วิธีการเลือกเครื่องจัดตำแหน่งชิ้นงานเชื่อม — แรงกด แรงบิด ความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง และการเชื่อมแบบสองสถานีพร้อมจุดอาร์ค

By ซุนเจี๋ยหัวหน้าวิศวกรฝ่ายจัดตำแหน่งการเชื่อม · ทีมจัดตำแหน่งการเชื่อม EVST · อัปเดตล่าสุด 11 มิถุนายน 2026 • ตรวจสอบโดยฝ่ายวิศวกรรมเครื่องกลและคุณภาพของ EVST

หากเลือกตัวกำหนดตำแหน่งผิด หุ่นยนต์อาจทำงานได้อย่างแม่นยำ แต่เซลล์การผลิตกลับไม่ทำงานครบวงจร สิ่งสำคัญที่แท้จริงคือสามตัวเลข ได้แก่ น้ำหนักบรรทุก แรงบิดในการหมุน และความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง หุ่นยนต์แกนเดี่ยวรุ่น EVS-SWP ของ EVST ในปัจจุบันรองรับน้ำหนักบรรทุกที่ได้รับการรับรองตั้งแต่ 300 ถึง 1,200 กก. ในขณะที่หุ่นยนต์สองแกนรุ่น EVS-DWP รองรับน้ำหนักบรรทุกที่ได้รับการรับรองตั้งแต่ 200 ถึง 5,000 กก. ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งดีกว่า ±0.3° และรูปแบบสองสถานีช่วยเพิ่มเวลาการทำงานเป็นสองเท่า มีตัวเลือกรูปแบบการจัดวางห้าแบบ ได้แก่ แบบหมุน แบบตัว L แบบหัว-ท้าย แบบตัว H และแบบชิงช้าสวรรค์ ซึ่งเหมาะสมกับประเภทของชิ้นงาน จับคู่กับรางเลื่อน W500–W800 สำหรับรอยต่อยาวๆ เพื่อใช้เป็นแกนภายนอกที่ประสานงานกัน นี่คือคู่มือสำหรับผู้ซื้อที่ช่วยคัดกรองคุณสมบัติสามอย่างที่สำคัญจริงๆ

ประเด็นที่สำคัญ

• คุณสมบัติหลักสามประการคือประตูสำคัญ: น้ำหนักบรรทุก แรงบิดในการหมุน ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง.
• อีวีเอส-เอสดับบลิวพีโครงสร้างแกนเดี่ยวในปัจจุบันรองรับน้ำหนักได้ตั้งแต่ 300–1,200 กิโลกรัม ขึ้นอยู่กับโครงสร้างนั้นๆ
• อีวีเอส-ดีดับเบิลยูพีโครงสร้างแบบสองแกนในปัจจุบันรองรับน้ำหนักได้ตั้งแต่ 200 ถึง 5,000 กิโลกรัม ขึ้นอยู่กับโครงสร้างนั้นๆ
• ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง < ±0.3° รักษาขอบเขตการติดตามรอยต่อ ±0.5 มม.
• ห้าแบบ จับคู่ประเภทชิ้นส่วน — แท่นหมุน / แบบตัว L / หัว-ท้าย / แบบตัว H / ชิงช้าสวรรค์
• ส่วนโค้งสองสถานีขณะที่ด้านหนึ่งทำการเชื่อม อีกด้านหนึ่งก็ทำการบรรจุวัสดุ — ให้ผลผลิตเซลล์เพิ่มขึ้นประมาณ 2 เท่า
• จับคู่กับ รางเลื่อน W500–W800 บนตะเข็บยาว ทั้งสองส่วนเชื่อมต่อกับตัวควบคุมอย่างเป็นระบบ ISO.9283 แกนภายนอก

บทความนี้มีไว้สำหรับนักออกแบบเซลล์การเชื่อม ผู้ประกอบระบบ และวิศวกรโรงงานที่กำลังเลือกเครื่องจัดตำแหน่งการเชื่อมสำหรับเซลล์การเชื่อมใหม่หรือการปรับปรุงเซลล์การเชื่อมที่มีอยู่ บทความนี้ครอบคลุมถึงการกำหนดขนาดเครื่องจัดตำแหน่ง EVST EVS-SWP / EVS-DWP และตัวเลือกการจัดวางห้าแบบ แต่ไม่ได้กล่าวถึงตัวหุ่นยนต์ รางเลื่อน หรือรายละเอียดขั้นตอนการเชื่อม ซึ่งจะมีคู่มือแยกต่างหาก

