Сварочный робот — особенности и сфера применения

В настоящее время на промышленных предприятиях весьма распространено использование полуавтоматических сварных аппаратов. Они имеют механизированную подачу проволоки и предназначены для соединения отдельных элементов из металла. Данные устройства имеют множество положительных качеств. Приобрести оборудование, а также заказать ремонт сварочных полуавтоматов можно практически в каждом большом городе.

Сварочные роботы – общие сведения

Сварка с использованием роботов – вид сварки, основной характеристикой которого выделяется его автоматизированность. На производстве используются специально запрограммированные сварочные роботы, призванные заменить работу людей-сварщиков.

Крупные предприятия с конвейерным производством используют такой метод сварки.

Роботы разных производителей заметно отличаются – для продвижения своего продукта крупные производители сварок внедряют функции собственного патента.

Данной отрасли производства характерен высокий уровень конкуренции, что заставляет создателей машин внедрять в проекты полезные и упрощающие производство функции.

Каждый производитель старается захватить функциональными машинами все сегменты рынка, в том числе и бюджетный. Компания Fanuc из Японии, например, известна своей моделью Am-0iA, лидер европейского сегмента Kuka – моделью KR5.

Более известные бренды вроде Panasonic имеют в своём производстве модель TA1400G2, которая активно используется на предприятиях отечественных производителей. Также отметим компанию Motoman и модель EA 1400N, о которой достаточно хорошо отзываются.

История

Cварка с использованием роботов

Роботизированная сварка — одно из самых распространённых в настоящее время применений робототехники. Первой областью широкого применения промышленных роботов стала именно точечная контактная сварка (уже в 1969 году компания General Motors установила на автоматизированной линии для точечной контактной сварки автомобильных кузовов 26 роботов Unimate). Использование сварочных роботов (прежде всего — в автомобильной промышленности) значительно расширилось начиная с 1980-х годов; с тех пор количество таких роботов, используемых в промышленности, и спектр областей их применения выросли многократно. В 2005 году более 120 000 роботов использовалось в североамериканской индустрии, около половины из них — для сварки. Что касается России, то 80 % промышленных роботов, ввозимых в настоящее время в страну, составляют именно сварочные роботы.

Рост применения роботов в первую очередь ограничивался высокой стоимостью оборудования и их ограничением для высокопроизводительных приложений; однако уже в 2014 году японская корпорация FANUC представила недорогой робот для дуговой сварки, чтобы обеспечить небольших производителей экономичной роботизированной дуговой сваркой.

Роботизация сварки в последнее время быстро развивается, сваркой занято около 20 % промышленных роботов.

Устройство сварочных роботов

По своей структуре большинство сварочных роботов — это манипуляционные роботы, относящиеся к двум классам: 1) роботы последовательной структуры (с открытой кинематической цепью исполнительного механизма); 2) роботы параллельной структуры (у последних выше жёсткость конструкции, но рабочий объём меньше, а стоимость — значительно выше). Для сварки крупногабаритных конструкций (например, в судостроении) используют также мобильные сварочные роботы.

Всё более широкое распространение в промышленности получают робототехнические комплексы, включающие несколько (иногда — сотни) одновременно работающих сварочных роботов, а также роботы для выполнения вспомогательных (загрузочных и сборочных) операций. Робототехнический комплекс для сварки включает манипуляционную систему, сварочное оборудование, устройства управления и измерительные устройства.

Роботизация сварочных работ затронула несколько видов сварки, среди которых:

В простейших случаях сварочный робот сваривает детали по заданной программе; используют также технологии обучения роботов в режиме on-line (например, перед выполнением дуговой сварки электрод проводят — без включения дуги — вдоль будущего сварного шва, а получаемая информация используется в системе программного управления роботом). В более сложных случаях робот учитывает информацию, поступающую с различных датчиков; при этом используют системы технического зрения и силомоментного очувствления, лазерные дальномеры, щупы с тензометрическими датчиками, а система управления роботом становится системой адаптивного управления.

