Źródło: Pixabay
Roboty spawalnicze należą do najważniejszych robotów przemysłowych w przestrzeni produkcyjnej. Zajmują się spawaniem, które jest zasadniczo jedyną rzeczą, która trzyma maszyny razem, włączając samochody. Robotyka w produkcji samochodów w dużym stopniu zależy od zautomatyzowanego spawania, zastępując pracę ludzką w niemal wszystkich fabrykach samochodowych na całym świecie. Ze wszystkich zastosowań robotów przemysłowych w produkcji, spawanie robotyczne jest najnowsze, ponieważ zostało wprowadzone mniej niż 20 lat temu.
Rodzaje zrobotyzowanych procesów spawalniczych
Istnieje około sześciu zautomatyzowanych procesów spawania, które są szeroko stosowane w produkcji przemysłowejKażdy proces pełni unikalną funkcję i ma specjalnego robota zaprojektowanego do jej wykonywania.
Zgrzewanie punktowe oporowe
Zgrzewanie punktowe oporowe to proces, w którym ciepło wytwarzane przez opór elektryczny jest przykładane z siłą w celu zespawania materiałów metalowych. To stężenie ciśnienia i elektryczności w jednym punkcie powoduje, że metal topi się i łączy, gdy jest w stanie stopionym. Następnie metal pozostawia się do ostygnięcia i trwale łączy się w tym miejscu, stąd nazwa zgrzewanie punktowe.
Zalety korzystania z robota do spawania punktowego są liczne; jedną z nich jest to, że jest bezszwowe; nie pozostawia żadnych śladów spawania. Inną jest to, że jest znacznie mocniejsze w porównaniu z innymi rodzajami spawania; gdy dwie części stopią się ze sobą, pozostają słabe punkty. Przemysł motoryzacyjny w dużym stopniu polega na robotach do spawania punktowego, a przeciętny samochód ma ponad 5000 spawów punktowych.
Spawanie laserowe
To kolejna zaawansowana forma łączenia metali, która skupia ciepło w jednym punkcie za pomocą wiązek lasera. Technologia ta jest znana od ponad 30 lat. Spawanie laserowe działa poprzez połączenie ze sobą dwóch blach. Następnie następuje koncentracja wiązki lasera na ich krawędziach blach. Intensywne ciepło powoduje ich jednoczesne stopienie i wymieszanie, tworząc połączenie. Gdy ostygną, stają się jednością.
Niektóre zalety spawania laserowego obejmują wysoką precyzję, ponieważ wiązkę lasera można łatwo kontrolować. Szybkość spawania jest również bardzo wysoka; intensywne ciepło powoduje, że każdy rodzaj metalu topi się ze sobą, tworząc natychmiastowe połączenie. Konsystencja jest również wysoka, co czyni ją idealną metodą, jeśli chcesz uzyskać jednolitość.
Spawanie łukowe gazem metalowym
Jest to rodzaj A spawanie zrobotyzowane proces, w którym źródłem ciepła jest łuk utworzony pomiędzy zużywalną elektrodą metalową a przedmiotem obrabianym, w osłonie gazowej dostarczanej z zewnątrz, zwykle będącej gazem obojętnym. Powoduje to utworzenie jeziorka spawalniczego pomiędzy dwoma materiałami, które łączą się po ostygnięciu.
Istnieją dwa typy robota do spawania łukiem gazowym. Pierwszy nazywa się spawaniem gazem obojętnym (spawanie MIG), które wykorzystuje gaz obojętny, taki jak argon lub hel; następnie jest spawanie gazem aktywnym (MAG), które wykorzystuje gaz aktywny, który zwykle jest mieszanką tlenu, dwutlenku węgla i argonu.
Główną zaletą spawanie łukowe w gazowym metalu jest to, że nie ma rozprysków stopionego materiału, jak to zwykle ma miejsce w przypadku innych technik spawania; gaz osłonowy chroni jeziorko spawalnicze do czasu jego ostygnięcia.
Spawanie łukiem gazowym wolframu
To jest rodzaj spawania który przekazuje prąd pomiędzy elektrodą a spawanym materiałem. Spoina jest chroniona przed atmosferą przez gaz osłonowy otaczający obszar spoiny. Elektroda używana w tym procesie wykonana jest z wolframu. Powodem, dla którego wybrano ten metal, jest fakt, że ma on najwyższą temperaturę topnienia spośród wszystkich metali wynoszącą 6,170 stopni Fahrenheita.
