Bron: Pixabay
Lasrobots behoren tot de belangrijkste industriële robots in de productiesector. Ze verzorgen het lassen, wat in feite het enige is dat machines bij elkaar houdt, inclusief auto's. Robotica in de autoproductie is sterk afhankelijk van geautomatiseerd lassen, en vervangt menselijke arbeid in bijna alle autofabrieken over de hele wereld. Van alle industriële robottoepassingen in de productie is robotlassen de meest recente, die minder dan 20 jaar geleden werd geïntroduceerd.
Soorten robotlasprocessen
Er zijn ongeveer zes geautomatiseerde lasprocessen die veel worden gebruikt in industriële fabricageElk proces heeft een unieke functie en heeft een speciale robot die is ontworpen om die functie uit te voeren.
Weerstandspuntlassen
Weerstandspuntlassen is een proces waarbij warmte uit elektrische weerstand met kracht wordt toegepast om metalen materialen aan elkaar te lassen. Deze concentratie van druk en elektriciteit op één punt zorgt ervoor dat het metaal smelt en samenvloeit terwijl het zich in gesmolten toestand bevindt. Vervolgens laat men het metaal afkoelen en wordt het op die plek permanent verbonden, vandaar de naam Spot Welding.
De voordelen van het gebruik van een puntlasrobot zijn talrijk; een daarvan is dat het naadloos is; het laat geen lassporen achter. Een ander voordeel is dat het veel sterker is vergeleken met andere soorten lassen; zodra twee onderdelen in elkaar smelten, blijven er zwakke plekken over. De automobielindustrie is sterk afhankelijk van puntlasrobots; de gemiddelde auto heeft meer dan 5000 puntlassen.
Laser lassen
Dit is een andere geavanceerde vorm van het verbinden van metalen waarbij de warmte op één punt wordt geconcentreerd met behulp van laserstralen. De technologie bestaat al meer dan 30 jaar. Laserlassen werkt door twee metalen platen met elkaar in contact te brengen. Dit wordt gevolgd door de concentratie van de laserstraal op de randen van de metalen platen. De intense hitte zorgt ervoor dat ze tegelijkertijd smelten, waardoor ze door elkaar worden gemengd en de verbinding compleet is. Zodra ze zijn afgekoeld, worden ze één.
Enkele van de voordelen van laserlassen zijn onder meer een hoge nauwkeurigheid, omdat een laserstraal gemakkelijk kan worden gecontroleerd. De lassnelheid is ook erg hoog; de intense hitte zorgt ervoor dat alle soorten metaal in elkaar smelten en onmiddellijk een verbinding vormen. Bovendien is de consistentie hoog, wat het de ideale methode maakt als je uniformiteit wilt creëren.
Gas metaal booglassen
Dit is een soort a robot lassen proces waarbij de warmtebron een boog is die wordt gevormd tussen een afsmeltende metalen elektrode en het werkstuk met een extern aangevoerd gasvormig schild van gas dat meestal een inert gas is. Hierdoor ontstaat er een smeltbad tussen de twee materialen, die nu na afkoeling samenkomen.
Er zijn twee soorten gas-metaalbooglasrobots. De eerste heet Metal Inert Gas Welding (MIG-lasrobot) en gebruikt een inert gas zoals Argon of Helium; dan is er de Metal Active Gas Welding (MAG) die gebruikmaakt van een actief gas dat meestal een mengsel is van zuurstof, koolstofdioxide en argon.
Het belangrijkste voordeel van gasmetaal booglassen is dat er geen spetters gesmolten materiaal ontstaan, zoals meestal het geval is bij andere lastechnieken; het beschermgas beschermt het smeltbad totdat het afkoelt.
Gas wolfraam booglassen
Dit is een soort laswerk die elektriciteit doorgeeft tussen de elektrode en het te lassen materiaal. De las wordt beschermd tegen de atmosfeer door een beschermgas dat het lasgebied omhult. De elektrode die bij dit proces wordt gebruikt, is gemaakt van wolfraam. De reden waarom voor dit metaal is gekozen, is het feit dat het de hoogste smelttemperaturen heeft van welk metaal dan ook: 6,170 graden Fahrenheit.
