Промышленные роботы в сварке

Обновлено: 07.12.2022

В статье рассказывается о выгоде автоматизации производства, производителях роботов, а также об основных типах промышленных роботов и примерах их применения в различных отраслях.

Содержание

Перспективы применения

Одна из причин быстро нарастающей автоматизации труда — робототехника становится дешевле. За прошлое десятилетие цена роботов снизилась почти на 30%, на следующие 10 лет прогнозируется уменьшение их стоимости еще на 20—22%. Робототехника не только продолжает развиваться на крупных предприятиях, но и уверенно продвигается в область среднего и малого бизнеса.

Почти все ведущие производители робототехники теперь выпускают роботов-манипуляторов и коллаборативных роботов, предназначенных для МСП, но, что интересно, крупные промышленные компании тоже часто покупают их наряду с традиционными промышленными роботами.

Компании Changying Precision Technology, Mcdonald’s, Vanguard Plastics Corp и FANUC Robotics провели ряд практических исследований. Результаты показали, что:

  • роботы успешно заменяют людей и дешевле обходятся на производстве, чем работники;
  • каждый может заменить несколько десятков рабочих вместе взятых;
  • за 12-15 лет эксплуатации роботы не только окупают себя, но и увеличивают норму выработки продукции во множество раз.

Расчет конечной выгоды установки и эксплуатации робота из книги: Robotics application in flexible manufacturing systems: prospects and challenges in a developing country Bello S.K.

Финансовые реалии приведены зарубежные, но в общих чертах становится приблизительно понятен порядок сроков окупаемости.


Основные преимущества

  • Снижение затрат на рабочую силу;
  • ускорение производственных процессов;
  • повышение точности и уменьшение брака;
  • экономия материала;
  • энергосбережение;
  • пониженная стоимость обработки;
  • совершенствование управления;
  • более низкая стоимость инвентаря;
  • гибкость при переходе на другой проект.

Производители промышленных роботов

Компаний по производству роботов очень много, рассмотрим некоторые из них.

Fanuc

Число установленных по всему миру роботов: 400 000 (данные 2018 года)


Японская компания, специализирующаяся на автоматизации производства и крупнейший производитель промышленных роботов в мире, судя по количеству роботов-манипуляторов, установленных на заводах всего мира.

В прошлом году компания отметила производство своего 500-тысячного промышленного робота и расширяет ассортимент своей продукции, чтобы включать все новые типы роботов.

Ассортимент промышленных роботов FANUC очень велик: дельта-роботы, роботы для покраски, сварки, паллетирования, монтируемые сверху т. д.

Пример применения


Компания Flexlink, создающая автоматизированные конвейерные системы, использует на новой линии для фармацевтических блистерных упаковок дельта-робота FANUC M-1iA в паре с шарнирным роботом LR Mate 200iD. Первый робот выравнивает положение неправильно ориентированных изделий, а также оценивает их качество (некачественное возвращает). Если все в порядке, кладет изделие на промежуточную ленту и выравнивает перед зоной сборки. Далее LR Mate 200iD укладывает изделия в упаковку. Скорость работы 60 штук в минуту.

Видео показывает широкий спектр решений промышленной автоматизации с использованием роботов FANUC: Обслуживание станка, укладка на поддоны (паллетизация), удаление лишнего материала с детали, точечная сварка и пр.

Hanwha


Hanwha является одним из крупнейших конгломератов в Южной Корее. Производство роботов — лишь небольшая часть ее деятельности.

Ее коллаборативный робот — первый в своем роде в Южной Корее. Коботы — удачное решение для мелких производителей. Такие роботы стали популярны, потому что ими легче управлять, по сравнению с обычными промышленными, получая при этом те же преимущества. К тому же они дешевле в обслуживании.


HYRobotics HCR-5 подает шоколад.

Видео демонстрирует, как робот забирает обработанные детали у станка ЧПУ.

Количество установленных по всему миру роботов: 80 000


KUKA предлагает промышленных роботов в широком диапазоне, с различной грузоподъемностью и охватом. Их используют на самых разных производствах для выполнения операций по сварке, погрузке, паллетированию, упаковке, обработке, сборке и других.


