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              行業咨信

              如何通過簡單操作實現工業機器人焊接

              2019-11-01 15:02:55

              很多人對機器人焊接有誤解,認為很難實現從人工焊接到自動焊接的跨越。但是事實上,機器人焊接可以通過簡單的步驟完成。今天我們簡單介紹一下機器人焊接的5個好處以及如何通過5個步驟實現完美的機器人焊接。


              自從有了工業機器人以來,焊接就是最常見的機器人任務之一。世界上第一臺工業機器人,Unimate,在1961年就幫助汽車行業完成點焊工藝。在近年,焊接機器人為很多企業解決高技術焊工招工難的問題。根據美國焊接協會的統計,到2024年,美國焊接行業會出現40萬名焊工的短缺。

              工業機器人很適合完成一些焊接工藝,它們不但可以解決技術工人短缺問題,還對提高生產力、質量與效率有很大的幫助。

              但是,對很多企業來說給機器人編程是一個巨大的挑戰。對于數量較小的作業任務,用于給機器人編程的時間可能會大于使用手工焊接完成該任務的時間。此時,企業往往會選擇放棄使用機器人來完成該焊接任務。

              還好,現在我們有很簡單的方法可以在短時間內給機器人編程,實現完美焊接。在本篇文章中,我們將介紹機器人焊接的5個優勢和5個實現機器人焊接的步驟。

              機器人焊接的優勢

              非常有經驗的焊工可以準確達到焊接工藝的要求、焊接接口非常漂亮。但是,焊接這項工作其實使用機器人來做可以做得更加好。因為就算是最優秀的焊工,也難以與機器的連貫性、速度與效率相媲美。機器人焊接比較突出的優勢有下面幾種:

              1. 高產能

              機器人作業比人工操作速度更快,因此產品的生產周期就會縮短。并且,機器人工作時不需要休息,節省下的時間用于增加產量,積少成多,整個產線的產量可以增加不少。

              2. 技術人員的合理利用

              技術人員短缺的問題不會在短時間內得到解決,工業界在10多年前就開始擔憂,技術工人職位的空缺只會越來越多。盡量使用機器人焊接能更好地利用團隊里的技術人員。

              3. 高質量

              就算技術最好、做工最穩定的焊接技術工人也無法打敗機器人。只要對硬件設備進行合理設置,機器人可以準確地重復自身的動作、每次都焊接出高質量的產品。

              4. 高安全性

              焊接這項工作可能導致安全問題。它需要在高溫、火花、高壓、以及高噪聲的環境下完成任務,可能給工人帶來危險。使用機器代替人力是以人為本的現代生成模式。

              5. 高效率

              為了確保焊接的質量,人工焊點通常比其加工工藝所需要的焊點面積更大。不必要的焊接面積,哪怕僅僅比工藝需要的多出一點點,也會在長期產生中積累成巨大的造價。有研究表明,假設每個焊點比要求多出1毫米寬,可能給企業帶來額外1萬美元/年的成本。

               

              完美機器人焊接的5個步驟

              雖然有些人認為機器人焊接很難實現、會浪費很多時間。事實上,只要你選擇了合適的硬件設備跟編程接口,實現完美的機器人焊接可以很輕松。請參考下面5個步驟:

              1. 明確你的任務跟焊接類型

              在開始每個機器人應用之前,重要的是明確你的任務。明確哪些步驟需要機器人操作、哪些步驟由人工完成,把它們寫下來并跟你的團隊一起討論。你還需要明確焊接的類型,類型有好幾種,但是最常見的是下面這兩種:

              點焊——將兩片金屬通過幾個焊點連接在一起。工藝是需要將兩個電極分別置于金屬片的外側兩邊,電流通過電極將金屬片加熱、金屬就被焊接在一起。
              弧焊——將兩塊金屬通過它們共同的條形接口處焊接在一起,一根電極將電流引向金屬,隨著電極的線性移動,兩塊金屬熔化在一起。
              在工業機器人焊接工藝中,點焊尤其普遍,特別是在汽車行業。但是,如今機器人弧焊也較比過去更加容易實現、其應用數量大幅度地增長。

                

              2. 使用合適的硬件

              當你的任務明確之后,就需要選擇合適的機器人硬件。最基本的設備有這四種:

              機器人——需要按照你的焊接任務參數來挑選機器人。例如,機器人需要有大于焊接工具重量的載荷,足夠的操作范圍,以及適用于你的車間環境。
              焊接工具——該工具按照你需要的焊接類型來選擇,并擁有電子開關,以便通過機器人控制器來控制。
              機器人外軸——通過使用機器人外軸可以增大機器人的操作空間,在我們的模型庫中就有許多種機器人外軸的模型。
              安全設施——為了保證安全性,為機器人操作間添加隔離網,探測器等等都是不錯的選擇。
              3. 使用正確的編程接口

              很多人對機器人焊接的誤解來自于對焊接工作的編程。如果你需要使用機器人示教器來手動輸入各點之間的機器人路徑,這確實會費時費力。其實可以不需要這樣,只要使用了合適的硬件編程接口,就可以實現簡單快速的機器人編程。

              RoboDK包括兩個為焊接設計的操作“向導”,你可以使用“曲線追蹤”為弧焊工藝進行設置,使用“點追蹤”為點焊快速設置,這些過程都很容易完成。

              4. 校準

              有的人認為,離線編程軟件不能生成準確的機器人焊接程序。這個說法不準確。只要經過有效的校準,離線編程的準確度完全可以超過焊接任務所要求的。更多的信息可以參考我們的文章。

              5. 給機器人編程

              當你明確了任務目標,選擇了合適的編程接口,并且校準了編程接口與實際硬件的關系,最后一步給機器人編程就變得非常簡單。

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