Källa: Pixabay
Svetsrobotar är bland de viktigaste industrirobotarna i tillverkningsutrymmet. De hanterar svetsning, vilket i grunden är det enda som håller ihop maskiner, inklusive bilar. Robotik inom biltillverkning är starkt beroende av automatiserad svetsning, som ersätter mänsklig arbetskraft i nästan alla biltillverkningsanläggningar över hela världen. Av alla industrirobottillämpningar inom tillverkning är robotsvetsning den senaste, efter att ha introducerats för mindre än 20 år sedan.
Typer av robotsvetsningsprocesser
Det finns cirka sex automatiserade svetsprocesser som används i stor utsträckning industriell tillverkning. Varje process har en unik funktion och har en speciell robot designad för att utföra den funktionen.
Motståndssvetsning
Motståndspunktsvetsning är en process där värme från elektriskt motstånd appliceras med kraft för att svetsa samman metalliska material. Denna koncentration av tryck och elektricitet på en punkt får metallen att smälta och sammansmälta medan de är i sitt smälta tillstånd. Metallen får sedan svalna och blir permanent sammanfogad där, därav namnet Spot Welding.
Fördelarna med att använda en punktsvetsrobot är många; en är att den är sömlös; det lämnar inga spår av svetsning. En annan är att den är mycket starkare jämfört med andra typer av svetsning; när två delar smälter in i varandra finns det svaga punkter kvar. Bilindustrin är starkt beroende av punktsvetsrobotar, med en genomsnittlig bil som har över 5000 punktsvetsar.
Lasersvetsning
Detta är en annan avancerad form av sammanfogning av metaller som fokuserar värme på en punkt med hjälp av laserstrålar. Tekniken har funnits i över 30 år. Lasersvetsning fungerar genom att två metallplåtar sätts samman i kontakt med varandra. Detta följs av koncentrationen av laserstrålen på deras kanter av metallplåtarna. Den intensiva värmen gör att de smälter samtidigt, vilket blandar ihop dem och slutför fogen. När de svalnar blir de en.
Några av fördelarna med lasersvetsning inkluderar hög precision eftersom en laserstråle lätt kan kontrolleras. Svetshastigheten är också mycket hög; den intensiva värmen gör att alla typer av metaller smälter in i varandra och bildar en fog omedelbart. Konsistensen är också hög, vilket gör den till den idealiska metoden om du vill skapa enhetlighet.
Gasmetallbågsvetsning
Detta är en typ av a robotsvetsning process där värmekällan är en ljusbåge som bildas mellan en förbrukningsbar metallelektrod och arbetsstycket med en externt tillförd gasformig skärm av gas som vanligtvis är en inert gas. Detta gör att en svetsbassäng bildas mellan de två materialen, som nu förenas efter avkylning.
Det finns två typer av en gasmetallbågsvetsrobot. Den första kallas Metal Inert Gas Welding (MIG-svetsrobot) som använder en inert gas som argon eller helium; sedan finns det Metal Active Gas Welding (MAG) som använder en aktiv gas som vanligtvis är en blandning av syre, koldioxid och argon.
Den huvudsakliga fördelen med gasmetallbågsvetsning är att det inte finns något stänk av smält material, vilket vanligtvis är fallet med andra svetstekniker; skyddsgasen skyddar svetsbadet tills det svalnar.
Gasvolframbågsvetsning
Detta är en typ av svetsning som leder elektricitet mellan elektroden och materialet som ska svetsas. Svetsen är skyddad från atmosfären av en skyddsgas som omsluter svetsområdet. Elektroden som används i denna process är gjord av volfram. Anledningen till att denna metall är vald är det faktum att den har de högsta smälttemperaturerna av någon metall vid 6,170 XNUMX grader Fahrenheit.
De tre huvudsakliga volframlegeringarna som används i denna svetsprocess är zirconiated volfram, som används för icke-järnmetaller och använder högre AC-strömmar. Det finns Thoriated volfram, som används på kol och rostfritt stål, och slutligen Pure volfram, som används på aluminium och magnesium.
Tunn gauge bågsvetsning
Detta är en robotsvetsningsprocess som används på tunna material som kräver känslig svetsning. Alla som är väl insatta i svetsning kommer att intyga att svetsning av tunna metallplåtar är en enorm utmaning. Om du använder för mycket kraft eller en mycket extrem typ av svetsning kan det förändra hela materialets natur. Tunnbågsvetsning fungerar genom att minimera genombränning, vilket kan få den smälta svetsen att kollapsa och vanställa materialen. Det finns två inerta gaser som används i denna process för att minimera stänk; volframinert gas (TIG) och metallinert gas (MIG).
Plasmasvetsning
Plasmasvetsning är en bågsvetsprocess som fungerar på ett liknande sätt som tunnbågsvetsning; den enda skillnaden här är att plasmabågen kan separeras från skyddsgashöljet. Plasman pressas sedan genom ett finbenet kopparmunstycke, som sedan drar ihop bågen. Processen kan genomföras på tre huvudsakliga sätt; Mikroplasmasvetsning som används för tunna plåtar så små som 0.1 mm tjocka.
Den andra kallas Medium Current Welding som använder mellan 15-200A ström; den har djupare penetration. Den sista metoden kallas Keyhole Welding, som används på metallplåtar upp till 10 mm tjocka.
För- och nackdelar med att använda robotar för svetsning
Det går inte att förneka det faktum att robotar blir mer involverade i tillverkningsprocess allt eftersom tiden går. I vissa länder har de helt ersatt mänskligt arbete. Det finns fördelar och nackdelar med att använda robotar för svetsning, och de inkluderar följande.
Proffsen
Det finns ökad effektivitet och produktivitet: Svetsrobotar är precisa i sitt arbete eftersom de är programmerade på det sättet; det finns mycket lite utrymme för fel. Deras förmåga att göra repetitiva uppgifter om och om igen utan att tröttna ökar produktiviteten.
Kortare cykeltider: I takt med att tillverkningen blir effektiv blir cykeltiderna kortare, vilket i sin tur innebär att mer kan produceras inom den tidsramen jämfört med vad som gjordes när man förlitade sig på mänsklig arbetskraft.
Bättre golvutnyttjande: Att automatisera arbetsplatsen har minskat mänskligt fotavtryck och i sin tur skapat mer golvyta för andra saker. En svetsrobot kan utföra arbeten som tidigare hanterades av en grupp människor. Med mer utrymme finns det mer utrymme för rörelse såväl som nya robotsvetsmaskiner.
Säkerheten ökar: Människor kan inte behålla fokus för länge; ju mer de arbetar, desto högre koncentrationsförlust; det är detta som leder till olyckor på platser som använder tunga maskiner. Svetsrobotar å andra sidan kan köra i dagar utan att sätta en enda fot fel. Olyckor är inte längre vanliga i tillverkande fabriker på grund av detta.
Minskat svinn: Den höga noggrannhetsnivån som robotar uppvisar är så effektiv att det finns mycket lite kvar att kassera. Mänskligt eros är den största bidragsgivaren till avfall i de flesta tillverkningsanläggningar. Med robotar utnyttjas dock det mesta av råvarorna maximalt.
Nackdelar
Den initiala kostnaden för automatisering är mycket hög: Med tanke på mängden industriell robotprogrammering som går åt till att tillverka robotar i kombination med de intrikata verktyg som behövs för att de ska fungera korrekt, är kostnaden för att automatisera din anläggning mycket hög i den inledande fasen.
Utbildning är nödvändig: Så mycket som robotar har tagit över mänskliga positioner, måste de flesta fortfarande drivas och övervakas av människor. Att träna människor att använda dessa robotar kan vara en mycket dyr affär som tar tid med tanke på hur sofistikerade industrirobotar kan vara. Detsamma gäller även för reparationer och underhåll, endast specialiserade experter kan hantera den typen av arbeten och de är begränsade på marknaden.
Beslutsfattandet är begränsat: Hur sofistikerade de än är, saknar robotar förmågan att fatta beslut, de arbetar helt enkelt utifrån den uppsättning instruktioner som programmerare matar in dem. Det finns otaliga beslut som behöver den där mänskliga faktorn på arbetsplatsen, något som nuvarande robotar saknar. När AI-utvecklingen tar fart finns det hopp om att robotar i framtiden kommer att ha den förmågan att tänka igenom saker och ting först.
Begränsad flexibilitet: Till skillnad från människor som kan tränas för att hantera två olika roller i följd, är de flesta svetsrobotar för specialiserade för att de ska kunna göra detta. De är programmerade att tillfredsställa den nisch de är dedikerade till utan någon avvikelse. Det enda sättet som en svetsrobot kan byta roll är när de medvetet omprogrammeras för att göra det.
Implementeringsperioden är lång: Att byta till robotar sker inte med en hand. Du måste först omstrukturera din anläggning för att ta emot dem, sedan är det frågan om deras leverans till lokalen med tanke på hur tunga de är. Du kommer också att behöva experthjälp för att sätta upp dem, allt detta följt av en provperiod för att se till att de fungerar som förväntat innan produktionen återupptas. Du tittar på minst 20 veckor innan du går i full drift.
Robotsvetsningssystem och programmering
Svetsrobotar kräver specifik programvara för dem att utföra sina roller. Denna mjukvara är skapad av oberoende företag som sedan säljer dem till robottillverkare. Följande är några av de mest populära mjukvaran för robotsvetssystem.
Verbotik
Källa: verbotics.com
Verbotik Weld är ett enkelt men kraftfullt svetsprogram som kan köras från alla skrivbord. Det är en offline-inställning som gör robotsvetsning till en enkel affär. Den har ett användargränssnitt som ger dig en förhandstitt på hur svetsroboten kan styras av programmet. Verbotics är inte gratis men den har en testversion som låter dig provköra programvaran innan du fattar det slutliga beslutet.
Almacam Weld
Källa: almacam.com
Amalacam Weld är en offline-svetsrobotmjukvara som gör det möjligt för tillverkare att optimera sina svetsrobotar för att öka deras effektivitet. Almacam Weld har använts i över 20 år och har förbättrats under åren för att bli en av de mest eftertraktade svetsmjukvaran. En av fördelarna med mjukvaran är att den är enkel att installera och inte kräver för mycket träning för att operatören ska få kläm på det.
FIKON
Källa: new.abb.com
FIKON är en annan offline svetsmjukvara som är enkel att använda och implementera på alla arbetsplatser. Det ökar produktiviteten utöver att minska riskerna samtidigt som investeringarna maximeras på alla dina robotsystem. ABB är kompatibelt med många svetsrobotar och kan användas av alla som kan tränas för att förstå hur det fungerar.
Områden där robotsvetsning används
Robotsvetsning används mest i fabriker som sysslar med tunga maskiner. Några av dessa branscher inkluderar följande.
Bilindustrin
Källa: Pixabay
Den genomsnittliga bilen har över 5000 svetsade delar, det är bevis nog på hur viktigt det är automatiserade svetssystem är livsviktiga. Arbetet sköttes tidigare av människor men det resulterade i ojämn svetsning som gjorde bilar mindre effektiva på vägen. Moderna biltillverkare klarar sig inte utan svetsrobotar. Tekniken bakom robotsvetsning förväntas förbättras ytterligare i framtiden.
Elektronikindustrin
Källa: Pixabay
Datormoderkort är gjorda av mycket små komponenter som inte kan svetsas med händerna. Robotsvetsning involverad i tillverkningen av sådana föremål är mycket avancerad med förmågan att svetsa även det minsta som det blotta ögat kommer att ha svårt att urskilja. Användningen av robotsvetsning är det enda sättet som kan producera elektronik så snabbt som deras efterfrågan.
Oljeindustri
Källa: Pixabay
De enorma rören som används för att transportera råolja över stora avstånd är beroende av robotsvetsning för att länka ihop dem eftersom de måste tillverkas i sektioner. En annan anledning till att robotar är med och svetsar rören har en slits med säkerhet att göra. Rören måste vara täta för att undvika explosioner eller läckor som kan skada människor och miljö.
rymd~~POS=TRUNC
Källa: Pixabay
Mer än bilar kräver flygplan mest uppmärksamhet när de tillverkar sina delar med tanke på att de måste hålla sig i luften. För att minska fel, alla svetsning av flygplansdelar görs av mycket avancerade svetsrobotar som är programmerade att täcka alla delar. De är utrustade med visionteknik som de kan använda för att upptäcka eventuella brister.
Guide till att köpa en svetsrobot
Källa: Pinterest
Den svåraste delen av automatisera din tillverkningsverksamhet bestämmer sig för rätt robot att gå efter. Det finns otaliga robottillverkare i världen, var och en med unika produkter som lovar de bästa resultaten. Att bestämma sig för vad man ska gå efter kräver mycket forskning eftersom robotar kostar mycket. Det är den typ av investering du gör en gång i livet, därför måste det göras rätt. Följande är en guide för att köpa svetsrobotar till din fabrik.
Komplexitet
A bra svetsrobot bör vara en som är lätt att förstå. Att skaffa en svetsrobot som är för komplicerad kan stoppa din produktion när de stöter på problem eftersom det skulle kräva att en expert tas in från tillverkaren för att få igång det igen. När du väljer en svetsrobot, se först till att den är tillräckligt enkel för din interna tekniker att hantera den för att spara kostnader för reparationer i framtiden.
kringutrustning
Källa: Pinterest
Vissa svetsrobotar behöver tillägg för att de ska fungera, detta är en extra kostnad som bör undvikas om du kan. Satsa på en svetsrobot som kommer i ett helt paket, med förmågan att hantera en myriad av funktioner utan att behöva spendera mer på att köpa andra delar. Om du måste köpa en som behöver tillbehör, se till att delarna i frågorna är lätta att hitta lokalt.
Utrymmestillgänglighet
Källa: Pixabay
Antalet och storleken på de svetsrobotar du tänker skaffa beror på det utrymme som finns på din anläggning. När ersätta mänskligt arbete med robotar kommer du att tvingas rensa golvet i förväg. Ju större utrymme, desto fler svetsrobotar som kan monteras i och vice versa. Om du drev en liten fabrik och du tänker automatisera kommer du att behöva större golvyta.
Arbetets natur
Källa: Pinterest
Vissa tillverkningsprocesser kräver inte avancerade svetsprocesser, men om du är i den typen av tillverkning som involverar tunga metalldelar så skulle robotsvetsning vara den mest förnuftiga vägen att ta. Biltillverkning innebär användning av tunga bildelar som inte kan hanteras väl av mänsklig arbetskraft, svetsrobotar är det enda alternativet som finns kvar i den branschen.
Din budget
Källa: Pixabay
Det billigaste tung industrirobot går för cirka $50,000 XNUMX, du kan få en begagnad för något mindre men slutsatsen är att robotar är dyra. Så mycket som syftet motiverar medlen i det långa loppet, kommer den initiala svetsrobotkostnaden för att automatisera en tillverkningsanläggning att leda till skulder om du inte är försiktig. Förutom kostnaden för att köpa dem kommer du också att behöva pengar för att utbilda människor, sätta upp dem i fabriken och framtida reparationer. Det kommer att ta ett tag innan du kan återbetala alla initiala investeringar.
Flexibilitet
De flesta robotar som är involverade i tillverkningen är uppgiftsorienterade, det vill säga de är designade för att hantera en specifik roll. Så mycket som detta gör dem effektiva, begränsar det deras utbud och när du tänker på deras kostnad skulle det verkligen hjälpa dig mycket om du kan få en fabriksrobotarm som kan hantera mer än en roll. En svetsrobot som även klarar av plockning och placering vore en bättre investering jämfört med en som bara klarar svetsning.
Tillgänglighet
Det kommer att kosta dig mer att importera en specifik typ av svetsrobot om den inte kan hittas lokalt. Om du råkar bo nära en stor robottillverkare kan du ha turen att till och med lägga specialbeställningar på skräddarsydda robotar. Användningen av industrirobotar är inte lika utbredd inom alla områden, detta gör att industriautomationstillverkare är koncentrerade till specifika områden som kan vara belägna för långt från din anläggning. Tänk på kostnaden för att importera svetsrobotar innan du gör ett val.
Support
Källa: Pinterest
Support efter försäljning är avgörande när det kommer till hantering av robotar. De är maskiner som alla andra, bara mycket avancerade. Oavsett vilket kommer de så småningom att gå sönder eller inte fungera efter långvarig användning. När detta händer kommer du att behöva hjälp med dem utan att behöva lägga ut galna summor pengar. Gå för industrirobottillverkare som kan erbjuda garantier samt dedikerat tekniskt hopp för en viss tid.
Tillgänglighet av reservdelar
Källa: Pinterest
Överanvända svetsdelar som ändeffektorer är mest benägna att gå sönder eftersom de gör det mesta av arbetet. Alla rörliga delar är utsatta för friktion av något slag och även om det tar tid kommer de att behöva bytas ut på vägen. Välj en svetsrobot vars reservdelar är lätt tillgängliga med ett ögonblicks varsel. Brist på reservdelar kan få produktionen att stanna och det är ett avbrott du inte vill hantera.
Programuppgraderingar
Källa: Pinterest
Tillgången till mjukvaruuppgraderingar är också en annan stor faktor som borde hjälpa dig att begränsa vilken typ av svetsrobot du vill ha för din fabrik. Uppgraderingar gör robotarna mer effektiva, att vara fast med en robot som använder mjukvara som är försenad kan börja påverka kvaliteten på produktionen. Gå för robotar som har konstant mjukvarustöd hela tiden med uppgraderingar minst en gång om året.
Slutsats
Svetsrobotar är bland de viktigaste industrirobotarna i tillverkningsutrymmet. På grund av den höga värmen som är involverad i processen, utförs rollen bäst av svetsrobotar eftersom de kan hantera och tåla värme mer än människor. Om du planerar att köpa en svetsrobot för en tillverkningsanläggning, besök närmaste svetsrobottillverkare och få den bästa automatiserade svetsmaskinen för ditt företag.
Läs också:
Svetsrobot: En lista över de 10 bästa varumärkena för robotsvetsföretag
July 14, 2021
Läs mer »
Robotic Welding Cell: Vad det är och var man kan köpa det
Mars 29, 2021
Läs mer »
Bästa svetsmaskinstillverkare i Italien
October 20, 2020
Läs mer »