На каких современных производствах широко применяется роботизированная точечная сварка
Перейти к содержимому

На каких современных производствах широко применяется роботизированная точечная сварка

  • автор:

Роботизированная сварка: как современные технологии повышают эффективность производства

Сварка — это процесс, при котором две или более металлических частей соединяются с помощью тепла и давления. Сварка широко используется в разных отраслях, например, для изготовления автомобилей, кораблей, трубопроводов, мостов и т.д.

Однако сварка — это не простая задача. Она требует высокой квалификации, опыта и внимания от сварщика. Кроме того, сварка может быть опасной и вредной для здоровья, так как она связана с высокими температурами, излучением, дымом и шумом.

Как решить эти проблемы и сделать процесс сварки более быстрым, точным и экономичным? Ответ на этот вопрос — роботизированная сварка. Это технология, при которой сварочные операции выполняются специальными промышленными роботами, управляемыми компьютерной программой.

Роботы могут работать с разными видами сварки, такими как точечная, лазерная, дуговая и другие, в зависимости от типа и формы деталей, которые нужно соединить.

Сварочный робот Kuka KR 16 arc HW

Роботизированная сварка имеет множество преимуществ перед ручной сваркой, среди которых:

  • Высокая скорость и производительность. Роботы могут работать круглосуточно, без перерывов и усталости, выполняя сварку с высокой частотой и скоростью. Например, для изготовления одной короны для зубного протеза роботу требуется всего 15 минут, в то время как человеку — около часа.
  • Высокое качество и точность. Роботы могут сваривать детали с высокой степенью точности и повторяемости, минимизируя ошибки и дефекты. Роботы также могут сваривать даже самые мелкие и сложные детали, которые трудно или невозможно сварить вручную.
  • Экономия материалов и энергии. Роботы могут оптимизировать расход сварочных материалов и энергии, уменьшая количество отходов и выбросов. Роботы также могут использовать разные виды сварки в зависимости от свойств материалов, что позволяет снизить затраты и повысить качество сварного шва.
  • Безопасность и здоровье работников. Роботы могут работать в условиях, которые опасны или вредны для человека, таких как высокая температура, излучение, дым, шум и т.д. Это снижает риск травм и заболеваний у работников, а также улучшает условия труда и мораль на производстве.

Роботизированная сварка

Примеры применения роботизированной сварки

Роботизированная сварка — это технология будущего, которая уже сегодня применяется во многих отраслях и странах. Она позволяет повысить конкурентоспособность и эффективность производства, сократить затраты и улучшить качество продукции. Роботизированная сварка — это инвестиция в инновации, которая окупается в кратчайшие сроки. Одной из первых отраслей, которая внедрила роботизированную сварку, была автомобильная промышленность.

К 1980-м годам это уже была форма автоматизации, которая была успешно реализована в массовом масштабе, что принесло массовый успех, что привело к интеграции новых приложений и адаптации роботизированных рук к различным типам задач и сварки.

По оценкам, в автомобильной промышленности 20% роботов занимаются дуговой сваркой, достигая более высокой степени точности, повторяемости и, в целом, более высокого качества конечного продукта.

И это в дополнение ко многим другим преимуществам роботизированной сварки, таким как:

  • Увеличение производственной мощности.
  • Создание более безопасных рабочих мест.
  • Повышение контроля над задачами, требующими повторяемости и точности.
  • Повышение производительности производственных процессов.
  • Сокращение сроков окупаемости инвестиций.
  • Повышение гибкости производственных процессов благодаря адаптивности роботов.

Робот Fanuc ARC Mate 120iC

Гибкость и маневренность, обеспечиваемые сварочными роботами, позволяют производство практически без перерывов. Это возможно потому, что автоматизированные машины обладают важными свойствами координировать работу друг с другом и реагировать на сварочные задачи, для которых они были запрограммированы, или для которых они могут быть легко адаптированы. Это позволяет промышленному роботу или коботу (коллаборативному роботу) выполнять различные виды сварки, такие как MIG, MAG, TIG или плазменная.