De drie belangrijkste wolfraamlegeringen die bij dit lasproces worden gebruikt, zijn zirkoniumwolfraam, dat wordt gebruikt voor non-ferrometalen en hogere wisselstromen gebruikt. Er is Thoriated wolfraam, dat wordt gebruikt op koolstof en roestvrij staal, en tot slot Pure wolfraam, dat wordt gebruikt op aluminium en magnesium.
Dun booglassen
Dit is een robotlasproces dat wordt gebruikt voor dunne materialen die een delicate las vereisen. Iedereen die bekend is met lassen, zal beamen dat het lassen van dunne metaalplaten een enorme uitdaging is. Als je te veel kracht gebruikt of extreem hard las, kan dit de hele aard van de materialen veranderen. Dunbooglassen minimaliseert de doorbranding, waardoor de gesmolten las kan instorten en de materialen kunnen vervormen. Er worden twee inerte gassen gebruikt om spatten te minimaliseren: wolfraam inert gas (TIG) en metaal inert gas (MIG).
Plasma lassen
Plasma lassen is een booglasproces dat op dezelfde manier werkt als booglassen met dunne dikte; het enige verschil hier is dat de plasmaboog kan worden gescheiden van het beschermgasomhulsel. Het plasma wordt vervolgens door een koperen mondstuk met fijne botten geperst, waardoor de boog wordt vernauwd. Het proces kan op drie manieren worden uitgevoerd; Microplasmalassen dat wordt gebruikt voor dunne platen zo klein als 0.1 mm dik.
De tweede heet Medium Current Welding en gebruikt tussen de 15 en 200 A stroom; het heeft een diepere penetratie. De laatste methode heet Keyhole Welding en wordt toegepast op metalen platen tot 10 mm dik.
Voor- en nadelen van het gebruik van robots voor lassen
Het valt niet te ontkennen dat robots steeds meer betrokken raken bij de productieproces naarmate de tijd vordert. In sommige landen hebben ze de menselijke arbeid volledig vervangen. Er zijn voordelen en nadelen van het gebruik van robots voor het lassen, en omvatten de volgende.
De voors
Er is sprake van verhoogde efficiëntie en productiviteit: Lasrobots zijn nauwkeurig in hun werk omdat ze zo geprogrammeerd zijn; er is weinig ruimte voor fouten. Hun vermogen om repetitieve taken keer op keer uit te voeren zonder moe te worden, verhoogt de productiviteit.
Kortere cyclustijden: Naarmate de productie efficiënter wordt, worden de cyclustijden korter. Dit betekent dat er binnen dat tijdsbestek meer kan worden geproduceerd dan toen er nog menselijke arbeid werd gebruikt.
Betere vloerbenutting: Automatisering van de werkplek heeft de menselijke voetafdruk verkleind en op zijn beurt meer vloeroppervlak gecreëerd voor andere dingen. Eén lasrobot kan werk doen dat voorheen door een groep mensen werd gedaan. Met meer ruimte is er meer ruimte voor beweging en de toevoeging van nieuwe robotlasmachines.
Veiligheid neemt toe: Mensen kunnen zich niet te lang concentreren; hoe meer ze werken, hoe groter het concentratieverlies; dit leidt tot ongelukken op plekken waar zware machines worden gebruikt. Lasrobots kunnen daarentegen dagenlang draaien zonder ook maar één voet verkeerd te zetten. Ongelukken komen hierdoor niet meer vaak voor in productiefabrieken.
Minder verspilling: De hoge mate van nauwkeurigheid die robots vertonen, is zo efficiënt dat er heel weinig overblijft om weg te gooien. Menselijke eros is de grootste bijdrager aan verspilling in de meeste productiefaciliteiten. Met robots worden de meeste grondstoffen echter maximaal benut.
de Nadelen
De initiële kosten voor automatisering zijn erg hoog: als u bedenkt hoeveel industriële robotprogrammering er nodig is om robots te maken, en welke complexe hulpmiddelen er nodig zijn om de robots goed te laten functioneren, zijn de kosten voor het automatiseren van uw fabriek in de beginfase erg hoog.