Какие преимущества позволяет получить использование сварочных роботов

Речь идет о большом числе преимуществ, к которым в первую очередь следует отнести:

• Высокую эффективность. Современные машины выполняют работу вместо человека, причем с потрясающими показателями точности и качества, которые наблюдаются далеко не у каждого мастера-сварщика. При этом важно убедиться, что используется действительно качественное оборудование и соответствующие материалы, а сварочные узлы позиционированы в соответствии со всеми нормами и требованиями.
• Широкий выбор настроек. Каждое устройство снабжается специализированным программным обеспечением, которое позволяет производить настройку робота по тем или иным параметрам, включая выбор толщины детали, типа шва и его расположения в пространстве и прочее. При этом компьютерные программы включают в себя опции, направленные на компенсацию изменения геометрии шва или смещения заготовки.
• Высокий уровень безопасности. При использовании роботов на производстве обеспечивается режим, позволяющий избежать каких-либо травм со стороны операторов. При этом прямое участие человека в самом технологическом процессе не нужно, так как управление техническим приспособлением осуществляется на отдаленном расстоянии. К слову, узнать больше об обеспечении безопасности при сваривании металлов вы можете, проследовав по этой ссылке.
• Универсальность. Новейшие виды техники обладают высокой универсальностью, так как могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на другую (и даже выполнять несколько из них одновременно).

Выводы

Таким образом, можно сделать вывод, что работа роботизированных машин при сваривании изделий из металла вышла на новый, более высокий уровень. При этом огромное значение по-прежнему имеет вопрос эксплуатации газов и газовых смесей во время техпроцесса. Более подробно ознакомиться с такой продукцией и приобрести ее по выгодной стоимости вы можете на странице каталога компании «ПРОМТЕХГАЗ».

Сфера применения полуавтоматических аппаратов

Сварка предназначена для обработки различных типов металла. Элементы могут быть как тонколистовые, так и те, которые имеют значительную толщину. С помощью устройства создаются швы большой протяженности — как прямые, так и криволинейные. Весьма распространено использование полуавтоматов при организации серийного производства деталей различного типа на предприятиях.

Светлые и тёмные стороны использования роботов

Достоинства:

• Один из основных плюсов роботизированной сварки– машина делает однотипную работу раз за разом и не теряет при этом в качестве, делает внушающие доверие швы и способна перенастроиться посреди выполняемого задания. Это отличает его работу от человеческой – человеку достаточно трудно заниматься монотонным однотипным трудом весь рабочий день.
• Вторым достоинством является выгода от перехода к роботизированной металлосварке. Роботы стоят достаточно дорого, но за счет высокой производительности работы они быстро окупаются. Предприятию достаточно проводить лишь техническое обслуживание машины, в отличие от сотрудника, которому необходимо выплачивать заработную плату, за которого нужно платить налоги.
• Третьим достоинством является настраиваемость машин и быстрое освоение этого оборудования оператором. Благодаря специальным алгоритмам, которые достаточно понятны для освоения, даже новичок легко сориентируется в управлении роботом. Ручная же сварка не характеризуется простотой в обучении. При роботизации сварки сварщики получают возможность переучиться и получить полномочия оператора.
• Четвертое достоинство – бесперебойная работа машин. Это неминуемо повышает продуктивность предприятия, так как сварочная машина не требует отдыха и, в отличие от человека, не имеет физиологических потребностей.

Недостатки:

1. Помимо достоинств, конечно, у этой методики металлического сваривания есть недостатки, но они блекнут на фоне достоинств. Во-первых, недостатком можно выделить дорогое оборудование. Пусть вложенные средства и окупаются на дистанции, не всякое предприятие способно сразу закупить такое количество техники, чтобы им можно было заменить всех сварщиков.
2. Во-вторых, недостатком выделяется возможность роботизации только в конвейерном типе производства. В других типах их использование менее эффективно и окупаемость будет достигнута значительно медленнее. Переобучение сварщиков в операторов по работе с сварочными роботами требует некоторого времени, что не позволяет закупить оборудование и сразу начать им пользоваться в производстве.
3. Третьим недостатком выделяется зависимость машины от правильных её настроек. Это вытекает из многих критериев: плохого обучения операторов, неважного самочувствия и т.д. Человеческий фактор всё-таки присутствует, но всё ещё крайне мал в сравнении с ручной работой.