ทำไมต้องระบุคุณสมบัติสามอย่าง ไม่ใช่แค่ระบุน้ำหนักบรรทุกอย่างเดียว

เอกสารข้อมูลจำเพาะของตัวจัดตำแหน่งส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยน้ำหนักบรรทุก แต่น้ำหนักบรรทุกอย่างเดียวไม่ถูกต้อง เพราะเซลล์สองเซลล์ที่มีคลาสน้ำหนักบรรทุกเดียวกันอาจให้ผลผลิตและคุณภาพรอยต่อที่แตกต่างกันอย่างมาก ข้อมูลจำเพาะสามประการที่แท้จริงซึ่งกำหนดประสิทธิภาพของเซลล์มีดังนี้:

1. payload ตัดสินว่าตัวกำหนดตำแหน่งนั้นยึดชิ้นส่วนไว้จริงหรือไม่
2. แรงบิดในการหมุน เป็นตัวกำหนดความเร็วในการจัดทำดัชนี ซึ่งส่งผลต่อเวลาในการทำงานโดยรวม
3. ความแม่นยำในการจัดทำดัชนี ตำแหน่งของรอยเชื่อมจะกำหนดว่าควรอยู่ตรงไหน และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อคุณภาพของรอยเชื่อม

เลือกทั้งสามอย่างพร้อมกัน การข้ามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งจะทำให้เซลล์นั้นผ่านการตรวจสอบบนกระดาษแต่ไม่ผ่านในขั้นตอนการผลิต

เมื่อการวางตำแหน่งที่เหมาะสมให้ผลตอบแทน และเมื่อมันไม่ได้ผล

ปัจจัยชี้ขาดคือ จำนวนการวางแนวชิ้นส่วน จำนวนหน้าเชื่อม และอัตราขยายรอบใช้กรอบนี้:

EVST ตรวจสอบตำแหน่งของตัวกำหนดตำแหน่งด้วย วิธีการจับคู่สามสเปค: น้ำหนักบรรทุกต้องมีขนาดพอดีกับชิ้นส่วนโดยมีระยะเผื่อ 30% แรงบิดต้องปรับให้เหมาะสมกับค่าความเยื้องศูนย์ × น้ำหนัก × ความเร่งเชิงมุม ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งต้องปรับให้เหมาะสมกับระยะเผื่อการติดตามรอยต่อ — ทั้งสามอย่างนี้ต้องพิจารณาร่วมกัน ไม่ใช่ทีละอย่าง

การกำหนดขนาดน้ำหนักบรรทุก — EVS-SWP และ EVS-DWP

การเลือกวิชา: เลือกเรียนวิชานี้ น้ำหนักชิ้นส่วนสูงสุด + อุปกรณ์ยึด + กำไร 30% → จัดอยู่ในระดับที่สูงกว่า สำหรับชิ้นส่วนหนัก 1500 กก. + อุปกรณ์ยึดหนัก 200 กก. (= 1700 กก.) เมทริกซ์ SWP ปัจจุบันอยู่นอกช่วงที่กำหนด โปรดตรวจสอบการกำหนดค่า DWP ที่ได้รับการอนุมัติ 2,000 กก. และตรวจสอบแรงบิดและโครงสร้างก่อนเลือกใช้งาน ระยะเผื่อ 30% ครอบคลุมภาระไดนามิก (แรงเร่ง) และชิ้นส่วนรุ่นต่างๆ ในอนาคต

การกำหนดแรงบิดในการหมุน — ข้อกำหนดที่มักถูกมองข้ามมากที่สุด

แรงบิดแปรผันตาม ความเยื้องศูนย์ × น้ำหนัก × ความเร่งเชิงมุมชิ้นส่วนหนัก 1000 กิโลกรัม ที่มีระยะเยื้องศูนย์ 0.5 เมตร และต้องการความเร่ง 1 เรเดียน/วินาที² ต้องใช้แรงบิด 500 นิวตันเมตร บวกกับแรงบิดคงที่เพื่อต้านทานแรงโน้มถ่วง ข้อมูลจำเพาะที่ระบุน้ำหนักบรรทุกแต่ไม่ระบุแรงบิด จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง

ตารางแรงบิดของตัวกำหนดตำแหน่ง EVST จะถูกเผยแพร่แยกตามแกนและระดับ กฎการเลือกคือ: แรงบิดที่ต้องการ ≤ แรงบิดต่อเนื่องที่กำหนด โดยมีระยะเผื่อ 50% หากไม่สามารถทำได้ตามข้อกำหนดนี้ ให้เลือกระดับที่สูงขึ้น แม้ว่าน้ำหนักบรรทุกจะอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสมก็ตาม

ความแม่นยำในการกำหนดขนาด — การรักษาระยะขอบสำหรับการติดตามตะเข็บ

ระบบติดตามรอยต่อของหุ่นยนต์ (ใช้การมองเห็น) โดยทั่วไปจะมีความคลาดเคลื่อน ±0.5 มม. ที่ข้อต่อ ความคลาดเคลื่อนจากการปรับตำแหน่งของตัวกำหนดตำแหน่งจะยิ่งเพิ่มความคลาดเคลื่อนเข้าไปอีก: หากตัวกำหนดตำแหน่งปรับตำแหน่งได้ ±1° บนส่วนโค้งรัศมี 500 มม. รอยต่อจะคลาดเคลื่อนไปประมาณ 8.7 มม. จากตำแหน่งที่ระบบติดตามคาดหวังไว้ ซึ่งอยู่นอกช่วงความคลาดเคลื่อน ±0.5 มม. อย่างมาก

ผู้กำหนดตำแหน่งของ EVST ถือครอง ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งดีกว่า ±0.3° (ISO.9283 (ระเบียบวิธีทดสอบความสามารถในการทำซ้ำ) ที่รัศมี 500 มม. การเคลื่อนตัวในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอยู่ที่ประมาณ 2.6 มม. ซึ่งอยู่ในช่วงการชดเชยการติดตามรอยตะเข็บทั่วไป สำหรับงานที่ต้องการความคลาดเคลื่อนต่ำ (เช่น รอยตะเข็บรอบวงของภาชนะรับแรงดัน) ควรระบุค่าความคลาดเคลื่อนให้ดีกว่า ±0.1°

ห้ารูปแบบ — เลือกตามประเภทชิ้นส่วน

การเปิดใช้งานส่วนโค้งสองสถานี — ตัวคูณปริมาณงาน

การเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลของเซลล์ครั้งใหญ่ที่สุดมาจากการ... รูปแบบสองสถานีขณะที่หุ่นยนต์ทำการเชื่อมที่สถานี A ผู้ปฏิบัติงานจะทำการโหลดชิ้นงานที่สถานี B ตัวจัดตำแหน่งชิ้นงานจะหมุนไปมาระหว่างทั้งสองสถานี ทำให้เวลาในการเชื่อมคงอยู่ที่ประมาณ 80% ของรอบการทำงาน แทนที่จะเป็นประมาณ 50%

ประสิทธิภาพการทำงานต่อรอบเมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบสถานีเดียว: เพิ่มผลผลิตได้ประมาณ 30–80% สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีหลายด้าน ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างเวลาในการเชื่อมกับเวลาในการโหลด — เมื่อเวลาในการโหลด ≈ เวลาในการเชื่อม ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจะเข้าใกล้ค่าทางทฤษฎีที่ 2 เท่า

รูปแบบ H-type, Ferris-wheel และ L-type บางแบบ รองรับการใช้งานแบบสองสถานี โดยค่าเริ่มต้น EVST จะกำหนดขนาดเซลล์สำหรับสองสถานี เว้นแต่ข้อจำกัดด้านพื้นที่หรือความปลอดภัยจะบังคับให้ใช้สถานีเดียว

จับคู่กับรางเลื่อน

สำหรับตะเข็บที่มีความยาวเกินระยะการทำงานของหุ่นยนต์ (โดยทั่วไป >2 เมตร) ให้ใช้ตัวกำหนดตำแหน่งร่วมกับ... รางเลื่อน W500–W800ทั้งสองเชื่อมต่อกับตัวควบคุมในฐานะแกนภายนอกที่ประสานงานกัน ISO.9283ตัวกำหนดตำแหน่งทำหน้าที่ควบคุมทิศทาง ส่วนรางทำหน้าที่ควบคุมความยาวในการครอบคลุม