Робот ABB IRB 1520ID

Самые популярные модели сварочных роботов

Среди множества роботов для сварки можно выделить несколько самых популярных и эффективных моделей. Например:

  • Fanuc ARC Mate 120iC — это робот, который может выполнять дуговую сварку с высокой скоростью и точностью. Он имеет шесть степеней свободы, то есть он может двигаться в шести направлениях. Он может поднимать грузы до 20 кг и доставать до 1811 мм. Он подходит для сварки разных материалов, таких как сталь, алюминий, нержавеющая сталь и титан.
  • Kuka KR 16 arc HW — это робот, который специально разработан для дуговой сварки с использованием защитного газа. Он также имеет шесть степеней свободы, но может поднимать грузы до 16 кг и доставать до 1610 мм. Он обладает высокой стабильностью, гибкостью и повторяемостью. Он может работать в сложных условиях, таких как высокая температура, влажность и пыль.
  • OTC Daihen FD-V6L — это робот, который может выполнять дуговую сварку с использованием разных видов электродов, таких как металлический, вольфрамовый или графитовый. Он также имеет шесть степеней свободы, но может поднимать грузы до 6 кг и доставать до 1420 мм. Он отличается высокой производительностью, надежностью и удобством управления. Он может сваривать даже самые мелкие и сложные детали.
  • ABB IRB 1520ID — это робот, который предназначен для дуговой сварки с использованием интегрированной подачи проволоки. Он имеет четыре степени свободы, то есть он может двигаться в четырех направлениях. Он может поднимать грузы до 4 кг и доставать до 1500 мм. Он характеризуется высокой скоростью, точностью и качеством сварки. Он также экономит место, энергию и материалы.
  • Yaskawa Motoman MA2010 — это робот, который способен выполнять дуговую сварку с использованием разных типов сварки, таких как MIG, MAG, TIG или плазменная. Он также имеет шесть степеней свободы, но может поднимать грузы до 10 кг и доставать до 2010 мм. Он обеспечивает высокую гибкость, эффективность и безопасность. Он может работать в совместном режиме с другими роботами или людьми.

Сварочный робот Yaskawa Motoman MA2010

Роботизированная сварка позволяет повысить производительность, качество и безопасность сварочных процессов, а также снизить затраты на труд и материалы.

Роботы для сварки могут быть классифицированы по типу конструкции, способу перемещения, количеству степеней свободы и типу сварки. Каждый вид робота имеет свои преимущества и ограничения в зависимости от характеристик свариваемых деталей и условий работы. Роботизированная сварка требует специального оборудования, программирования и контроля.

Для успешной реализации роботизированной сварки необходимо учитывать множество факторов, таких как выбор робота, сварочного источника, горелки, расходных материалов, способа фиксации деталей, параметров сварки, методов контроля качества и т.д.

Этот вид сварки является перспективным направлением развития сварочной техники, которое открывает новые возможности для повышения эффективности и конкурентоспособности производства. Однако для широкого внедрения роботизированной сварки необходимо решать ряд проблем, связанных с техническими, экономическими, социальными и правовыми аспектами.

Роботизированная сварка имеет множество преимуществ, таких как повышение качества, производительности и безопасности сварки. Но как появилась и развивалась роботизированная сварка? Какие этапы и достижения отметили ее историю? Какие современные тенденции и перспективы существуют в этой области? В статье «Развитие роботизированной сварки: от истории до современности» вы найдете ответы на эти и другие вопросы.

