特種管配件制造商創(chuàng)新地利用兩臺FANUC Robotics機(jī)器人提高生產(chǎn)能力，并消除人工等離子切割和焊接的勞動負(fù)荷。為補(bǔ)償制造差異性，該系統(tǒng)融合了等離子切割的自適應(yīng)路徑控制和人工干預(yù)進(jìn)行焊接操作的實(shí)時(shí)路徑控制。 

　　Valen Fittings采用各種新型材料為石油天然氣行業(yè)制造特種對焊配件，目前使用的37種材料無一是黑色金屬。這些配件一般用于關(guān)鍵應(yīng)用中，通常是在海上或石油天然氣精煉工藝的“高危區(qū)域”。 

　　產(chǎn)品尺寸廣泛，通常直徑從8英寸到48英寸。有些配件需要焊工連續(xù)焊接15分鐘。Valen總經(jīng)理Len Sandford解釋說，“Valen以其產(chǎn)品質(zhì)量而聞名，尤其是其訂單周轉(zhuǎn)速度在業(yè)內(nèi)獨(dú)樹一幟。”

　　“我們不斷致力于提高生產(chǎn)率，但是由于眾多配件、材料類型、厚度范圍和小批量訂單，我們不具備實(shí)施基本的焊接機(jī)器人原理的條件。我們的目標(biāo)始終是采用我們已有的人工技能，從而保持質(zhì)量并減輕操作人員的負(fù)荷。”

　　通過與焊接自動化專家Pentangle Engineering的合作，采用FANUC機(jī)器人系統(tǒng)，Valen首先解決準(zhǔn)確地等離子切割成品沖壓件的問題。

　　使用倒置于懸臂上的Fanuc Robotics M-16 iB等離子切割邊緣，然后沿著相同邊切割焊接坡口角度。

　　“我們意識到該系統(tǒng)需要大量的開發(fā)工作，才能適應(yīng)機(jī)器人所面臨的差異性。由于我們生產(chǎn)的產(chǎn)品厚度和形狀變化，沒有任何兩個(gè)沖壓件是相同的，”Len繼續(xù)說，“Pentangle很快掌握了這一要求，并制定了實(shí)時(shí)測量解決方案，使用激光器和來自等離子切割機(jī)的反饋電壓提供實(shí)時(shí)的自適應(yīng)控制。”

　　新開發(fā)的系統(tǒng)允許機(jī)器人首先找到起始點(diǎn)，然后偏移其坐標(biāo)系進(jìn)行補(bǔ)償。在初始切割過程中，持續(xù)測量等離子電壓，用于控制割炬的高度和路徑。這確保典型公差在0.5mm以內(nèi)的精確切割。Pentangle將激光傳感器內(nèi)置于等離子切割頭中，控制隨后的但是同等關(guān)鍵的焊接坡口角度的切割，并沿著坡口鈍邊保持恒定的3 mm ‘區(qū)域’。 

　　機(jī)器人使得難免臟亂的直接工作區(qū)域不再需要操作人員，而且厚度24英寸的沖壓件的生產(chǎn)時(shí)間從約1½小時(shí)降低至10分鐘。

　　第二個(gè)機(jī)器人用于焊接已經(jīng)準(zhǔn)備好的型材，采用6軸FANUC Robotics ARC Mate 120iC，配有單軸機(jī)械臂。該單元采用高解析度攝像機(jī)觀察焊口，并在機(jī)器人第6軸上安裝了手柄控制滑動系統(tǒng)，用于在焊接工藝過程中調(diào)節(jié)焊槍。

上圖為：FANUC Robotics ARC Mate 120iC機(jī)器人

　　每個(gè)完整的焊口需要12次運(yùn)行完成。在每次運(yùn)行過程中，操作人員可以在監(jiān)視器上查看側(cè)壁熔合和焊縫對齊。通過使用手柄進(jìn)行0.5mm步幅的點(diǎn)動，他可以在焊接過程中精細(xì)調(diào)節(jié)焊槍。

　　最后，Len解釋說，“焊接質(zhì)量仍然反映操作人員的個(gè)人技能，但是機(jī)器人所完成焊縫的總體外觀有了顯著改善。 

　　“自從安裝機(jī)器人之后，我們的總體生產(chǎn)效率得到提高。它們更具穩(wěn)定性，生產(chǎn)質(zhì)量無懈可擊。從項(xiàng)目的角度而言，我們知道我們的目標(biāo)是什么，我們不希望用很多人照看每一個(gè)單元，我們需要簡單的單人操作，讓我們已有的熟練操作人員擁有更簡單、安全、清潔和輕松的工作方式，而且我們相信我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。”

 　　FANUC，是全球最多樣化的FA（工廠自動化）、機(jī)器人和智能機(jī)械的制造商。自1956年成立以來，公司始終是全球計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備發(fā)展的先驅(qū)，在自動化領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出。上世紀(jì)70年代，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場份額。2008年FANUC成為世界上最大的機(jī)器人生產(chǎn)廠商，在全球第一個(gè)突破20萬臺機(jī)器人。目前已突破25萬臺，市場份額穩(wěn)居第一。