Training is noodzakelijk: Hoewel robots de posities van mensen hebben overgenomen, moeten de meeste nog steeds door mensen worden bediend en begeleid. Het trainen van mensen om deze robots te bedienen kan een zeer dure aangelegenheid zijn die tijd kost, gezien hoe geavanceerd industriële robots kunnen zijn. Hetzelfde geldt voor reparaties en onderhoud, alleen gespecialiseerde experts kunnen dat soort werk aan en ze zijn beperkt in de markt.
Besluitvorming is beperkt: Hoe geavanceerd ze ook zijn, robots missen het vermogen om beslissingen te nemen, ze werken simpelweg op basis van de set instructies die programmeurs hen geven. Er zijn talloze beslissingen die die menselijke factor op de werkplek nodig hebben, iets dat huidige robots missen. Nu de ontwikkeling van AI in een stroomversnelling komt, is er hoop dat robots in de toekomst dat vermogen zullen hebben om eerst dingen te overdenken.
Beperkte flexibiliteit: In tegenstelling tot mensen die getraind kunnen worden om twee verschillende rollen achter elkaar uit te voeren, zijn de meeste lasrobots te gespecialiseerd om dit te kunnen. Ze zijn geprogrammeerd om de ene niche te bevredigen waar ze zich op toeleggen, zonder enige afwijking. De enige manier waarop een lasrobot van rol kan wisselen, is wanneer ze opzettelijk opnieuw worden geprogrammeerd om dat te doen.
De implementatieperiode is lang: overschakelen op robots gebeurt niet met een handgebaar. Eerst moet u uw fabriek herstructureren om ze te kunnen plaatsen, en dan is er nog de kwestie van de levering ervan aan de locatie, gezien hoe zwaar ze zijn. U hebt ook deskundige hulp nodig om ze op te zetten, en dit alles wordt gevolgd door een proefperiode om er zeker van te zijn dat ze werken zoals verwacht voordat de productie wordt hervat. U kijkt naar minimaal 20 weken voordat u volledig operationeel bent.
Robotlassystemen en programmering
Lasrobots vereisen specifieke software zodat ze hun rollen kunnen uitvoeren. Deze software wordt gemaakt door onafhankelijke bedrijven die ze vervolgens verkopen aan robotfabrikanten. Hieronder staan enkele van de populairste softwareprogramma's voor robotlassystemen.
Verbotica
Bron: verbotics.com
Verbotica Weld is eenvoudige maar krachtige lassoftware die vanaf elke desktop kan worden uitgevoerd. Het is een offline opstelling die robotlassen eenvoudig maakt. Het heeft een gebruikersinterface die u een voorproefje geeft van hoe de lasrobot door het programma kan worden aangestuurd. Verbotics is niet gratis, maar er is een proefversie waarmee u de software kunt testen voordat u een definitieve beslissing neemt.
Almacam Weld
Bron: almacam.com
Amalacam-las is offline lasrobotsoftware waarmee fabrikanten hun lasrobots kunnen optimaliseren om hun efficiëntie te verhogen. Almacam Weld wordt al meer dan 20 jaar gebruikt en is in de loop der jaren uitgegroeid tot een van de meest gewilde lassoftware. Een van de voordelen van de software is dat deze eenvoudig te installeren is en dat de operator niet al te veel training nodig heeft om ermee onder de knie te krijgen.
FIG
Bron: new.abb.com
FIG is een andere offline lassoftware die eenvoudig te gebruiken en te implementeren is op elke werkplek. Het verhoogt de productiviteit en vermindert de risico's, terwijl de investeringen in al uw robotsystemen worden gemaximaliseerd. ABB is compatibel met veel lasrobots en kan worden bediend door iedereen die kan worden opgeleid om te begrijpen hoe het werkt.
Gebieden waar robotlassen wordt toegepast
Robotlassen wordt vooral toegepast fabrieken die met zware machines te maken hebben. Sommige van deze industrieën omvatten de volgende.
Automotive Industry
Bron: Pixabay
De gemiddelde auto heeft meer dan 5000 gelaste onderdelen, dat is genoeg bewijs van hoe belangrijk geautomatiseerde lassystemen zijn van levensbelang. Vroeger werd het werk door mensen gedaan, maar dat resulteerde in ongelijkmatig laswerk waardoor auto’s minder efficiënt op de weg reden. Moderne autofabrikanten kunnen niet zonder lasrobots. De verwachting is dat de technologie achter robotlassen in de toekomst verder zal verbeteren.
