Zdroj: Pixabay
Zváracie roboty patria medzi najdôležitejšie priemyselné roboty vo výrobnom priestore. Zvládajú zváranie, čo je v podstate jediná vec, ktorá drží stroje pohromade, vrátane áut. Robotika vo výrobe automobilov vo veľkej miere závisí od automatizovaného zvárania, ktoré nahrádza ľudskú prácu takmer vo všetkých závodoch na výrobu automobilov na celom svete. Zo všetkých aplikácií priemyselných robotov vo výrobe je robotické zváranie najnovšie, pretože bolo zavedené pred menej ako 20 rokmi.
Typy procesov robotického zvárania
Existuje asi šesť automatizovaných zváracích procesov, ktoré sa široko používajú priemyselná výroba. Každý proces má jedinečnú funkciu a má špeciálneho robota navrhnutého na vykonávanie tejto funkcie.
Odporové bodové zváranie
Bodové odporové zváranie je proces, pri ktorom sa teplo z elektrického odporu aplikuje silou na zváranie kovových materiálov dohromady. Táto koncentrácia tlaku a elektriny v jednom bode spôsobuje, že sa kov roztaví a zlúči, kým sú v roztavenom stave. Kov sa potom nechá vychladnúť a na tomto mieste sa natrvalo spojí, preto sa nazýva bodové zváranie.
Výhody použitia robota na bodové zváranie sú mnohé; jedným je, že je bezproblémový; nezanecháva žiadne stopy po zváraní. Ďalším je, že je oveľa pevnejšie v porovnaní s inými typmi zvárania; akonáhle sa dve časti roztavia do seba, zostanú slabé miesta. Automobilový priemysel sa vo veľkej miere spolieha na bodové zváracie roboty, pričom priemerné auto má viac ako 5000 bodových zvarov.
Laserové zváranie
Toto je ďalšia pokročilá forma spájania kovov, ktorá sústreďuje teplo na jeden bod pomocou laserových lúčov. Táto technológia existuje už viac ako 30 rokov. Laserové zváranie funguje tak, že sa dva plechy navzájom dotýkajú. Potom nasleduje koncentrácia laserového lúča na ich okrajoch plechov. Intenzívne teplo ich súčasne roztopí a premiešaním dokončí spoj. Akonáhle vychladnú, stanú sa jedným.
Niektoré z výhod laserového zvárania zahŕňajú vysokú presnosť, pretože laserový lúč možno ľahko ovládať. Rýchlosť zvárania je tiež veľmi vysoká; Intenzívne teplo spôsobuje, že sa akýkoľvek druh kovu navzájom roztaví, čím sa okamžite vytvorí spoj. Konzistencia je tiež vysoká, čo z nej robí ideálnu metódu, ak chcete vytvoriť jednotnosť.
Plynové oblúkové zváranie kovov
Toto je typ a robotické zváranie spôsob, pri ktorom je zdrojom tepla oblúk vytvorený medzi spotrebnou kovovou elektródou a obrobkom s externe dodávaným plynovým štítom plynu, ktorým je zvyčajne inertný plyn. To spôsobí, že sa medzi oboma materiálmi vytvorí zvarový kúpeľ, ktorý sa teraz po vychladnutí spojí.
Existujú dva typy plynového robota na oblúkové zváranie kovov. Prvý z nich sa nazýva Metal Inert Gas Welding (zvárací robot MIG), ktorý používa inertný plyn ako argón alebo hélium; potom je tu zváranie kovov aktívnym plynom (MAG), ktoré využíva aktívny plyn, ktorý je zvyčajne zmesou kyslíka, oxidu uhličitého a argónu.
Hlavnou výhodou zváranie elektrickým oblúkom spočíva v tom, že nedochádza k rozstrekovaniu roztavených materiálov, ako je to zvyčajne v prípade iných zváracích techník; ochranný plyn chráni zvarový kúpeľ, kým nevychladne.
Plynové zváranie volfrámovým oblúkom
Toto je druh zvárania ktorý prechádza elektrinou medzi elektródou a materiálom, ktorý sa má zvárať. Zvar je chránený pred atmosférou ochranným plynom, ktorý obklopuje oblasť zvaru. Elektróda použitá v tomto procese je vyrobená z volfrámu. Dôvodom, prečo je tento kov vybraný, je skutočnosť, že má najvyššie teploty topenia zo všetkých kovov pri 6,170 XNUMX stupňoch Fahrenheita.