Дуговая сварка с помощью роботов на заводе Gestamp.

Специалисты Gestamp производят рамы лестничного типа для автомобилей Volkswagen. Завод Gestamp в Билефельде использует полностью автоматическую систему дуговой сварки от KUKA Systems, чтобы обеспечить высочайшее качество, надежность процесса и высокую производительность при минимальной потребности в рабочей силе.

Universal Robots

Количество роботов, установленных по миру: 20 000


Universal Robots — это датский производитель небольших гибких промышленных коллаборативных роботов.

Компания в свое время предложила много нового, а главное — возможность использовать более мелких и недорогих роботов, которых не требовалось отделять от работников-людей. В 2008 году появился первый UR5. В 2012 году был запущен второй робот — UR10. В 2015 году анонсировали UR3.

Фантастический успех Universal, вероятно, отчасти связан с тем, что ее робот был первым коботом в его нынешнем виде — автономным и работающим в сотрудничестве с людьми. Но что еще более важно — это превосходная конструкция, которой подражают другие производители роботов.


Робот UR на заводе Continental работает со станком с ЧПУ.

В 2016 году компания Continental приобрела несколько роботов UR 10 для автоматизации погрузки и разгрузки печатных плат и монтажа компонентов Время перехода с одного режима обработки на другой сократилось вдвое, по сравнению с ручным трудом.

uFactory


UFactory — китайский стартап. Выпустил настольных роботов-манипуляторов для обучения и малого бизнеса, экономичных и интуитивно понятных, среди них uArm Swift Pro — модель для образования и xArm System — линейка коботов для производства.

xArm выпускается в трех версиях: 5-шарнирный xArm 5 Lite, с грузоподъемность до 2 кг, более гибкий 6-шарнирный xArm6 (5 кг) и 7-шарнирный xArm 7, который перемещает груз до 3,5 кг.

Видео демонстрирует использование uArm Swift Pro для 3D-печати.

Применение промышленных роботов в различных отраслях промышленности

В апреле 2019 года International Federation of Robotics предварительно оценила уровень внедрения роботов на 2018 г. по отраслям во всем мире:


Автомобильная промышленность по-прежнему лидирует по внедрению робототехники. Вместе с электротехнической/ электронной отраслью они охватывают примерно 60% рынка. Хотя количество продаж несколько снизилось по сравнению с 2017 годом, что неудивительно — в этих отраслях роботизация началась давно и проводилась бурными темпами — прогноз на будущее весьма положительный.

Нарастают темпы внедрения промышленных роботов в металлургии, химической, пищевой промышленности и др.

Промышленные роботы могут применяться везде, где требуется точность, скорость, где надо выполнять монотонные или опасные для человека операции или работать в агрессивной среде.

Ниже даны всего лишь несколько примеров использования робототехники в различных отраслях.

Автомобильная промышленность


Линия сборки Audi. Источник: fanuc.eu

AUDI Hungary - одна из компаний с крупнейшим оборотом и экспортом в Венгрии, производит автомобили при поддержке промышленных роботов FANUC

Производство электроники


Компания ALNEA Sp. z.o.o. специализируется производстве тестовых приборов по индивидуальному заказу. Для селективной пайки печатных плат используется робот KUKA KR 6 R900. В результате ALNEA добилась высочайшей точности пайки и снижения времени производственного процесса вдвое.

Видео показывает роботизированную сборку модулей ЦП и памяти на печатной плате.

Пищевая промышленность


Atria Scandinavia — шведский производитель вегетарианских продуктов и деликатесов. Каждый день упаковывается, маркируется и укладывается в штабеля масса продуктов. Процесс оптимизирован: коллаборативные манипуляторы UR 10 готовят к отправке более 200 позиций на каждой производственной линии в час. Срок окупаемости роботов — 1 год.

Сельское хозяйство


Робот — сборщик клубники. На первый взгляд может показаться, что это трактор. Машина использует сенсоры и манипуляторы, чтобы обнаружить спелую клубнику и сорвать ее.

Типы промышленных роботов

Роботы классифицируются по самым разнообразным критериям: по выполняемым операциям, грузоподъемности, управлению, устройству и техническим особенностям. Робототехника развивается так стремительно, что ГОСТы и стандарты за ней не успевают. Часто модели можно отнести не к одной, а к нескольким категориям.