Elektronische industrie
Bron: Pixabay
Computermoederborden zijn gemaakt van zeer kleine componenten die niet met de hand kunnen worden gelast. Het robotlassen dat betrokken is bij het maken van dergelijke artikelen is zeer geavanceerd en biedt de mogelijkheid om zelfs het kleinste ding te lassen dat met het blote oog moeilijk te onderscheiden is. Het gebruik van robotlassen is de enige manier om elektronica zo snel te produceren als de vraag ernaar.
Olie industrie
Bron: Pixabay
De enorme pijpen die worden gebruikt om ruwe olie over enorme afstanden te transporteren, zijn afhankelijk van robotlassen om ze met elkaar te verbinden, omdat ze in secties moeten worden vervaardigd. Een andere reden waarom robots betrokken zijn bij het lassen van de buizen heeft te maken met veiligheid. De leidingen moeten lekvrij zijn om explosies of lekkages te voorkomen die schade kunnen toebrengen aan mens en milieu.
Luchtvaartindustrie
Bron: Pixabay
Vliegtuigen vereisen meer dan auto's de meeste aandacht bij het vervaardigen van hun onderdelen, gezien het feit dat ze in de lucht moeten blijven. Om fouten te verminderen, zijn alle lassen van vliegtuigonderdelen worden gedaan door zeer geavanceerde lasrobots die geprogrammeerd zijn om alle onderdelen te bestrijken. Ze zijn uitgerust met vision-technologie waarmee ze eventuele gebreken kunnen detecteren.
Gids voor het kopen van een lasrobot
Bron: Pinterest
Het moeilijkste deel van het automatiseren van uw productiebedrijf is beslissen welke robot je moet kiezen. Er zijn talloze robotfabrikanten in de wereld, elk met unieke producten die de beste resultaten beloven. Beslissen waar je voor gaat, vereist veel onderzoek, omdat robots veel kosten. Het is het soort investering dat je een keer in je leven doet en daarom moet het goed gedaan worden. Het volgende is een gids voor het kopen van lasrobots voor uw fabriek.
Ingewikkeldheid
A goede lasrobot moet er een zijn die gemakkelijk te begrijpen is. Als u een lasrobot aanschaft die te ingewikkeld is, kan uw productie stilvallen zodra deze in de problemen komt, omdat er dan een expert van de fabrikant moet worden ingeschakeld om de lasrobot weer op gang te krijgen. Wanneer u een lasrobot selecteert, zorg er dan eerst voor dat deze eenvoudig genoeg is voor uw interne technicus om ermee om te gaan, zodat u kosten kunt besparen op reparaties in de toekomst.
randapparatuur
Bron: Pinterest
Sommige lasrobots hebben add-ons nodig om te kunnen werken. Dit zijn extra kosten die indien mogelijk vermeden moeten worden. Ga voor een lasrobot die in een compleet pakket wordt geleverd, met de mogelijkheid om een groot aantal functies uit te voeren zonder dat u meer hoeft uit te geven aan het kopen van andere onderdelen. Als u er een moet kopen waarvoor accessoires nodig zijn, zorg er dan voor dat de betreffende onderdelen gemakkelijk lokaal te vinden zijn.
Ruimtebeschikbaarheid
Bron: Pixabay
Het aantal en de grootte van de lasrobots die u wilt aanschaffen, zijn afhankelijk van de beschikbare ruimte in uw fabriek. Wanneer vervanging van menselijke arbeid bij robots word je gedwongen om vooraf de vloer vrij te maken. Hoe groter de ruimte, hoe meer lasrobots er ingebouwd kunnen worden en andersom. Als u een kleine fabriek runt en u wilt automatiseren, heeft u een groter vloeroppervlak nodig.
Aard van het werk
Bron: Pinterest
Voor sommige productieprocessen zijn geen geavanceerde lasprocessen nodig, maar als u zich bezighoudt met het soort productie waarbij zware metalen onderdelen betrokken zijn, is robotlassen de meest verstandige route. Bij de automobielindustrie worden zware auto-onderdelen gebruikt die niet goed door menselijke arbeid kunnen worden verwerkt; lasrobots zijn de enige overgebleven optie in die industrie.