Присоединяйтесь к нашему каналу в Telegram «Промышленные роботы» и будьте в центре инноваций и передовых технологий в мире автоматизации производства! Подписывайтесь сейчас, чтобы не пропустить эксклюзивный контент: Промышленные робототы в Telegram

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Автоматизированная сварка: применение, системы и методики

Автоматизированная сварка – это процесс соединения двух или более металлических деталей, в котором использованы специальные сварочные роботы или автоматические сварочные установки. Этот процесс является одним из наиболее эффективных и точных способов сварки, который может быть использован в производственных и промышленных областях. Роботизированная сварка — самый высокотехнологичный вариант автоматизированной сварки, при которой сварку осуществляют машины, но этот процесс все же происходит под надзором и управлением сварщиков. Технология с применением роботов позволяет получать быстрые и точные результаты, а также способствует сокращению отходов и повышению безопасности. Роботы могут добраться до таких мест, куда невозможно проникнуть никакими другими способами, и в этих точках они выполняют сложные сварные швы быстрее, чем при ручной сварке, обеспечивая точность линий сплавления. Это позволяет освободить время для производства продукции и обеспечивает большую гибкость.

Используя различное производственное оборудование, можно адаптировать роботов к широкому набору всевозможных процессов сварки, включая дуговую, контактную, точечную, лазерную, плазменную сварку, а также разновидности сварки TIG и MIG. Главное внимание уделяется тому, чтобы создать необходимые программы и приспособления для конкретного сварочного процесса.

В данной статье мы рассмотрим основные преимущества автоматизированной сварки и ее применение в современном производстве.

ПРЕИМУЩЕСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ

К основным преимуществам данного вида сварочных работ можно отнести следующие важные факторы:

  • Экономия времени и денег: автоматизированные сварочные системы могут работать 24/7 без перерывов на отдых и питание, что позволяет сократить время выполнения работ и уменьшить затраты на рабочую силу.
  • Увеличение производительности: сварочные роботы работают намного быстрее и точнее, чем человеческие операторы, что позволяет увеличить производительность и снизить количество бракованной продукции.
  • Безопасность: данные системы уменьшают риск травм и профессиональных заболеваний, связанных с ручной сваркой, что повышает безопасность работников.
  • Качество: сварочные роботы гарантируют высокое качество сварных соединений, так как они обеспечивают более точное и однородное распределение тепла и обеспечивают более точное контролирование процесса сварки.
  • Гибкость: автоматизированные сварочные системы могут быть настроены на выполнение различных типов сварных соединений и на использование различных видов сварочных материалов, что делает их гибкими в использовании.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ СВАРОЧНЫХ СИСТЕМ

Благодаря экономии времени и высокой эффективности в сфере производства роботизированная сварка приобрела важное значение в металлообрабатывающей и тяжелой промышленности, особенно в автомобилестроении, где применяется точечная и лазерная сварка. Роботизированная сварка лучше всего подходит для коротких швов на изогнутых поверхностях, когда необходимо выполнять предсказуемые и повторяющиеся действия, не требующие постоянных смещений и изменений в процессе работы. Благодаря внешним осям робот также подходит для выполнения длинных сварных швов, например в судостроительной промышленности.

Несмотря на то, что данный вид сварки применяется, главным образом, в массовом производстве, где существенными факторами являются эффективность и качество, можно создать программы, подходящие для любых целей. Поэтому робототехника используется и в мелкосерийном производстве, и даже для изготовления единичных изделий с сохранением высокой экономической эффективности.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РОБОТИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ

Роботизированная сварка — это сочетание сварки, робототехники, сенсорной технологии, систем управления и искусственного интеллекта. Среди основных компонентов следует отметить программное обеспечение, предназначенное для выполнения определенных задач, сварочное оборудование для передачи энергии от источника питания непосредственно к месту работы, а также робота, который использует оборудование для выполнения сварки. Технологические датчики робота определяют параметры процесса сварки, а его геометрические сенсоры дают информацию о геометрии сварного соединения. Получая и анализируя входную информацию, поступающую с датчиков, система управления регулирует выходные сигналы для процесса роботизированной сварки с учетом технических характеристик процедуры сварки, которые заданы в программе.