การเลือกประเภทราง: ให้ตรงกับน้ำหนักบรรทุกของหุ่นยนต์ + หัวเชื่อม + ชุดสายเคเบิล จากนั้นตรวจสอบกับน้ำหนักบรรทุกคงที่ของอุปกรณ์กำหนดตำแหน่ง สำหรับราง W650 (น้ำหนักบรรทุก 1000 กก.) ที่มีการกำหนดค่า DWP ที่ได้รับการอนุมัติ 2,000 กก. เซลล์การทำงานจะจัดการชิ้นส่วนภายในขอบเขตน้ำหนักบรรทุกของอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ในขณะที่หุ่นยนต์ยังคงอยู่ภายในขอบเขต 1000 กก. ของราง

มาตรฐานที่ตัวกำหนดตำแหน่งทำงานภายใต้

• ISO.9283 — เกณฑ์ประสิทธิภาพของหุ่นยนต์; ความสามารถในการทำซ้ำของการกำหนดตำแหน่งได้รับการทดสอบภายใต้วิธีการของมาตรฐานนี้เมื่อทำหน้าที่เป็นแกนภายนอก
• ISO.10218 — ความปลอดภัยของหุ่นยนต์; อุปกรณ์กำหนดตำแหน่งอยู่ในพื้นที่ที่ได้รับการคุ้มครองของระบบหุ่นยนต์
• ISO.3834 — คุณภาพการเชื่อม; มาตรฐาน WPS ที่เครื่องจัดตำแหน่งชิ้นงานใช้งานนั้น อยู่ในระดับใดระดับหนึ่งจากสามระดับ
• ISO.17663 — การอบชุบความร้อนสำหรับชิ้นส่วนโลหะโครงสร้างของอุปกรณ์จัดตำแหน่ง (การอบอ่อน)
• AWS D1.1 — มาตรฐานการเชื่อมโครงสร้าง: เหล็กกล้า

คำถามที่พบบ่อย

เหตุใดแรงบิดในการเลี้ยวจึงเป็นข้อกำหนดที่แยกต่างหากจากน้ำหนักบรรทุก? เพราะว่าค่าทั้งสองนั้นตอบคำถามที่แตกต่างกัน ค่ารับน้ำหนัก (Payload) ตอบว่า “มันสามารถยึดชิ้นส่วนไว้ได้หรือไม่” ส่วนค่าแรงบิด (Torque) ตอบว่า “มันสามารถเคลื่อนชิ้นส่วนได้เร็วพอหรือไม่” เครื่องกำหนดตำแหน่งที่มีค่ารับน้ำหนักเพียงพอแต่ค่าแรงบิดไม่เพียงพอ จะเคลื่อนที่ช้าและทำให้เวลาการทำงานของเซลล์หยุดนิ่ง EVST เผยแพร่ค่าทั้งสองอย่างสำหรับแต่ละแกน

ฉันต้องการความแม่นยำในการจัดทำดัชนีระดับใดกันแน่? ปรับให้เข้ากับระยะขอบการติดตามตะเข็บของคุณ การติดตามตะเข็บด้วยระบบวิชั่นที่ความคลาดเคลื่อน ±0.5 มม. สำหรับชิ้นส่วนที่มีรัศมี 500 มม. ต้องการการปรับตำแหน่ง < ±0.3° (กรณีที่แย่ที่สุดคือการเคลื่อนที่ 2.6 มม.) งานที่ต้องการความคลาดเคลื่อนที่แคบกว่า (เช่น ถังแรงดันที่มีตะเข็บ ±0.1 มม.) ต้องการการปรับตำแหน่ง < ±0.1° ตัวกำหนดตำแหน่งของ EVST ครอบคลุมทั้งสองช่วงนี้

แกนเดียวหรือสองแกน? เครื่องเชื่อมแกนเดียว (แบบหมุน) เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่เชื่อมในระนาบการหมุนเพียงระนาบเดียว เครื่องเชื่อมสองแกน (แบบตัว L, DWP) เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องเอียงรอยเชื่อมเพื่อให้ได้ตำแหน่งราบตามแรงโน้มถ่วง ชิ้นส่วนโครงสร้างหลายด้านส่วนใหญ่ต้องการเครื่องเชื่อมสองแกน ชิ้นส่วนสมมาตรแบบหมุนส่วนใหญ่ (แหวน ชิ้นส่วนเฟือง) ต้องการเครื่องเชื่อมแกนเดียว