Организация рабочего пространства

Размещение и планировка комплекса для сварки роботом требует к себе повышенного внимания. Во-первых, необходимо предусмотреть специальные буферные зоны для изделий после сварки.

Во-вторых, выбирая место для расположения сварочного комплекса, важно помнить, что стандартные требования к территории включают в себя качественный бетонный пол, толщина которого не должна быть менее 300 мм, с перепадами, не превышающими 5 мм на 1000 мм.

В-третьих, на территории расположения роботизированного сварочного комплекса желательно спроектировать подводку осушенного воздуха, а при проектировании электропитания необходимо предусмотреть использование стабилизаторов.

Как выглядит роботизированная сварка на практике, можно узнать, посмотрев следующее видео:

Итоги

Интенсивное внедрение роботизированной сварки – это неминуемый процесс. В ближайшем будущем она будет использоваться не только на специализированных производствах, но и в других отраслях, где постепенно будут брать курс на исключение человеческого участия из производства. Сварочная машина способна проводить сварку любой сложности, включая сварку в защитных газах.

Рост промышленности невозможен без перехода на роботизированное производство, так как перспектива использования людского труда не приведет человечество к высокой эффективности производства.

Снижается риск ухудшения здоровья персонала, так как они не участвуют во вредных способах сварки.

Роботизация не так страшна, как кажется. С течением времени машины хоть и заменят рабочие руки, но необходимость их обслуживания так и останется важным вопросом, обосновывающим потребность в операторах с нужной квалификацией.

Любой сварщик располагает возможностью переучиться и сменить квалификацию.

Вы уже имели дело с роботизированной сваркой? Тогда ждём Ваши рассказы об этом в комментариях.

Разновидности сварочных роботов

Разработаны и выпускаются роботизированные модели для сварки:

• плавящимся электродом;
• сварной проволокой;
• вольфрамовыми и графитовыми стержнями;
• контактными медесодержащими электродами (точечная сварка);
• плазмой;
• лазером.

Некоторые производители наладили выпуск гибридных модификаций. Основные различия роботов сварочных:

• длина манипулятора;
• число повторных деталей в составе «руки»;
• выполняемые функции.

Промышленных роботов для сварки выпускают многие производители:

• в Японии, марки Fanuc AM-0iA надежные;
• немецкий агрегат Kuka KR5 – оптимальный вариант соотношения цены и качества;
• оборудование OTC (Almega AII-B4) популярно на сборочных конвейерах автоконцернов;
• модель Motoman EA 1400N гибридная.

Электронные аппараты производят:

• предварительную разметку металла;
• занимаются зачисткой поверхности;
• снимают фаски под нужным углом;
• позиционируют стык с точностью до микрон;
• формируют шов по заданной траектории.

Узлы вращения обеспечивают разнонаправленное движение манипулятора и опорной платформы.

Роботизированная сварка на основе техники Kuka

Лидирующие позиции в разработке роботизированных сварочных комплексов принадлежат сегодня компании Kuka. Так, именно под этой маркой выпускаются абсолютные специалисты в области электродуговой сварки в среде защитного газа – роботы серии HW (Hollow Wrist, что означает «полая кисть»).

Имея грузоподъёмность до 16 кг и радиус действия до 2016 мм, они с успехом выполняют сварку даже труднодоступных соединений. Благодаря наличию шестой оси с возможностью бесконечного вращения, исключаются временные затраты на возврат в начальное положение, и время обработки детали сокращается.

Предлагаем посмотреть, как происходит роботизированная сварка круговых швов при помощи робота Kuka:

По всем вопросам, касающимся нашего оборудования, специфике его работы, стоимости, а так же любым другим вопросам, обращайтесь к нашим специалистам

Так же Вы можете связаться напрямую с интересующим Вас специалистом, посмотрев его контакты в разделе «Наши сотрудники» по ссылке

Будем рады ответить на все возникшие вопросы!

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...