В зависимости от предполагаемого применения робот может представлять собой механическую руку-манипулятор или роботизированный портал. Как правило, используются промышленные роботы, имеющие шесть осей, из которых три оси приходятся на предплечье и три оси — на запястье. При этом можно перевести сварочную горелку, смонтированную на запястье, в любое пространственное положение, необходимое для сварки.

Эта система должна быть интегрирована с роботом, а сварочное оборудование должно быть совместимо и, желательно, специально разработано для роботизированной сварки, поскольку в этом случае всеми процессами сможет управлять робот.

ОБЗОР РОБОТИЗИРОВАННЫХ СВАРОЧНЫХ СИСТЕМ Kemppi ДЛЯ СВАРКИ MIG/MAG

Это комплексная сварочная система для роботизированной дуговой сварки, которая предоставляет возможность интеграции с любым роботизированным оборудованием. A7 MIG Welder идеально сочетает в себе пакет технологических карт, а также удобное управление системой из веб-браузера. В комплект поставки входит сварочная горелка, механизм подачи проволоки, источник питания и блок охлаждения. Широкий ассортимент профессиональных процессов Wise позволяет повысить эффективность производства и расширить сферу применения.

Это модульная система для автоматизированной импульсной MIG/MAG-сварки. Она повышает гибкость производственного процесса, а также предлагает многие другие преимущества. Надежная и качественная автоматизированная сварка, отличные характеристики сварочной дуги и быстрый обмен сигналами — и все это KempArc Pulse. Кроме того, с помощью данной сварочной системы можно максимально использовать потенциал сварочных процессов Kemppi Wise для автоматизированной сварки. Они помогают повысить производительность при сварке тонких листов, а также при выполнении сварочных работ в тяжелых условиях.

KempArc Pulse предлагается в цифровом и аналоговом исполнении для интеграции с различными системами управления автоматизированной сваркой.

Компактная и мощная система KempArc SYN 500 предназначена для синергической автоматизированной MIG/MAG-сварки. Отличные характеристики дуги гарантируют высокое качество сварных швов. Роботизированный интерфейс поддерживает все основные протоколы fieldbus. KempArc SYN 500 отлично подходит для рентабельной модернизации имеющихся систем, а также для выполнения сварочных работ в тяжелых условиях. Система обеспечивает ток сварки 430 А при рабочем цикле 100 %. Предлагается в цифровом и аналоговом исполнении для интеграции с различными системами управления автоматизированной сваркой.

ТЕХНОЛОГИЯ РОБОТИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ

При роботизированной сварке главное значение имеет программное обеспечение и правильно запрограммированный процесс. Основные расходы приходятся на оборудование, испытания и обучение операторов, поэтому роботизация сварочного процесса всегда требует точного планирования. Необходимо проанализировать текущий производственный процесс сварки, включая все связанные с ним операции и расходы. Кроме того, следует изучить вопросы совместимости оборудования с робототехникой.

Чтобы гарантировать качественную сварку, необходимы точные технические характеристики. При автоматической сварке все швы имеют одинаковый размер, поэтому их делают минимально возможной длины. При наличии одинаковых деталей робот все время выполняет сварку в одном и том же месте. Благодаря заранее заданным программам, которые управляют роботом, осуществляется контроль за всеми процессами.

Роботы выполняют данную задачу на основе информации, введенной оператором. Однако эта задача необязательно должна состоять в приваривании каждый раз одной и той же детали, поскольку робота можно перепрограммировать. Робот может круглосуточно выполнять одни и те же действия, но при изменении задачи необходимо внести изменения в программу.

В зависимости от ваших целей и задач, компания «Саммит» (официальный дилер Kemppi в Украине) поможет выбрать наиболее подходящее для вашего производства оборудование. Всегда нужно помнить о том, что качественный и надежный сварочный аппарат, приобретенный у официальных представителей производителя, прослужит значительно дольше и не принесет дополнительных хлопот в его обслуживании.