Здесь мы проведем условное деление на основные типы.

Если хотите больше узнать о классификации роботов — следите за обновлениями, скоро у нас появится отдельная статья, подробно раскрывающая эту тему.

Специализированные роботы

Это роботы для выполнения операций определенного типа, чья функциональность определена конструктивно. К ним относятся сварочные роботы, роботы для монтажа компонентов на электронных печатных платах, медицинские роботы и т.д.

Роботы для паллетирования

Их задача укладывать изделия в паллеты по заданной программой схеме и выполнять погрузочно-разгрузочные работы.


Роботы fanuc серии M410 предназначены для работы со средними и тяжелыми грузами (до 700 кг)

Роботы для сварки


Роботы серии FANUC Arc Mate могут выполнять дуговую и лазерную сварку, а также паять.

Роботы для покраски


Два робота FANUC Paint в процессе окраски. Источник: nordrobotics.lt

Оснащенные распыляющими устройствами роботы успешно применяются для нанесения лакокрасочных покрытий в производствах разных направлений — от создания потребительских товаров, до тяжелого машиностроения.

Роботы-манипуляторы

Традиционные


Традиционные промышленные роботы-манипуляторы представляют собой робо-руку на сервоприводах с большим количеством степеней свободы, движения которой ограничены обычно ее размерами и тем, куда может дотянуться закрепленный на ней инструмент. Такого типа роботы могут поворачиваться вокруг основания и выдвигать инструмент под разными углами, совершая движения со сложной траекторией.

Полезны при выполнении множества различных операций — применение ограничено лишь наличием инструментов, которые можно интегрировать в конструкцию.

Это могут быть захваты или пневматические присоски — служат для перемещения предметов, погрузки и паллетирования; аппараты для сварки или 3D-печати, распылители краски и многое другое.


Дельта-роботы


Часто выполняют фасовочные и монтажные работы на конвейерах роботы, основанные на дельтообразной механике. Роботы такого типа конструктивно устроены так, что совершают движения очень точно и быстро. Такая конфигурация широко применяется в пищевой, фармацевтической и электронной промышленности — они раскладывают электронные компоненты по печатным платам для последующей пайке, наполняют упаковки мелкими деталями и производят другие операции, при которых нужна не только точность, но и скорость.


На фото: Дельта-роботы FANUC M-2iAs пакуют бельгийские вафли. Источник: fanuc.eu

Роботы типа SCARA


Основанные на кинематической схеме SCARA, эти роботы имеют отличную точность и повторяемость — выше, чем у традиционных манипуляторов рычажного типа и дельта-роботов — но, как правило, меньше степеней свободы и намного меньшую область работы, что обусловлено конструктивными особенностями.


Применяются там, где важна точность и нет необходимости в большой области доступа — для комплектации изделий деталями, контроля качества, захвата и перемещения комплектующих.


На фото: Робот Epson Scara очень быстро сортирует мячи для гольфа.

Роботы для обслуживания станков


Роботы могут обслуживать один станок или несколько сразу. Некоторые модели подходят для того, чтобы монтироваться сверху: они крепятся на рельс, под прямым углом к стене, или на линейную ось, к потолку. Это удобно, когда производственная площадь ограничена. По направляющим роботы могут перемещаться от станка к станку. Это могут быть роботы с разным устройством, в зависимости от рациональности применения того или иного механизма на данном участке производства.


Робот UR работает с токарным станком с ЧПУ, источник: CNC Programmer

Применяются для загрузки материала в станки с ЧПУ, выемки готовых деталей, технического обслуживания станков — смазки, замены режущего инструмента или печатающих головок.


Коллаборативные роботы


Коллаборативные роботы — коботы — работают в непосредственной близости от человека и вместе с ним. Их система обратной связи, построенная на различных сенсорах и специальных алгоритмах работы, позволяет избежать столкновения движущихся частей робота с человеком и другими посторонними объектами, не предусмотренными программой работы.

Изначально коботами назывались компактные роботы-помощники, как на фото выше, но сейчас к ним можно отнести всех роботов, способных на тесное сотрудничество с человеком без опасности для него.

