単なプログラミングを必要とする、少量多品種のアプリケーションに特に有利です。
ARCの顧客には、ガスや石油のパイプラインおよび一般産業用パイプラインの製造業者、ならびに圧力容器やフィルターの製造業者が含まれています。しかし、プレート、パイプ、Iビーム、チャンネル、またはアングルを切断するあらゆる製造業者にとって、FlexFabシステムは有益です。
Robotmasterの柔軟性と使いやすさは、アプリケーションに関わらず、統合プロセスを容易にします。
「Robotmaster により、より困難な問題に取り組むことができます」と ARCの制御システムプログラマーであるKevin Sevcik氏は述べています。「過去にこのようなセルで採用した他のアプローチよりも速くなっています。幾つかの形状はより複雑な形状であり、一連の寸法の観点からは実用的ではありません。オフラインプログラミングソフトウェアは絶対に必要です。Robotmasterは最も使いやすいツールです」。
ARCのSevcik氏は、FlexFabシステムに精密制御を導入する責任を負っていました。数ミリメートルごとに切断パラメータをオンザフライで最適化するセルの能力は、ARCのモーションコントロール技術の高さを示しています。Robotmasterのシミュレーションおよびパス最適化ツールは、Sevcik氏のような高度なスキルと経験を持つプログラマーでも、単純なアプリケーションと複雑なアプリケーションの両方でエラーのないロボットの軌道を視覚化し、最適化するのに役立ちます。
「場合によっては、ロボットで実行する必要がある動作があり、特異点に遭遇したり、軸の1つに制限に遭遇したりすることがあります。Robotmasterのパス最適化により、これらの制限があることを確認し、それらを回避するのがはるかに簡単になります」と Sevcik氏は言います。
Robotmasterの前処理ツールは、ロボットプログラマーの視点から設計されています。その前の画面で、ユーザーは発生する前に潜在的なエラーを確認できます。トーチをこの方向に傾けると、ゾーンが赤に変わります。逆の方法を試すと、緑色になります。準備は完了です。パス最適化が視覚化されます。
ARC SpecialtiesはRobotmasterチームと緊密に連携し、3Dプラズマ切断用のロボットパス生成プロセスを微調整します。Robotmasterプラットフォームの柔軟性により、インテグレーターの独自のニーズに合わせて柔軟に調整できます。
ARCは最近、FANUCロボットをFlexFabコンセプトに統合し、ABBロボットとのシステム統合も計画しています。Robotmasterは、主要なロボットブランドのいずれでも単一のソフトウェアソリューションで動作するため、これは簡単です。
「問題が発生した場合、そのプロセスに詳しい人に連絡できることを知っておく必要があります」と、ARCのオペレーション担当副社長、John Martin氏は語ります。「だからこそ、RobotmasterやHyperthermとのこのような関係は非常に重要です」。
適切なパートナーがそばにいれば、どんな課題にも立ち向かうことができます。