Роботизированная сварка: что это и зачем она нужна?
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.
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.
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.
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.
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.
Заключение
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.
Андрей Повный