Tri hlavné zliatiny volfrámu, ktoré sa používajú v tomto procese zvárania, sú zirkónový volfrám, ktorý sa používa na neželezné kovy a používa vyššie striedavé prúdy. Existuje tóriový volfrám, ktorý sa používa na uhlíkovú a nehrdzavejúcu oceľ, a nakoniec čistý volfrám, ktorý sa používa na hliník a horčík.
Tenkorozchodné oblúkové zváranie
Ide o robotický zvárací proces, ktorý sa používa na tenké materiály vyžadujúce jemné zváranie. Každý, kto sa dobre vyzná v oblasti zvárania, potvrdí, že zváranie tenkých plechov je obrovskou výzvou. Ak použijete príliš veľkú silu alebo veľmi extrémny druh zvárania, môže to zmeniť celú povahu použitých materiálov. Zváranie tenkým oblúkom funguje tak, že minimalizuje prepálenie, čo môže spôsobiť zrútenie roztaveného zvaru a zdeformovanie materiálov. Pri tomto procese sa používajú dva inertné plyny na minimalizáciu rozstreku: volfrámový inertný plyn (TIG) a kovový inertný plyn (MIG).
Plazmové zváranie
Plazmové zváranie je proces oblúkového zvárania, ktorý funguje podobným spôsobom ako zváranie tenkým oblúkom; jediný rozdiel je v tom, že plazmový oblúk môže byť oddelený od obalu ochranného plynu. Plazma sa potom vytlačí cez jemnú medenú dýzu, ktorá potom zovrie oblúk. Proces môže prebiehať tromi hlavnými spôsobmi; Mikroplazmové zváranie, ktoré sa používa pre tenké plechy s hrúbkou 0.1 mm.
Druhý sa nazýva zváranie so stredným prúdom, ktoré používa prúd medzi 15-200A; má hlbší prienik. Posledná metóda sa nazýva Keyhole Welding, ktorá sa používa na plechy do hrúbky 10 mm.
Výhody a nevýhody používania robotov na zváranie
Nemožno poprieť fakt, že roboty sa čoraz viac zapájajú výrobný proces ako čas postupuje. V niektorých krajinách úplne nahradili ľudskú prácu. Existujú výhody a nevýhody používania robotov na zváranie a zahŕňajú nasledujúce.
Pros
Zvyšuje sa efektivita a produktivita: Zváracie roboty sú vo svojej práci presné, keďže sú tak naprogramované; je veľmi malý priestor na chyby. Ich schopnosť robiť opakujúce sa úlohy znova a znova bez únavy zvyšuje produktivitu.
Kratšie časy cyklov: Keď sa výroba stáva efektívnejšou, časy cyklov sa skracujú, čo zase znamená, že v tomto časovom rámci je možné vyrobiť viac v porovnaní s tým, čo sa vyrábalo pri spoliehaní sa na ľudskú prácu.
Lepšie využitie podlahy: Automatizácia pracoviska zmenšila ľudskú stopu a následne vytvorila viac podlahovej plochy pre iné veci. Jeden zvárací robot je schopný vykonávať prácu, ktorú predtým zvládala skupina ľudí. S väčším priestorom je viac priestoru pre pohyb, ako aj pridanie nových robotických zváracích strojov.
Bezpečnosť sa zvyšuje: Ľudské bytosti nedokážu udržať pozornosť príliš dlho; čím viac pracujú, tým väčšia je strata koncentrácie; to vedie k nehodám na miestach, kde sa používajú ťažké stroje. Na druhej strane zváracie roboty môžu bežať celé dni bez toho, aby pokazili čo i len jednu nohu. Vo výrobných fabrikách už kvôli tomu nehody nie sú bežné.
Znížené plytvanie: Vysoká úroveň presnosti, ktorú vykazujú roboty, je taká efektívna, že zostáva len veľmi málo na vyradenie. Ľudský eros je najväčším prispievateľom k odpadu vo väčšine výrobných závodov. Pri robotoch je však väčšina surovín využitá na maximum.
nevýhody
Počiatočné náklady na automatizáciu sú veľmi vysoké: Vzhľadom na množstvo programovania priemyselných robotov, ktoré je potrebné na výrobu robotov spojených so zložitými nástrojmi potrebnými na ich správne fungovanie, sú náklady na automatizáciu vášho závodu v počiatočnej fáze veľmi vysoké.