Trzy główne stopy wolframu stosowane w tym procesie spawania to wolfram cyrkonowany, który jest stosowany do metali nieżelaznych i wykorzystuje wyższe prądy prądu przemiennego. Istnieje wolfram torowany, który jest stosowany w przypadku stali węglowej i nierdzewnej, i wreszcie czysty wolfram, który jest stosowany w przypadku aluminium i magnezu.
Spawanie łukowe cienkowarstwowe
Jest to proces spawania robotem, który jest stosowany do cienkich materiałów wymagających delikatnego spawania. Każdy, kto jest obeznany ze spawaniem, potwierdzi, że spawanie cienkich arkuszy metali jest ogromnym wyzwaniem. Jeśli użyjesz zbyt dużej siły lub bardzo ekstremalnego rodzaju spawania, może to zmienić całą naturę zaangażowanych materiałów. Spawanie łukiem cienkim działa poprzez minimalizowanie przepalenia, które może spowodować zapadnięcie się stopionego spoiny, zniekształcając materiały. Istnieją dwa gazy obojętne, które są używane w tym procesie w celu zminimalizowania rozprysków: Tungsten Inert Gas (TIG) i Metal Inert Gas (MIG).
Spawanie plazmowe
Spawanie plazmowe to proces spawania łukowego, który działa w podobny sposób jak spawanie łukiem cienkowarstwowym; jedyna różnica polega na tym, że łuk plazmowy można oddzielić od powłoki gazu osłonowego. Plazma jest następnie przeciskana przez drobnoziarnistą miedzianą dyszę, która następnie zawęża łuk. Proces można przeprowadzić na trzy główne sposoby; Spawanie mikroplazmowe stosowane w przypadku cienkich blach o grubości zaledwie 0.1 mm.
Drugi sposób nazywa się spawaniem średnioprądowym i wykorzystuje prąd o natężeniu od 15 do 200 A; ma głębszą penetrację. Ostatnią metodą jest spawanie dziurką od klucza, które stosuje się w przypadku blach o grubości do 10 mm.
Plusy i minusy stosowania robotów spawalniczych
Nie da się ukryć, że roboty coraz częściej zajmują się m.in proces produkcji w miarę upływu czasu. W niektórych krajach całkowicie zastąpiły one pracę ludzką. Tam są Zalety i wady wykorzystania robotów do spawania, a są to m.in.
Plusy
Zwiększona wydajność i produktywność: roboty spawalnicze są precyzyjne w swojej pracy, ponieważ są tak zaprogramowane; jest bardzo mało miejsca na błędy. Ich zdolność do wykonywania powtarzalnych zadań w kółko bez zmęczenia zwiększa produktywność.
Krótsze cykle produkcyjne: W miarę jak produkcja staje się bardziej wydajna, cykle produkcyjne stają się krótsze, co z kolei oznacza, że w danym czasie można wyprodukować więcej w porównaniu z produkcją opartą na pracy ludzkiej.
Lepsze wykorzystanie powierzchni: Automatyzacja miejsca pracy zmniejszyła ludzki ślad i w rezultacie stworzyła więcej miejsca na podłodze na inne rzeczy. Jeden robot spawalniczy jest w stanie wykonać pracę, którą wcześniej wykonywała grupa ludzi. Większa przestrzeń oznacza więcej miejsca na ruch, a także dodanie nowych robotycznych maszyn spawalniczych.
Bezpieczeństwo wzrasta: Ludzie nie potrafią utrzymać koncentracji przez zbyt długi czas; im więcej pracują, tym większy jest spadek koncentracji; to właśnie prowadzi do wypadków w miejscach, w których używa się ciężkiego sprzętu. Z drugiej strony roboty spawalnicze mogą pracować przez wiele dni, nie popełniając ani jednego błędu. Z tego powodu wypadki nie są już powszechne w fabrykach produkcyjnych.
Zmniejszone marnotrawstwo: Wysoki poziom dokładności wykazywany przez roboty jest tak wydajny, że pozostaje bardzo mało rzeczy do wyrzucenia. Ludzki eros jest największym czynnikiem marnotrawstwa w większości zakładów produkcyjnych. Jednak w przypadku robotów większość surowców jest wykorzystywana maksymalnie.
Wady
Początkowy koszt automatyzacji jest bardzo wysoki: biorąc pod uwagę ilość pracy włożonej w programowanie robotów przemysłowych w celu ich prawidłowego funkcjonowania, a także skomplikowane narzędzia niezbędne do ich prawidłowego funkcjonowania, koszt automatyzacji zakładu jest bardzo wysoki w fazie początkowej.
Szkolenie jest konieczne: Chociaż roboty przejęły stanowiska ludzkie, większość z nich nadal musi być obsługiwana i nadzorowana przez ludzi. Szkolenie ludzi w zakresie obsługi tych robotów może być bardzo kosztowną sprawą, która zajmuje dużo czasu, biorąc pod uwagę, jak skomplikowane mogą być roboty przemysłowe. To samo dotyczy napraw i konserwacji, tylko wyspecjalizowani eksperci mogą zająć się tego typu pracą, a ich dostępność na rynku jest ograniczona.
Podejmowanie decyzji jest ograniczone: Choć mogą być skomplikowane, roboty nie mają zdolności podejmowania decyzji, po prostu działają w oparciu o zestaw instrukcji przekazywanych im przez programistów. Istnieje niezliczona ilość decyzji, które wymagają czynnika ludzkiego w miejscu pracy, czego brakuje obecnym robotom. Wraz z rozwojem sztucznej inteligencji istnieje nadzieja, że w przyszłości roboty będą miały tę zdolność, aby najpierw przemyśleć rzeczy.
Ograniczona elastyczność: W przeciwieństwie do ludzi, których można wyszkolić do wykonywania dwóch różnych ról po kolei, większość robotów spawalniczych jest zbyt wyspecjalizowana, aby mogły to zrobić. Są zaprogramowane tak, aby zaspokoić jedną niszę, której są poświęcone, bez żadnych odstępstw. Jedynym sposobem, w jaki robot spawalniczy może zmienić role, jest celowe przeprogramowanie go do tego.
Okres wdrożenia jest długi: Przejście na roboty nie odbywa się za pomocą machnięcia ręką. Najpierw musisz przebudować zakład, aby je pomieścić, a następnie pojawia się kwestia ich dostawy do zakładu, biorąc pod uwagę ich wagę. Będziesz również potrzebować pomocy eksperta, aby je skonfigurować, a następnie okresu próbnego, aby upewnić się, że działają zgodnie z oczekiwaniami przed wznowieniem produkcji. Patrzysz na minimum 20 tygodni, zanim zaczniesz w pełni działać.
Zrobotyzowane systemy spawalnicze i programowanie
Roboty spawalnicze wymagają określone oprogramowanie aby mogli wykonywać swoje role. To oprogramowanie jest tworzone przez niezależne firmy, które następnie sprzedają je producentom robotów. Poniżej przedstawiono niektóre z najpopularniejszych oprogramowań do systemów spawania robotów.
Werbotyka
Źródło: verbotics.com
Werbotyka Weld to proste, ale wydajne oprogramowanie spawalnicze, które można uruchomić z dowolnego komputera. Jest to konfiguracja offline, która sprawia, że spawanie zrobotyzowane jest łatwą sprawą. Posiada interfejs użytkownika, który daje podgląd tego, jak robot spawalniczy może być kontrolowany przez program. Verbotics nie jest darmowy, ale ma wersję próbną, która pozwala przetestować oprogramowanie przed podjęciem ostatecznej decyzji.
Spawanie Almacam
Źródło: almacam.com
Spawanie amalacamowe to oprogramowanie do robotów spawalniczych działające w trybie offline, które umożliwia producentom optymalizację robotów spawalniczych w celu zwiększenia ich wydajności. Almacam Weld jest używany od ponad 20 lat i przez lata był udoskonalany, stając się jednym z najbardziej poszukiwanych programów spawalniczych. Jedną z zalet oprogramowania jest to, że jest łatwe w instalacji i nie wymaga zbyt dużego przeszkolenia operatora, aby go opanować.
WĄTEK
Źródło: new.abb.com
WĄTEK to kolejne oprogramowanie spawalnicze działające w trybie offline, które jest łatwe w obsłudze i wdrożeniu w każdym miejscu pracy. Zwiększa produktywność, a także zmniejsza ryzyko, jednocześnie maksymalizując inwestycje we wszystkie systemy robotyczne. Firma ABB jest kompatybilna z wieloma robotami spawalniczymi i może być obsługiwana przez każdą osobę przeszkoloną w zakresie zrozumienia jej działania.
Obszary, w których stosowane jest spawanie zrobotyzowane
Spawanie zrobotyzowane jest najczęściej stosowane w Zakłady produkcyjne zajmujących się ciężkimi maszynami. Niektóre z tych branż obejmują następujące.
Przemysł motoryzacyjny
Źródło: Pixabay
Przeciętny samochód ma ponad 5000 zespawanych części, to wystarczający dowód, jak ważne zautomatyzowane systemy spawalnicze są istotne. Kiedyś prace te wykonywali ludzie, ale skutkowało to nierównym spawaniem, co powodowało, że samochody były mniej wydajne na drodze. Współcześni producenci samochodów nie mogą obejść się bez robotów spawalniczych. Oczekuje się, że w przyszłości technologia spawania zrobotyzowanego będzie jeszcze bardziej udoskonalana.
Branża elektroniczna
Źródło: Pixabay
Płyty główne komputerów składają się z bardzo drobnych elementów, których nie da się zespawać ręcznie. Spawanie zrobotyzowane stosowane przy wytwarzaniu takich elementów jest bardzo zaawansowane i umożliwia spawanie nawet najdrobniejszych rzeczy, których gołym okiem trudno będzie dostrzec. Zastosowanie spawania zrobotyzowanego to jedyny sposób, który pozwala produkować elektronikę tak szybko, jak jest to potrzebne.
Przemysł naftowy
Źródło: Pixabay
Ogromne rury używane do transportu ropy naftowej na ogromne odległości wymagają zrobotyzowanego spawania, aby je połączyć, ponieważ muszą być produkowane w odcinkach. Innym powodem, dla którego roboty spawają rury, jest bezpieczeństwo. Rury muszą być szczelne, aby uniknąć eksplozji lub wycieków, które mogłyby spowodować szkody dla ludzi i środowiska.
Przemysł lotniczy
Źródło: Pixabay
Samoloty, bardziej niż samochody, wymagają największej uwagi podczas produkcji części, biorąc pod uwagę fakt, że muszą pozostać w powietrzu. Aby ograniczyć błędy, wszystkie spawanie części samolotów są wykonywane przez wysoce zaawansowane roboty spawalnicze, które są zaprogramowane do pokrycia wszystkich części. Są wyposażone w technologię wizyjną, dzięki której mogą wykryć każdą wadę.
Przewodnik po zakupie robota spawalniczego
Źródło: Pinterest
Najtrudniejsza część automatyzując swoją działalność produkcyjną decyduje, jakiego robota wybrać. Na świecie jest niezliczona ilość producentów robotów, a każdy z nich oferuje unikalne produkty, które obiecują najlepsze wyniki. Podjęcie decyzji, na co się zdecydować, wymaga wielu badań, ponieważ roboty są dużo droższe. Jest to inwestycja, którą podejmuje się raz w życiu, dlatego należy ją przeprowadzić dobrze. Poniżej znajduje się przewodnik dotyczący zakupu robotów spawalniczych do Twojego zakładu produkcyjnego.
Złożoność
A dobry robot spawalniczy powinien być łatwy do zrozumienia. Zakup robota spawalniczego, który jest zbyt skomplikowany, może przerwać produkcję w przypadku problemów, ponieważ ponowne uruchomienie wymagałoby sprowadzenia eksperta od producenta. Wybierając robota spawalniczego, najpierw upewnij się, że jest on wystarczająco prosty do obsługi przez Twojego technika, co pozwoli zaoszczędzić na kosztach napraw w przyszłości.
Peryferia
Źródło: Pinterest
Niektóre roboty spawalnicze wymagają dodatków, aby mogły działać. Jest to dodatkowy koszt, którego należy unikać, jeśli to możliwe. Wybierz robota spawalniczego dostępnego w zestawie z możliwością wykonywania niezliczonych funkcji bez konieczności wydawania większych pieniędzy na zakup innych części. Jeśli musisz kupić taki, który potrzebuje akcesoriów, upewnij się, że dane części można łatwo znaleźć lokalnie.
Dostępność przestrzeni
Źródło: Pixabay
Liczba i rozmiar robotów spawalniczych, które zamierzasz nabyć, zależą od dostępnej przestrzeni w Twoim zakładzie. Gdy zastępując pracę ludzką w przypadku robotów będziesz zmuszony wcześniej oczyścić podłogę. Im większa przestrzeń, tym większa liczba robotów spawalniczych, które można w niej zamontować i odwrotnie. Jeśli prowadziłeś małą fabrykę i zamierzasz ją zautomatyzować, będziesz potrzebować większej powierzchni.
Natura pracy
Źródło: Pinterest
Niektóre procesy produkcyjne nie wymagają zaawansowanych procesów spawania, ale jeśli zajmujesz się produkcją obejmującą ciężkie części metalowe, najrozsądniejszym rozwiązaniem będzie spawanie zrobotyzowane. Produkcja samochodów wiąże się z wykorzystaniem ciężkich części samochodowych, z którymi nie może sobie poradzić człowiek. Jedyną opcją pozostałą w tej branży są roboty spawalnicze.
Twój budżet
Źródło: Pixabay
Najtańszy robot przemysłowy o dużej wytrzymałości kosztuje około 50,000 XNUMX dolarów, można kupić używanego za nieco mniej, ale najważniejsze jest to, że roboty są drogie. Choć cel uświęca środki w dłuższej perspektywie, początkowy koszt robota spawalniczego do automatyzacji zakładu produkcyjnego wpędzi cię w długi, jeśli nie będziesz ostrożny. Oprócz kosztów zakupu, będziesz również potrzebować pieniędzy na szkolenie ludzi, ustawienie ich w fabryce i przyszłe naprawy. Minie trochę czasu, zanim będziesz w stanie zwrócić całą początkową inwestycję.
Elastyczność
Większość robotów wykorzystywanych w produkcji ma charakter zadaniowy, czyli jest zaprojektowana do pełnienia określonej roli. Chociaż zwiększa to ich skuteczność, ogranicza to ich zasięg, a biorąc pod uwagę ich koszt, naprawdę bardzo by ci pomogło, gdybyś mógł uzyskać fabryczne ramię robota który może pełnić więcej niż jedną rolę. Robot spawalniczy, który może również obsługiwać pobieranie i układanie, byłby lepszą inwestycją w porównaniu z robotem, który obsługuje tylko spawanie.
Dostępność:
Importowanie określonego typu robota spawalniczego będzie kosztować więcej, jeśli nie można go znaleźć lokalnie. Jeśli mieszkasz w pobliżu dużego producenta robotów, możesz mieć szczęście, że będziesz mógł złożyć specjalne zamówienia na niestandardowe roboty. Wykorzystanie robotów przemysłowych nie jest tak powszechne we wszystkich obszarach, co sprawia, że producenci automatyki przemysłowej koncentrują się na określonych obszarach, które mogą znajdować się zbyt daleko od Twojej fabryki. Rozważ koszty importu robotów spawalniczych przed dokonaniem wyboru.
Wsparcie
Źródło: Pinterest
Wsparcie posprzedażowe jest niezbędne w przypadku obsługi robotów. To maszyny jak inne, tylko bardzo zaawansowane. Niezależnie od tego, po dłuższym użytkowaniu w końcu ulegną zniszczeniu lub uszkodzeniu. Kiedy tak się stanie, będziesz potrzebować przy nich pomocy bez konieczności wydawania szalonych sum pieniędzy. Iść po producentów robotów przemysłowych które są w stanie udzielić gwarancji oraz dedykowanej nadziei technicznej na określony czas.
Dostępność części zamiennych
Źródło: Pinterest
Nadużywane części spawalnicze, takie jak efektory końcowe, najprawdopodobniej ulegną uszkodzeniu, ponieważ wykonują większość pracy. Każda ruchoma część jest podatna na pewnego rodzaju tarcie i chociaż wymaga to czasu, po drodze będą wymagać wymiany. Wybierz robota spawalniczego, którego części zamienne są łatwo dostępne w każdej chwili. Brak części zamiennych może spowodować zatrzymanie produkcji i jest to przerwa, z którą nie chcesz sobie poradzić.
Aktualizacje oprogramowania
Źródło: Pinterest
Dostępność aktualizacji oprogramowania to także kolejny ważny czynnik, który powinien pomóc Ci zawęzić wybór typu robota spawalniczego, jakiego potrzebujesz dla swojej fabryki. Uaktualnienia sprawiają, że roboty stają się wydajniejsze, a utknięcie z robotem korzystającym z przeterminowanego oprogramowania może zacząć odbijać się na jakości produkcji. Wybierz roboty, które mają stałe wsparcie oprogramowania i aktualizacje przynajmniej raz w roku.
Wniosek
Roboty spawalnicze należą do najważniejszych robotów przemysłowych w przestrzeni produkcyjnej. Ze względu na wysoką temperaturę związaną z procesem, tę rolę najlepiej spełniają roboty spawalnicze, ponieważ są w stanie wytrzymać ciepło lepiej niż ludzie. Jeśli planujesz zakup robot spawalniczy Jeśli chodzi o zakład produkcyjny, odwiedź najbliższego producenta robotów spawalniczych i wybierz najlepszą automatyczną maszynę spawalniczą dla swojego przedsiębiorstwa.
Przeczytaj także:
Robot spawalniczy: lista 10 najlepszych marek firm zajmujących się spawaniem robotów
July 14, 2021
Czytaj więcej »
Zrobotyzowane ogniwo spawalnicze: co to jest i gdzie je kupić
29 marca 2021 r.
Czytaj więcej »
Najlepsi producenci maszyn spawalniczych we Włoszech
October 20, 2020
Czytaj więcej »