หัวแท่นและท้ายแท่น กับ แกนคู่ ต่างกันอย่างไร? หัวจับชิ้นงานแบบท้ายจับ (Headstock-tailstock) คือคำตอบที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนที่มีแกนสมมาตรยาว (เช่น เพลา ท่อ ท่อยาว) ที่ปลายทั้งสองข้างต้องการการรองรับการหมุน ส่วนหัวจับชิ้นงานแบบตัว L สองแกน (Dual-axis L-type) เหมาะสำหรับชิ้นส่วนสามมิติ (3D) ที่ต้องการทั้งการหมุนและการเอียง โดยทั้งสองแบบรองรับรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน

ระบบสองสถานีเร็วกว่าระบบสถานีเดียวมากแค่ไหน? โดยทั่วไปแล้ว อัตราการผลิตของเซลล์จะเพิ่มขึ้น 30–80% ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของเวลาในการโหลด/การเชื่อม เมื่อเวลาในการโหลดเท่ากับเวลาในการเชื่อม ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นเกือบเท่าตัว โดยปกติแล้ว EVST จะมีขนาดสองสถานี เว้นแต่ข้อจำกัดด้านพื้นที่หรือความปลอดภัยจะบังคับให้ใช้สถานีเดียว

ฉันสามารถเพิ่มอุปกรณ์จัดตำแหน่งชิ้นงานลงในชุดเชื่อมที่มีอยู่แล้วได้หรือไม่? ใช่แล้ว — ตัวควบคุมการเชื่อมที่มีอยู่ส่วนใหญ่รองรับแกนภายนอกได้ถึงขีดจำกัดทางสถาปัตยกรรม (โดยทั่วไปคือ 4–10 แกนภายนอก) EVST จะทำการประเมินการปรับปรุงเพื่อกำหนดขอบเขตจำนวนแกน การบูรณาการด้านความปลอดภัย และการย้ายโปรแกรมก่อนที่จะเสนอราคา

นำมันเข้าไปในต้นไม้ของคุณ

การเลือกเครื่องจัดตำแหน่งชิ้นงานสำหรับการเชื่อมนั้น ต้องพิจารณาคุณสมบัติสามอย่างพร้อมกัน ได้แก่ น้ำหนักบรรทุก แรงบิดในการหมุน และความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง มีรูปแบบการจัดวางห้าแบบที่เหมาะสมกับประเภทชิ้นงาน แบบสองสถานีช่วยเพิ่มผลผลิตเป็นสองเท่า และการใช้งานร่วมกับราง W500–W800 จะช่วยขยายขอบเขตการใช้งานให้กว้างขึ้น EVST ตัวกำหนดตำแหน่งสโคปด้วยวิธีการจับคู่สามสเปค — ขนาดน้ำหนักบรรทุกสำหรับชิ้นส่วน แรงบิดสำหรับรอบการทำงาน และการกำหนดตำแหน่งสำหรับรอยต่อ ดูคู่มือของเราเพิ่มเติมได้ที่ วิธีเลือกรางสำหรับหุ่นยนต์เดินทาง, การรวมเซลล์ที่ประสานงานกันและ การเชื่อมแผ่นหนาแบบหลายรอบหรือปรึกษา EVST เกี่ยวกับการกำหนดขนาดตัวจัดตำแหน่งสำหรับเซลล์ของคุณ

เกี่ยวกับผู้เขียน - ซุนเจี๋ย เป็นหัวหน้าวิศวกรของ ทีมจัดตำแหน่งการเชื่อม EVSTด้วยประสบการณ์กว่า 12 ปีในการออกแบบเครื่องจัดตำแหน่งชิ้นงานสำหรับการเชื่อม – รุ่น EVS-SWP แกนเดียว, EVS-DWP สองแกน, EVS-DWP-U โครงรูปตัว U สำหรับงานหนัก และรุ่นหัวท้าย-ท้ายจับชิ้นงาน รวมถึงรุ่นวงล้อ เขาใช้ระเบียบวิธี Three-Spec Match ในทุกโครงการของลูกค้า และกำกับดูแลการตรวจสอบความถูกต้องของการจัดตำแหน่งก่อนการจัดส่ง ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องทางเทคนิคโดยฝ่ายวิศวกรรมเครื่องกลและคุณภาพของ EVST ตัวเลขที่แสดงเป็นช่วงค่าที่สามารถทำได้โดยทั่วไป ไม่ใช่การรับประกัน และจะปรับขนาดตามแต่ละโครงการ การแก้ไขและการปรับปรุง: โปรดดูวันที่อัปเดตล่าสุด