Uw budget
Bron: Pixabay
De goedkoopste zware industriële robot gaat voor ongeveer $ 50,000, je zou een gebruikte kunnen krijgen voor iets minder, maar de bottom line is dat robots duur zijn. Hoewel het doel op de lange termijn de middelen heiligt, zullen de initiële kosten van het automatiseren van een productie-installatie voor lasrobots je in de schulden brengen als je niet voorzichtig bent. Naast de kosten van de aanschaf heb je ook geld nodig voor het opleiden van mensen, het installeren van de robots in de fabriek en toekomstige reparaties. Het zal nog wel even duren voordat je de volledige initiële investering kunt terugverdienen.
Flexibiliteit
De meeste robots die betrokken zijn bij de productie zijn taakgericht, dat wil zeggen dat ze zijn ontworpen om een specifieke rol te vervullen. Hoe efficiënt dit ze ook maakt, het beperkt wel hun bereik en als je de kosten in ogenschouw neemt, zou het je enorm helpen als je een fabriek robotarm die meer dan één rol aankan. Een lasrobot die ook het picken en plaatsen aankan, zou een betere investering zijn dan een robot die alleen maar kan lassen.
Beschikbaarheid
Het kost u meer om een specifiek type lasrobot te importeren als deze niet lokaal te vinden is. Als u toevallig in de buurt van een grote robotfabrikant woont, kunt u misschien zelfs speciale bestellingen plaatsen voor aangepaste robots. Industriële robots worden niet overal even wijdverbreid gebruikt, waardoor fabrikanten van industriële automatisering zich concentreren in specifieke gebieden die mogelijk te ver van uw fabriek liggen. Houd rekening met de kosten van het importeren van lasrobots voordat u een keuze maakt.
Support
Bron: Pinterest
Ondersteuning na verkoop is essentieel als het gaat om het omgaan met robots. Het zijn machines zoals alle andere, alleen dan zeer geavanceerd. Hoe dan ook, ze zullen na langdurig gebruik uiteindelijk kapot gaan of defect raken. Wanneer dit gebeurt, heb je hulp nodig zonder dat je gekke bedragen hoeft uit te geven. Ga voor fabrikanten van industriële robots die garanties en toegewijde technische hoop voor een bepaalde tijd kunnen bieden.
Beschikbaarheid reserveonderdelen
Bron: Pinterest
Overmatig gebruikte lasonderdelen, zoals eindeffectors, zullen waarschijnlijk kapot gaan omdat ze het meeste werk doen. Elk beweegbaar onderdeel is gevoelig voor enige vorm van wrijving en hoewel het tijd kost, zullen ze onderweg vervanging nodig hebben. Kies een lasrobot waarvan de reserveonderdelen binnen een mum van tijd beschikbaar zijn. Een gebrek aan reserveonderdelen kan de productie stilleggen en dat is een onderbreking waar u niet mee te maken wilt krijgen.
Software-upgrades
Bron: Pinterest
De beschikbaarheid van software-upgrades is ook een andere grote factor die u zou moeten helpen bepalen welk type lasrobot u voor uw fabriek nodig heeft. Upgrades zorgen ervoor dat de robots efficiënter worden. Als u vastzit aan een robot die software gebruikt die te laat is, kan dit de kwaliteit van de productie aantasten. Kies voor robots die constante software-ondersteuning hebben, met minimaal één keer per jaar upgrades.
Conclusie
Lasrobots behoren tot de belangrijkste industriële robots in de productieruimte. Vanwege de hoge hitte die bij het proces betrokken is, kan deze rol het beste worden uitgevoerd door lasrobots, omdat deze beter bestand zijn tegen hitte dan mensen. Als u van plan bent om te kopen een lasrobot voor een productielocatie kunt u het beste naar de dichtstbijzijnde fabrikant van lasrobots gaan en de beste geautomatiseerde lasmachine voor uw bedrijf aanschaffen.
Lees ook:
Lasrobot: een lijst met de beste 10 merken van robotlasbedrijven
July 14, 2021
Lees meer »
Robotlascel: wat het is en waar u het kunt kopen
29 maart 2021
Lees meer »
Beste fabrikanten van lasmachines in Italië
October 20, 2020
Lees meer »