Подробнее и больше о коллаборативных роботах узнайте из нашей недавней статьи «Коллаборативный робот: что это такое — определение и применение».

Заключение

Сегодня робототехника используется шире, чем когда-либо, производителям все чаще приходится использовать автоматизацию, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Применение роботов на производстве рентабельно для компании практически любого размера — оно обычно повышает не только производительность, но и качество продукции, а также улучшает условия труда для живых сотрудников.

Всем, кто хочет автоматизировать свое производство, специалисты Top 3D Shop помогут выбрать наиболее подходящие устройства из широкого ассортимента промышленных роботов. Обращайтесь!

Подписывайтесь на наш телеграм-канал с отборными кейсами Роботизации и Автоматизации со всех уголков мира:

[КЕЙС] Top 3D Group: интеграция сварочных роботов CRP в мебельное производство


Здравствуйте! Продолжаем рассказывать о том, как помогаем нашим клиентам увеличивать производительность и прибыльность их предприятий с применением роботов CRP.

В этом кейсе — применение промышленного сварочного робота на мебельной фабрике. Узнайте больше, прочитав статью.

Видео

Задача

К нам обратилось предприятие, производящее офисную мебель, с задачей — оптимизировать производство сварных стальных каркасов.

Стальная часть конструкции в офисной мебели играет решающую роль, ее прочность отвечает за надежность всего изделия — ножки стола, основания стульев и кресел, пятилучья, они же крестовины кресел на колесиках, — всё это должно быть сварено максимально качественно. При этом, что немаловажно, стоимость работ должна быть снижена, так как часть продукции компании относится к бюджетному сегменту.

На одном из этапов развития компании руководство приняло решение об автоматизации сварочного участка.

О клиенте


Ассортимент продукции, выпускаемый производителем, включает в себя более полутора десятков серий корпусной офисной мебели, мебели на металлокаркасе и кресел. Продукция активно развивающейся российской компании соответствует всем актуальным запросам — это качественная, практичная, удобная и эстетически привлекательная офисная мебель, которая изготавливается из экологичных материалов.

В состав компании входит производственный комплекс, занимающийся металлообработкой. Комплекс выпускает разнообразные изделия из металла, включая металлические каркасы для мебели. Имеющиеся мощности предприятия позволяют не только выполнять задачи компании, но и принимать сторонние заказы — производственный комплекс оказывает услуги по лазерной резке листового металла и труб, гибке, порошковой покраске и сварочным работам.

Как это делалось раньше

Все стальные конструкции раньше варились вручную.

Квалифицированный сварщик — одна из самых высокооплачиваемых рабочих профессий, а с учетом того, что для безостановочного производства необходимо иметь в штате несколько смен сварщиков, расходы на оплату их труда становятся обременительными для бюджета предприятия.

Кроме того — даже самый профессиональный сварщик остается человеком, а человек может где-то ошибиться от усталости, или поторопиться в ущерб качеству — когда спешит выполнить норму.

Преимущества роботизации

Робот никогда не покажет перевыполнение плана, на каждую операцию он потратит ровно столько времени, сколько требуется. Робот не спешит, не устает, все делает строго по программе, а значит — сокращает вероятность брака до незначительных величин.

Также робот не требует отпусков, больничных, униформы, питания и социального страхования, в конце концов — оплаты труда. Только электричество и техобслуживание — издержки на содержание роботов значительно ниже, чем на работу с живым персоналом.

Подробнее о выгодах роботизации и том, как она происходит, читайте в нашей статье «Автоматизация и роботизация производства».

Оборудование

Проанализировав предложения, имеющиеся на рынке, специалисты выбрали наиболее оптимальный вариант по соотношению «цена/качество» — сварочных роботов CRP.

В течение года на предприятие были последовательно переданы три робота CRP, два их которых на данный момент уже введены в эксплуатацию.

Длина руки этого робота, 172 сантиметра, позволяет обрабатывать большинство деталей различного размера в условиях малого, среднего и крупного производства. Такой робот может быть установлен на полу или подвешен к потолку. Кроме того, имеется возможность установки робота на напольные или потолочные рельсы.


Top 3D Group — официальный дистрибьютор продукции CRP.



