Vir: Pixabay
Varilni roboti so med najpomembnejšimi industrijskimi roboti v proizvodnem prostoru. Ukvarjajo se z varjenjem, ki je v bistvu edina stvar, ki drži stroje skupaj, vključno z avtomobili. Robotika v avtomobilski proizvodnji je močno odvisna od avtomatiziranega varjenja, ki nadomešča človeško delo v skoraj vseh obratih za proizvodnjo avtomobilov po vsem svetu. Od vseh aplikacij industrijskih robotov v proizvodnji je robotsko varjenje najnovejše, uvedeno pred manj kot 20 leti.
Vrste robotskih varilnih procesov
Obstaja približno šest avtomatiziranih varilnih postopkov, ki se pogosto uporabljajo v industrijska proizvodnja. Vsak proces služi edinstveni funkciji in ima posebnega robota, ki je zasnovan za izvajanje te funkcije.
Uporovno točkovno varjenje
Uporovno točkovno varjenje je postopek, pri katerem se toplota iz električnega upora uporablja s silo za varjenje kovinskih materialov. Ta koncentracija tlaka in elektrike na eni točki povzroči, da se kovina stopi in združi, medtem ko sta v staljenem stanju. Kovina se nato pusti, da se ohladi in na tem mestu postane trajno spojena, od tod tudi ime točkovno varjenje.
Prednosti uporabe robota za točkovno varjenje je veliko; eno je, da je brezhibno; ne pušča nobenih sledi opravljenega varjenja. Druga je, da je veliko močnejša v primerjavi z drugimi vrstami varjenja; ko se dva dela stopita drug v drugega, ostanejo šibke točke. Avtomobilska industrija se močno zanaša na robote za točkovno varjenje, saj ima povprečen avtomobil več kot 5000 točkovnih zvarov.
Lasersko varjenje
To je še ena napredna oblika spajanja kovin, ki fokusira toploto na eno točko z uporabo laserskih žarkov. Tehnologija obstaja že več kot 30 let. Lasersko varjenje deluje tako, da sestavita dve kovinski plošči v stik drug z drugim. Temu sledi koncentracija laserskega žarka na njihove robove kovinskih plošč. Zaradi močne vročine se istočasno stopijo, premešajo in tako zaključijo spoj. Ko se ohladijo, postanejo eno.
Nekatere prednosti laserskega varjenja vključujejo visoko natančnost, saj je laserski žarek enostavno nadzorovati. Tudi hitrost varjenja je zelo visoka; intenzivna vročina povzroči, da se katera koli vrsta kovine stopi ena v drugo in takoj tvori spoj. Konsistentnost je tudi visoka, zaradi česar je idealna metoda, če želite ustvariti enotnost.
Plinsko obločno varjenje kovin
To je vrsta a robotsko varjenje postopek, pri katerem je vir toplote oblok, ki nastane med potrošno kovinsko elektrodo in obdelovancem z zunanjim plinskim ščitom, ki je običajno inertni plin. To povzroči nastanek zvarnega bazena med obema materialoma, ki se po ohlajanju združita.
Obstajata dve vrsti robotov za plinsko obločno varjenje kovin. Prvi se imenuje varjenje kovin z inertnim plinom (varilni robot MIG), ki uporablja inertni plin, kot sta argon ali helij; potem je tu varjenje kovin z aktivnim plinom (MAG), ki uporablja aktivni plin, ki je običajno mešanica kisika, ogljikovega dioksida in argona.
Glavna prednost plinsko kovinsko obločno varjenje je, da ni brizganja staljenih materialov, kot je običajno pri drugih tehnikah varjenja; zaščitni plin ščiti varilni bazen, dokler se ne ohladi.
Plinsko volframovo obločno varjenje
To je vrsta varjenja ki prevaja elektriko med elektrodo in materialom za varjenje. Zvar je pred atmosfero zaščiten z zaščitnim plinom, ki obdaja območje zvara. Elektroda, uporabljena v tem procesu, je izdelana iz volframa. Razlog, zakaj je bila izbrana ta kovina, je dejstvo, da ima najvišjo temperaturo taljenja med vsemi kovinami pri 6,170 stopinjah Fahrenheita.