Точечная сварка

Роботизированная контактная (точечная) сварка обладает великолепной эффективностью. Она во много раз экономически выгоднее, чем труд десятков профессиональных сварщиков, а производительность при этом намного выше. Востребованность контактной точечной сварки на сегодня — одна из самых больших на производстве. Роботизированная точечная сварка имеет ряд очевидных плюсов, она обладает высокой производительностью при столь же высоком и стабильном качестве. В технологическом процессе точечной сварки не требуются специальные материалы (присадочная проволока, флюсы, газы), которые необходимы для дуговой сварки.

Робот для точечной сварки использует сварочный инструмент и манипулятор для перемещения материала. Таким образом, и сварка, и перемещение выполняется одним роботом. Специальное программное обеспечение Kawasaki позволяет упростить программирование данной конфигурации. В случае использования чейнджера, при выполнении одной операции может быть задействовано более одного сварочного пистолета на роботе.

Сварочный инструмент может быть как пневматический, так и с сервоприводом.

Сервопривод для точечной сварки использует дополнительный сервомотор и энкодер седьмой оси, чтобы управлять процессом сварки и контролировать прижимную силу на электроды. Использование запасной оси робота для приведения в действие сварочного устройства обеспечивает дополнительные преимущества перед пневматическим сварочным инструментом:

  1. Для материалов различной толщины может быть задан широкий диапазон давления зажима.
  2. За счет сокращения времени цикла достигается полный контроль над ходом сварочных пистолетов.
  3. Обеспечивается незначительное воздействие при контакте с заготовкой в начале сварочного процесса.
  4. Увеличивается срок службы электродов.
  5. Еще одним преимуществом такого управления является то, что оно значительно тише, чем пневмоинструмент.
  6. Уменьшается выхлоп в результате сварки.

Дополнительные функции:

  • Сервопривод сварочного инструмента (Servo Gun Package).
  • Конвейер слежения (Conveyor Tracking).
  • Программируемая помехозащищенность (Programmable Interference Protection).
  • Защита от столкновения (Collision Detection).
  • Роботизированная сварочная линия на автомобильном производстве (Automotive Multi-Robot Spot Welding Line).
  • Высокосильная (1814 кг) точечная сварка нержавеющей стали (High Force (4000lbs.) Stainless Steel Spot Welding).

Роботизированная точечная сварка

Точечная сварка – это вид контактной сварки двух и более листов металла при помощи электрического тока. Технология роботизированной точечной сварки активно развивается из-за широкого применения в автомобилестроении. Kawasaki ведет постоянные разработки в совершенствовании технологий роботизированной точечной сварки, сокращая время цикла, обеспечивая больший контроль за процессом, улучшая эргономику за счет размещения всех кабелей внутри манипулятора, что в конечном счете снижает общую стоимость данного вида работ.

Для точного управления сварочными клещами, роботы Kawasaki оснащены дополнительным сервомотором и высокоточными энкодерами. Программное обеспечение Kawasaki для точечной сварки позволяет контролировать положение, ускорение и усилие сварочных клещей. Контроль положения и регулирование усилия сварочных клещей позволят сваривать материалы различной толщины. Усовершенствованное программное обеспечение и сервомоторы в сварочных клещах позволяют в среднем сократить время цикла до 20%

Передовые технологии Kawasaki в области точечной сварки позволяют производственным компаниям сократить время технологического цикла и повысить качество выпускаемой продукции, а инжиниринговым компаниям разработать высокотехнологичное сварочное решение «под ключ».

Дополнительные функции

  • ПО для высокоскоростных сварочных клещей
  • Программируемая помехозащищенность
  • Защита от столкновений
  • Совместимое программное обеспечение
  • Сервоконтроллер электрода
  • Конвейер слежения
  • Малый диаметр руки и компактное основание
  • Полая рука для прокладки кабеля

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *