W teorii ruch ramienia robota jest liniowy i idealnie płynny. W rygorystycznych realiach produkcji seryjnej – nie jest. Jeśli łączysz zrobotyzowaną trajektorię z tradycyjnym zaworem czasowo-ciśnieniowym, na pewno zderzysz się z tzw. Problemem Narożnika (Cornering Problem), niezależnie czy nakładasz klej strukturalny, czy ścieżkę smaru tłumiącego.

Schemat problemu narożnika: błędy w dozowaniu medium przez robota (under-dosing i material accumulation)
Anatomia błędu: Stały wypływ medium (ml/s) w zderzeniu ze zmienną prędkością ramienia robota.

Pułapka stałego wypływu (ml/s)

Standardowe systemy dozujące aplikują medium ze stałą wydajnością, mierzoną w mililitrach na sekundę (ml/s). Jednak kinematyka maszyny narzuca własne zasady. Ramię robota lub układ osi XYZ podczas nakładania uszczelki lub smarowania prowadnic musi stale dostosowywać swoją dynamikę, co obejmuje:

  • Przyspieszanie (rampę) z punktu zerowego.
  • Zwalnianie przed wejściem w zakręt.
  • Chwilowe zatrzymania podczas gwałtownych zmian kierunku (np. kąt 90 stopni).

Gdy zawór "leje" stałą ilość materiału, a pod nim zmienia się prędkość wektora przemieszczenia, geometria ścieżki zaczyna żyć własnym życiem. Jak doskonale obrazuje to powyższa grafika z laboratorium Walther Systemtechnik, proces ten skutkuje dwiema krytycznymi wadami jakościowymi.

1. Nadlanie na zakrętach (Material Accumulation)

Gdy ramię zwalnia, by pokonać łuk (slow / curve) lub gwałtownie zmienia kierunek (stop / directional change), stały strumień medium kumuluje się na małej powierzchni. Powoduje to niekontrolowane rozszerzenie przekroju ścieżki (tzw. efekt psiej kości). Skutek? Nadmiar kleju lub smaru wypływa poza strefę docelową, brudząc detal widoczny dla klienta końcowego.

2. Niedobór na prostych (Under-dosing & Bead Rupture)

Na długich prostych robot osiąga maksymalną prędkość (fast / straight). Jeśli przepływ zaworu był ustawiony pod kątem wolnych zakrętów, na prostym odcinku materiału po prostu "zabraknie". Ścieżka staje się nienaturalnie cienka, co radykalnie obniża parametry wytrzymałościowe złącza (w przypadku klejów) i grozi zatarciem współpracujących detali (w przypadku smarów i past).

WERDYKT: Dla zapewnienia szczelności i wytrzymałości, znaczenie ma nie objętość aplikowana w czasie, lecz objętość aplikowana na jednostkę dystansu.

Speed-Sync: Przejście z [ml/s] na [ml/mm]

Problem Narożnika można trwale rozwiązać wprowadzając do procesu dozowanie proporcjonalne. Nowoczesne zawory oparte na technologii pompy śrubowej (PCP - Progressive Cavity Pump), z linii RotoStream, pozwalają na płynną zmianę wydajności w czasie rzeczywistym.

Tradycyjne dozowanie czasowo-ciśnieniowe Wolumetryczne z kontrolą proporcjonalną (Speed-Sync)
Stałe ciśnienie wypycha medium do zaworu. Rotor wymusza zdefiniowany przepływ wolumetryczny.
Brak komunikacji dynamiki między robotem a zaworem. Sterownik zaworu czyta sygnał prędkości z robota.
Efekt: Braki na prostych, zgrubienia na łukach. Efekt: Idealna geometria ścieżki, stała ilość mililitrów na milimetr przebiegu (ml/mm).

Poprzez sprzężenie analogowe (0-10V) lub cyfrowe protokoły sieciowe (Profinet / EtherCAT / Ethernet/IP), sterownik maszyny informuje kontroler dozowania o aktualnej prędkości punktu TCP. Gdy robot przyspiesza, rotor kręci się szybciej. Gdy wchodzi w zakręt i hamuje – rotor proporcjonalnie zwalnia.

Koniec z ręcznym korygowaniem ścieżki w robocie

Skrócenie czasu programowania i pełna stabilność procesu są na wyciągnięcie ręki. Zapytaj inżyniera ERD, jak wdrożyć komunikację sygnału proporcjonalnego dla Twojej celi zrobotyzowanej.

Skonsultuj projekt integracji z ERD