Tri glavne volframove zlitine, ki se uporabljajo v tem postopku varjenja, so cirkonski volfram, ki se uporablja za neželezne kovine in uporablja višje izmenične tokove. Obstaja toriran volfram, ki se uporablja na ogljiku in nerjavnem jeklu, in nazadnje čisti volfram, ki se uporablja na aluminiju in magneziju.
Varjenje s tankim oblokom
To je robotski postopek varjenja, ki se uporablja na tankih materialih, ki zahtevajo občutljivo varjenje. Vsakdo, ki je dobro podkovan v varjenju, bo potrdil dejstvo, da je varjenje tankih kovinskih pločevin velik izziv. Če uporabite preveliko silo ali zelo ekstremno vrsto varjenja, lahko to spremeni celotno naravo materialov. Tankoobločno varjenje deluje tako, da zmanjša pregorevanje, kar lahko povzroči, da se staljeni var zruši in poškoduje materiale. Pri tem postopku se uporabljata dva inertna plina za zmanjšanje brizganja: volframov inertni plin (TIG) in kovinski inertni plin (MIG).
Plazemsko varjenje
Plazemsko varjenje je postopek obločnega varjenja, ki deluje na podoben način kot tanko obločno varjenje; edina razlika je v tem, da je plazemski oblok mogoče ločiti od ovoja zaščitnega plina. Plazma se nato stisne skozi bakreno šobo iz fine kosti, ki nato zoži lok. Postopek je mogoče izvesti na tri glavne načine; Mikroplazemsko varjenje, ki se uporablja za tanke plošče debeline do 0.1 mm.
Drugi se imenuje varjenje s srednjim tokom, ki uporablja med 15-200 A toka; ima globljo penetracijo. Zadnja metoda se imenuje varjenje v ključavnico, ki se uporablja na kovinskih ploščah debeline do 10 mm.
Prednosti in slabosti uporabe robotov za varjenje
Ni mogoče zanikati dejstva, da roboti postajajo vse bolj vključeni v dodelava ko čas napreduje. V nekaterih državah so v celoti nadomestili človeško delo. obstajajo Prednosti in slabosti uporabe robotov za varjenje, in vključujejo naslednje.
Pros
Povečana je učinkovitost in produktivnost: varilni roboti so pri svojem delu natančni, saj so tako programirani; prostora za napake je zelo malo. Njihova sposobnost, da vedno znova opravljajo ponavljajoče se naloge brez utrujenosti, povečuje produktivnost.
Krajši časi ciklov: Ko postane proizvodnja učinkovitejša, se časi ciklov krajšajo, kar posledično pomeni, da je v tem časovnem okviru mogoče proizvesti več v primerjavi s tistim, kar je bilo narejeno s človeškim delom.
Boljša izkoriščenost tal: Avtomatizacija delovnega mesta je zmanjšala človeški odtis in posledično ustvarila več prostora za druge stvari. En varilni robot lahko opravi delo, ki ga je prej opravljala skupina ljudi. Več prostora pomeni več prostora za gibanje, pa tudi dodajanje novih robotskih varilnih strojev.
Varnost je povečana: Človeška bitja ne morejo predolgo ohraniti fokusa; bolj ko delajo, večji je padec koncentracije; to je tisto, kar vodi do nesreč na mestih, kjer se uporabljajo težki stroji. Po drugi strani pa lahko varilni roboti delujejo več dni, ne da bi naredili eno samo nogo narobe. Zaradi tega nesreče v proizvodnih tovarnah niso več pogoste.
Zmanjšana poraba: visoka stopnja natančnosti, ki jo kažejo roboti, je tako učinkovita, da ostane zelo malo zavreči. Človeški eros je največji povzročitelj odpadkov v večini proizvodnih obratov. Pri robotih pa je večina surovin maksimalno izkoriščenih.
Cons
Začetni stroški avtomatizacije so zelo visoki: glede na količino programiranja industrijskih robotov, ki je potrebna za izdelavo robotov, skupaj z zapletenimi orodji, potrebnimi za njihovo pravilno delovanje, so stroški avtomatizacije vašega obrata v začetni fazi zelo visoki.
Usposabljanje je potrebno: Čeprav so roboti že prevzeli položaje ljudi, morajo večino še vedno upravljati in nadzorovati ljudje. Usposabljanje ljudi za upravljanje teh robotov je lahko zelo draga zadeva, ki zahteva čas glede na to, kako sofisticirani so lahko industrijski roboti. Enako velja tudi za popravila in vzdrževanje, le specializirani strokovnjaki so na trgu omejeni.
Sprejemanje odločitev je omejeno: roboti, čeprav so sofisticirani, nimajo zmožnosti odločanja, preprosto delujejo na podlagi niza navodil, ki jim jih vnesejo programerji. Obstaja nešteto odločitev, ki potrebujejo človeški dejavnik na delovnem mestu, nekaj, česar sedanji roboti nimajo. Ker se razvoj umetne inteligence pospešuje, obstaja upanje, da bodo v prihodnosti roboti imeli to sposobnost, da najprej dobro premislijo.
Omejena prilagodljivost: Za razliko od ljudi, ki jih je mogoče usposobiti za zaporedno opravljanje dveh različnih vlog, je večina varilnih robotov preveč specializiranih, da bi to izvedli. Programirani so tako, da brez odstopanja zadovoljujejo eno nišo, ki so ji namenjeni. Edini način, da lahko varilni robot zamenja vloge, je, da je za to namenoma ponovno programiran.
Obdobje implementacije je dolgo: prehod na robote se ne zgodi z zamahom roke. Najprej morate prestrukturirati svoj obrat, da jih sprejme, potem je tu še vprašanje njihove dostave v prostor glede na to, kako težki so. Za njihovo nastavitev boste potrebovali tudi strokovno pomoč, vsemu temu pa bo sledilo poskusno obdobje, da se prepričate, da delujejo po pričakovanjih, preden se proizvodnja nadaljuje. Čaka vas najmanj 20 tednov, preden začnete v celoti delovati.
Robotski varilni sistemi in programiranje
Varilni roboti zahtevajo specifično programsko opremo da lahko opravljajo svoje vloge. To programsko opremo ustvarijo neodvisna podjetja, ki jo nato prodajo proizvajalcem robotov. Sledi nekaj najbolj priljubljenih programov za robotske varilne sisteme.
Verbotika
Vir: verbotics.com
Verbotika Weld je preprosta, a zmogljiva programska oprema za varjenje, ki jo je mogoče zagnati s katerega koli namizja. To je nastavitev brez povezave, zaradi katere je robotsko varjenje enostavno. Ima uporabniški vmesnik, ki vam omogoča predogled, kako lahko program upravlja varilnega robota. Verbotics ni brezplačen, vendar ima preskusno različico, ki vam omogoča, da preizkusite programsko opremo, preden sprejmete končno odločitev.
Almacam Weld
Vir: almacam.com
Amalacam Weld je programska oprema za varilne robote brez povezave, ki proizvajalcem omogoča optimizacijo svojih varilnih robotov za povečanje njihove učinkovitosti. Almacam Weld se uporablja že več kot 20 let in se je z leti izboljšal ter postal ena najbolj iskanih programov za varjenje. Ena od prednosti programske opreme je, da jo je enostavno namestiti in da operater ne potrebuje preveč usposabljanja, da bi se je naučil.
sl
Vir: new.abb.com
sl je še ena programska oprema za varjenje brez povezave, ki je enostavna za uporabo in implementacijo na katerem koli delovnem mestu. Poveča produktivnost poleg zmanjšanja tveganj, hkrati pa poveča naložbe v vse vaše robotske sisteme. ABB je združljiv s številnimi varilnimi roboti in ga lahko upravlja vsakdo, ki je usposobljen za razumevanje njegovega delovanja.
Področja, kjer se uporablja robotsko varjenje
Robotsko varjenje se večinoma uporablja pri proizvodnih obratov ki se ukvarjajo s težko mehanizacijo. Nekatere od teh industrij vključujejo naslednje.
avtomobilska industrija
Vir: Pixabay
Povprečen avto ima več kot 5000 varjenih delov, kar je zadosten dokaz, kako pomembna je avtomatizirani varilni sistemi so vitalni. Včasih so delo opravljali ljudje, vendar je to povzročilo neenakomerno varjenje, zaradi česar so bili avtomobili manj učinkoviti na cesti. Sodobni proizvajalci avtomobilov ne morejo brez varilnih robotov. Pričakuje se, da se bo tehnologija v ozadju robotskega varjenja v prihodnosti še izboljšala.
Elektronska industrija
Vir: Pixabay
Računalniške matične plošče so sestavljene iz zelo majhnih komponent, ki jih ni mogoče zvariti ročno. Robotsko varjenje, ki je vključeno v izdelavo takšnih predmetov, je zelo napredno z zmožnostjo varjenja celo najmanjše stvari, ki jo bo s prostim očesom težko razločiti. Uporaba robotskega varjenja je edini način, ki lahko proizvede elektroniko tako hitro, kot je zahtevano.
Naftna industrija
Vir: Pixabay
Ogromne cevi, ki se uporabljajo za transport surove nafte na ogromne razdalje, so povezane z robotskim varjenjem, saj jih je treba izdelati v odsekih. Še en razlog, zakaj roboti sodelujejo pri varjenju cevi, je varnost. Cevi morajo biti neprepustne, da se prepreči eksplozija ali puščanje, ki lahko povzroči škodo ljudem in okolju.
Aerospace Industry
Vir: Pixabay
Več kot avtomobili zahtevajo letala največ pozornosti pri izdelavi svojih delov, saj morajo ostati v zraku. Da bi zmanjšali napake, vse varjenje delov letal izvajajo zelo napredni varilni roboti, ki so programirani za pokrivanje vseh delov. Opremljeni so s tehnologijo vida, s katero lahko zaznajo vsako napako.
Vodnik za nakup varilnega robota
Vir: Pinterest
Najtežji del avtomatizacijo vašega proizvodnega poslovanja se odloča za pravega robota. Na svetu je nešteto proizvajalcev robotov, vsak z edinstvenimi izdelki, ki obljubljajo najboljše rezultate. Odločitev, kaj izbrati, zahteva veliko raziskav, saj roboti stanejo veliko. To je vrsta naložbe, ki jo narediš enkrat v življenju, zato jo moraš narediti pravilno. Sledi vodnik za nakup varilnih robotov za vaš proizvodni obrat.
kompleksnost
A dober varilni robot mora biti tak, ki ga je enostavno razumeti. Nabava preveč zapletenega varilnega robota lahko ustavi vašo proizvodnjo, ko naletijo na težave, saj bi morali pripeljati strokovnjaka proizvajalca, da bi znova zagnali. Ko izbirate varilnega robota, se najprej prepričajte, da je dovolj preprost, da ga lahko uporablja vaš interni tehnik, da prihranite stroške popravil v prihodnosti.
Periferne naprave
Vir: Pinterest
Nekateri varilni roboti potrebujejo dodatke za svoje delo, to je dodaten strošek, ki se mu je treba izogniti, če se le da. Odločite se za varilnega robota, ki je na voljo v celotnem paketu, z zmožnostjo upravljanja z nešteto funkcijami, ne da bi morali porabiti več za nakup drugih delov. Če morate kupiti takšnega, ki potrebuje dodatno opremo, se prepričajte, da je zadevne dele enostavno najti lokalno.
Razpoložljivost prostora
Vir: Pixabay
Število in velikost varilnih robotov, ki jih nameravate pridobiti, sta odvisni od razpoložljivega prostora v vašem obratu. kdaj nadomešča človeško delo z roboti boste prisiljeni pospraviti tla vnaprej. Večji kot je prostor, več varilnih robotov je mogoče namestiti vanj in obratno. Če ste imeli majhno tovarno in nameravate avtomatizirati, boste potrebovali več prostora.
Narava dela
Vir: Pinterest
Nekateri proizvodni procesi ne zahtevajo naprednih postopkov varjenja, a če se ukvarjate s proizvodnjo, ki vključuje težke kovinske dele, bi bilo robotsko varjenje najbolj smiselna pot. Avtomobilska proizvodnja vključuje uporabo težkih avtomobilskih delov, ki jih človeško delo ne more dobro obdelati, varilni roboti so edina preostala možnost v tej industriji.
Vaš proračun
Vir: Pixabay
Najcenejši težki industrijski robot stane približno 50,000 dolarjev, rabljenega bi lahko dobili za nekoliko manj, a bistvo je, da so roboti dragi. Ne glede na to, kolikor cilj dolgoročno opravičuje sredstva, vas bo začetni strošek varilnega robota za avtomatizacijo proizvodnega obrata spravil v dolgove, če ne boste previdni. Poleg stroškov njihovega nakupa boste potrebovali tudi denar za usposabljanje ljudi, njihovo postavitev v tovarni in prihodnja popravila. Preteklo bo nekaj časa, preden boste lahko povrnili vso začetno naložbo.
prilagodljivost
Večina robotov, vključenih v proizvodnjo, je usmerjenih k nalogam, kar pomeni, da so zasnovani za opravljanje določene vloge. Čeprav so zaradi tega učinkoviti, omejuje njihov obseg in če upoštevate njihove stroške, bi vam res zelo pomagalo, če bi dobili tovarniška robotska roka ki zmore več kot eno vlogo. Varilni robot, ki se lahko ukvarja tudi s pobiranjem in nameščanjem, bi bil boljša naložba v primerjavi s tistim, ki lahko upravlja samo z varjenjem.
Na voljo
Uvoz določene vrste varilnega robota vas bo stal več, če ga ni mogoče najti lokalno. Če slučajno živite v bližini večjega proizvajalca robotov, boste morda imeli srečo, da boste celo oddali posebna naročila za prilagojene robote. Uporaba industrijskih robotov ni tako razširjena na vseh področjih, zaradi česar so proizvajalci industrijske avtomatizacije koncentrirani na določenih območjih, ki so lahko predaleč od vašega obrata. Preden se odločite, razmislite o stroških uvoza varilnih robotov.
Podpora
Vir: Pinterest
Poprodajna podpora je ključnega pomena, ko gre za rokovanje z roboti. So stroji kot vsi drugi, le zelo napredni. Ne glede na to se bodo po dolgotrajni uporabi sčasoma pokvarili ali nepravilno delovali. Ko se to zgodi, boste potrebovali pomoč pri njih, ne da bi morali odšteti nore vsote denarja. Pojdi za proizvajalci industrijskih robotov ki lahko ponudijo garancije in namensko tehnično upanje za določen čas.
Razpoložljivost rezervnih delov
Vir: Pinterest
Preveč uporabljeni deli za varjenje, kot so končni efektorji, se najverjetneje pokvarijo, saj opravijo večino dela. Vsak premični del je nagnjen k nekakšnemu trenju in kljub temu, da bo potreben čas, jih bo treba na poti zamenjati. Izberite varilnega robota, katerega rezervni deli so na voljo v trenutku. Pomanjkanje rezervnih delov lahko povzroči zaustavitev proizvodnje in to je tista prekinitev, s katero se ne želite ukvarjati.
Nadgradnje programske opreme
Vir: Pinterest
Razpoložljivost nadgradenj programske opreme je prav tako pomemben dejavnik, ki bi vam moral pomagati zožiti izbiro vrste varilnega robota, ki bi ga želeli za svojo tovarno. Zaradi nadgradenj roboti postanejo učinkovitejši, če obtičite z robotom, ki uporablja programsko opremo, ki je zamujena, lahko začne vplivati na kakovost proizvodnje. Odločite se za robote, ki imajo stalno programsko podporo z nadgradnjami vsaj enkrat letno.
zaključek
Varilni roboti so med najpomembnejšimi industrijskimi roboti v proizvodnem prostoru. Zaradi visoke toplote, ki je vključena v proces, to vlogo najbolje opravljajo varilni roboti, saj lahko prenesejo in prenesejo vročino bolj kot ljudje. Če nameravate kupiti varilni robot za proizvodni obrat obiščite najbližjega proizvajalca varilnih robotov in si zagotovite najboljši avtomatski varilni stroj za vaše podjetje.
Preberite tudi:
Varilni robot: Seznam 10 najboljših blagovnih znamk podjetij za robotsko varjenje
Julij 14, 2021
Preberite več »
Robotska varilna celica: kaj je in kje jo kupiti
Marec 29, 2021
Preberite več »
Najboljši proizvajalci varilnih strojev v Italiji
Oktober 20, 2020
Preberite več »