Školenie je potrebné: Hoci roboty prevzali ľudské pozície, väčšinu z nich stále musia ovládať a kontrolovať ľudia. Školenie ľudí na obsluhu týchto robotov môže byť veľmi nákladná záležitosť, ktorá si vyžaduje čas vzhľadom na to, aké sofistikované môžu byť priemyselné roboty. To isté platí aj o opravách a údržbe, takéto práce zvládnu len špecializovaní odborníci, ktorých je na trhu málo.
Rozhodovanie je obmedzené: Roboty, akokoľvek sú sofistikované, nemajú schopnosť rozhodovať sa, jednoducho fungujú na základe súboru inštrukcií, ktoré do nich vkladajú programátori. Existuje nespočetné množstvo rozhodnutí, ktoré si vyžadujú ľudský faktor na pracovisku, niečo, čo súčasným robotom chýba. S narastajúcim tempom vývoja AI existuje nádej, že v budúcnosti budú mať roboti túto schopnosť najskôr si veci premyslieť.
Obmedzená flexibilita: Na rozdiel od ľudí, ktorí môžu byť vyškolení na zvládanie dvoch rôznych úloh za sebou, väčšina zváracích robotov je príliš špecializovaných na to, aby to zvládli. Sú naprogramované tak, aby uspokojili jeden výklenok, ktorému sa venujú, bez akejkoľvek odchýlky. Jediný spôsob, ako si zvárací robot môže vymeniť úlohy, je, keď je na to zámerne preprogramovaný.
Doba implementácie je dlhá: Prechod na roboty sa nedeje mávnutím ruky. Najprv musíte reštrukturalizovať svoj závod tak, aby sa do nich zmestil, potom je tu otázka ich dodania do areálu vzhľadom na to, aké ťažké sú. Pri ich nastavovaní budete potrebovať aj odbornú pomoc, po tom všetkom nasleduje skúšobná doba, aby ste sa uistili, že pred obnovením výroby fungujú podľa očakávania. Pozeráte sa na minimálne 20 týždňov, kým sa dostanete do plnej prevádzky.
Robotické zváracie systémy a programovanie
Zváracie roboty vyžadujú konkrétny softvér aby mohli vykonávať svoje úlohy. Tento softvér vytvárajú nezávislé spoločnosti, ktoré ho potom predávajú výrobcom robotov. Nasledujú niektoré z najpopulárnejších softvérových systémov robotického zvárania.
Verbotics
Zdroj: verbotics.com
Verbotics Weld je jednoduchý, ale výkonný zvárací softvér, ktorý možno spustiť z akéhokoľvek počítača. Ide o offline nastavenie, vďaka ktorému je robotické zváranie jednoduchou záležitosťou. Má používateľské rozhranie, ktoré vám poskytuje náhľad na to, ako môže byť zvárací robot ovládaný programom. Verbotics nie je zadarmo, ale má skúšobnú verziu, ktorá vám umožňuje otestovať softvér pred prijatím konečného rozhodnutia.
Almacam Weld
Zdroj: almacam.com
Amalacam Weld je offline zvárací robot softvér, ktorý umožňuje výrobcom optimalizovať ich zváracie roboty na zvýšenie ich efektívnosti. Almacam Weld sa používa viac ako 20 rokov a v priebehu rokov sa zdokonalil, aby sa stal jedným z najvyhľadávanejších zváracích softvérov. Jednou z výhod softvéru je, že sa ľahko inštaluje a operátor si nevyžaduje príliš veľa školenia, aby ho pochopil.
Obr
Zdroj: new.abb.com
Obr je ďalší offline zvárací softvér, ktorý sa ľahko používa a implementuje na akomkoľvek pracovisku. Zvyšuje produktivitu popri znižovaní rizík a zároveň maximalizuje investície do všetkých vašich robotických systémov. ABB je kompatibilný s mnohými zváracími robotmi a môže ho obsluhovať každý, kto môže byť vyškolený, aby pochopil, ako to funguje.
Oblasti, kde sa používa robotické zváranie
Robotické zváranie sa väčšinou používa v výrobné závody ktoré sa zaoberajú ťažkými strojmi. Niektoré z týchto odvetví zahŕňajú nasledujúce.
Automobilový priemysel
Zdroj: Pixabay
Priemerné auto má viac ako 5000 zváraných dielov, to je dostatočný dôkaz toho, aké dôležité sú automatizované zváracie systémy sú životne dôležité. Prácu vykonávali ľudia, ale výsledkom bolo nerovnomerné zváranie, ktoré spôsobilo, že autá boli menej efektívne na cestách. Moderné automobilky sa nezaobídu bez zváracích robotov. Očakáva sa, že technológia robotického zvárania sa bude v budúcnosti ďalej zlepšovať.
Elektronický priemysel
Zdroj: Pixabay
Základné dosky počítačov sú vyrobené z veľmi malých komponentov, ktoré sa nedajú zvárať rukami. Robotické zváranie, ktoré sa podieľa na výrobe takýchto predmetov, je vysoko pokročilé so schopnosťou zvárať aj tú najmenšiu vec, ktorú voľným okom bude ťažko rozoznať. Použitie robotického zvárania je jediný spôsob, ktorý dokáže vyrábať elektroniku tak rýchlo, ako je jej dopyt.
Ropný priemysel
Zdroj: Pixabay
Obrovské potrubia, ktoré sa používajú na prepravu ropy na obrovské vzdialenosti, sa spoliehajú na robotické zváranie, ktoré ich spája, pretože sa musia vyrábať po častiach. Ďalším dôvodom, prečo sú roboty zapojené do zvárania rúr, má štrbina čo do činenia s bezpečnosťou. Potrubie musí byť nepriepustné, aby sa predišlo výbuchom alebo únikom, ktoré môžu poškodiť ľudí a životné prostredie.
Letecký priemysel
Zdroj: Pixabay
Viac ako autá vyžadujú lietadlá najväčšiu pozornosť pri výrobe ich dielov vzhľadom na skutočnosť, že musia zostať vo vzduchu. Aby sa znížili chyby, všetky zváranie častí lietadla sú vykonávané vysoko pokročilými zváracími robotmi, ktoré sú naprogramované tak, aby pokryli všetky diely. Sú vybavené technológiou videnia, ktorú dokážu použiť na odhalenie akejkoľvek chyby.
Sprievodca kúpou zváracieho robota
Zdroj: Pinterest
Najťažšia časť automatizáciu vášho výrobného podnikania rozhoduje o správnej robote. Vo svete existuje nespočetné množstvo výrobcov robotov, z ktorých každý má jedinečné produkty, ktoré sľubujú tie najlepšie výsledky. Rozhodovanie o tom, čo si vybrať, si vyžaduje veľa výskumu, pretože roboty stoja veľa. Je to druh investície, ktorú urobíte raz za život, a preto ju musíte urobiť správne. Nasleduje návod na nákup zváracích robotov pre váš výrobný závod.
zložitosť
A dobrý zvárací robot mala by byť ľahko zrozumiteľná. Získanie zváracieho robota, ktorý je príliš komplikovaný, môže zastaviť vašu výrobu, keď sa dostanú do problémov, pretože by si to vyžadovalo prizvať odborníka od výrobcu, aby to znova spustil. Pri výbere zváracieho robota sa najprv uistite, že je dostatočne jednoduchý na to, aby s ním mohol manipulovať váš interný technik, aby sa ušetrili náklady na opravy v budúcnosti.
periférne zariadenie
Zdroj: Pinterest
Niektoré zváracie roboty potrebujú na svoju prácu doplnky, čo sú dodatočné náklady, ktorým by ste sa mali vyhnúť, ak môžete. Vyberte si zváracieho robota, ktorý je dodávaný v celom balení so schopnosťou zvládnuť nespočetné množstvo funkcií bez toho, aby ste museli míňať viac na nákup ďalších dielov. Ak si musíte kúpiť zariadenie, ktoré potrebuje príslušenstvo, uistite sa, že príslušné diely je možné ľahko nájsť na mieste.
Dostupnosť priestoru
Zdroj: Pixabay
Počet a veľkosť zváracích robotov, ktoré chcete získať, závisí od priestoru, ktorý je k dispozícii vo vašom závode. Kedy nahradenie ľudskej práce s robotmi budete nútení vyčistiť podlahu vopred. Čím väčší priestor, tým väčší počet zváracích robotov, ktoré je možné namontovať a naopak. Ak ste prevádzkovali malú továreň a máte v úmysle automatizovať, budete potrebovať väčšiu podlahovú plochu.
Povaha práce
Zdroj: Pinterest
Niektoré výrobné procesy nevyžadujú pokročilé zváracie procesy, ale ak ste vo výrobe, ktorá zahŕňa ťažké kovové časti, potom by robotické zváranie bolo najrozumnejšou cestou. Automobilová výroba zahŕňa použitie ťažkých automobilových dielov, ktoré ľudská práca nedokáže dobre zvládnuť, zváracie roboty sú jedinou možnosťou, ktorá v tomto odvetví zostáva.
Váš rozpočet
Zdroj: Pixabay
Najlacnejší vysokovýkonný priemyselný robot stojí asi 50,000 XNUMX dolárov, použitý by ste mohli získať o niečo menej, ale podstatou je, že roboty sú drahé. Pokiaľ účel z dlhodobého hľadiska ospravedlňuje prostriedky, počiatočné náklady na zvárací robot na automatizáciu výrobného závodu vás privedú do dlhov, ak nebudete opatrní. Okrem nákladov na ich nákup budete potrebovať aj peniaze na školenie ľudí, ich nastavenie v továrni a budúce opravy. Chvíľu potrvá, kým budete môcť vrátiť všetky počiatočné investície.
flexibilita
Väčšina robotov zapojených do výroby je orientovaná na úlohy, t. j. sú navrhnuté tak, aby zvládli špecifickú úlohu. Aj keď sú vďaka tomu efektívne, obmedzuje to ich rozsah a keď zvážite ich cenu, skutočne by vám veľmi pomohlo, keby ste získali továrenské rameno robota ktorý zvládne viac ako jednu rolu. Zvárací robot, ktorý zvládne aj vyberanie a umiestňovanie, by bol lepšou investíciou v porovnaní s robotom, ktorý zvláda iba zváranie.
Dostupnosť
Dovoz konkrétneho typu zváracieho robota vás bude stáť viac, ak ho nenájdete na mieste. Ak náhodou bývate v blízkosti veľkého výrobcu robotov, možno budete mať to šťastie, že dokonca zadáte špeciálne objednávky na prispôsobené roboty. Použitie priemyselných robotov nie je také rozšírené vo všetkých oblastiach, čo núti výrobcov priemyselnej automatizácie koncentrovať sa v špecifických oblastiach, ktoré môžu byť umiestnené príliš ďaleko od vášho závodu. Pred výberom zvážte náklady na dovoz zváracích robotov.
Podpora
Zdroj: Pinterest
Popredajná podpora je životne dôležitá, pokiaľ ide o manipuláciu s robotmi. Sú to stroje ako každé iné, len vysoko pokročilé. Bez ohľadu na to sa po dlhšom používaní časom pokazia alebo zlyhajú. Keď sa to stane, budete s nimi potrebovať pomoc bez toho, aby ste museli vydávať šialené sumy peňazí. Ísť na výrobcovia priemyselných robotov ktoré sú schopné poskytnúť záruky, ako aj vyhradenú technickú nádej na konkrétny čas.
Dostupnosť náhradných dielov
Zdroj: Pinterest
Nadmerne používané zváracie diely, ako sú koncové efektory, sa s najväčšou pravdepodobnosťou pokazia, pretože vykonávajú väčšinu práce. Akákoľvek pohyblivá časť je náchylná na nejaké trenie, a aj keď to chvíľu trvá, bude potrebné ich vymeniť. Vyberte si zváracieho robota, ktorého náhradné diely sú okamžite dostupné. Nedostatok náhradných dielov môže spôsobiť zastavenie výroby a to je prerušenie, ktoré nechcete riešiť.
Aktualizácie softvéru
Zdroj: Pinterest
Dostupnosť upgradov softvéru je tiež ďalším veľkým faktorom, ktorý by vám mal pomôcť zúžiť typ zváracieho robota, ktorý by ste chceli pre svoju továreň. Vďaka vylepšeniam sa roboty stanú efektívnejšími, uviaznutie s robotom, ktorý používa softvér, ktorý je po splatnosti, môže začať ovplyvňovať kvalitu výroby. Hľadajte roboty, ktoré majú neustálu softvérovú podporu, s upgradmi aspoň raz za rok.
Záver
Zváracie roboty patria medzi najdôležitejšie priemyselné roboty vo výrobnom priestore. Kvôli vysokému teplu obsiahnutému v procese túto úlohu najlepšie vykonávajú zváracie roboty, pretože sú schopné zvládnuť a odolávať teplu viac ako ľudia. Ak plánujete kúpiť zváracieho robota pre výrobný závod navštívte najbližšieho výrobcu zváracích robotov a získajte najlepší automatizovaný zvárací stroj pre váš podnik.
Prečítajte si tiež:
Zvárací robot: Zoznam 10 najlepších značiek robotických zváračských spoločností
Júla 14, 2021
Čítajte viac »
Robotická zváracia bunka: Čo to je a kde ju kúpiť
March 29, 2021
Čítajte viac »
Najlepší výrobcovia zváracích strojov v Taliansku
Októbra 20, 2020
Čítajte viac »