  • Рабочая температура 0-45°C Вес, кг 285
  • Страна производитель Китай
  • Движение по осям Скорость: Ось 1, 2, : 159°; Ось 3: 169°; Ось 4: 280°; Ось 5: 240°; Ось 6: 483°/секунду Диапазон движения По осям: Ось 1: Крепление к полу или потолку: 167°~167°, настенное крепление: 30°~30°; Ось 2: 0°~175°; Ось 3: 80°~150°; Ось 4: 190°~190°; Ось 5: 105°~130°; Ось 6: 210°~210°
  • Инерция Допустимый инерционный момент: Оси 4 и 5: 1.8; Ось 6: 0.8 кг/м² Количество осей Степень подвижности: 6 осей
  • Крепление К поверхности пола или потолка Максимальный охват 1720 мм
  • Полезная нагрузка на запястье 20 кг Сфера применения Сварка, фрезерование, сборка, перемещение, шлифовка, лазерная и плазменная резка
  • Уровень вибрации < 0.5 G Уровень защиты Корпус IP54, Манипулятор IP67
  • Роботизированная рука Длина: 1720 мм; Форма: вертикальный узловой шарнир;
  • Допустимая влажность воздуха, не более 20-80% (без конденсата) Крутящий момент Допустимый крутящий момент по осям: Оси 4 и 5: 48; Ось 6: 28 Н·м
  • Точность повторного позиционирования 0,08 мм


Робот имеет независимый аварийный выключатель, что обеспечивает безопасность оператора, и оснащается кабелями с повышенным уровнем гибкости, для беспрепятственной и стабильной работы.

  • ​Сварка;​
  • Полировка и шлифовка;
  • Транспортировка;
  • Фрезеровка;
  • Лазерная и плазменная резка.


Для обеспечения бесперебойности работы, в том числе сварки и плазменной резки — наиболее энергоемких операций, робот комплектуется мощными источниками питания, а также сварочным и плазменным оборудованием известных брендов.








Как утверждают представители компании, после внедрения роботов не только увеличились объемы выпускаемой продукции, но и улучшилось ее качество.


Так, сварочные катеты у роботов всегда одинаковые, причем некоторые швы настолько аккуратно исполнены, что не требуют дополнительной зачистки или обработки.


Инженеры компании, помимо сварки в среде защитного газа Euromix, также опробовали сварку в среде углекислого газа — и получили отличные результаты. По их мнению, в некоторых случаях это может привести к дополнительной экономии средств.

Через полгода компания приобрела еще один комплекс — промышленного робота CRP-RH14-10 с интеллектуальным сварочным полуавтоматом Megmeet Artsen Plus 350DR.

CRP RH14-10

Характеристики CRP-RH14-10

  • Рабочая температура 0-45°C Вес, кг 170
  • Страна производитель Китай
  • Движение по осям Скорость: Ось 1, 2, 3: 169°; Ось 4: 280°; Ось 5: 240°; Ось 6: 520°/секунду Диапазон движения По осям: Ось 1: Крепление к полу или потолку: 167°~167°, настенное крепление: 30°~30°; Ось 2: 0°~175°; Ось 3: 80°~150°; Ось 4: 190°~190°; Ось 5: 105°~130°; Ось 6: 210°~210°
  • Инерция Допустимый инерционный момент: Оси 4 и 5: 0.25; Ось 6: 0.05 кг/м² Количество осей Степень подвижности: 6 осей
  • Крепление К поверхности пола или потолка Максимальный охват 1440 мм
  • Полезная нагрузка на запястье 10 кг Сфера применения Сварка, фрезерование, сборка, перемещение, шлифовка, лазерная и плазменная резка
  • Уровень вибрации < 0.5 G Уровень защиты Корпус IP54, Манипулятор IP67
  • Роботизированная рука Длина: 1440 мм; Форма: вертикальный узловой шарнир;
  • Допустимая влажность воздуха, не более 20-80% (без конденсата) Крутящий момент Допустимый крутящий момент по осям: Оси 4 и 5: 10; Ось 6: 3 Н·м
  • Точность повторного позиционирования 0,08 мм

Описание CRP RH14-10


В дальнейших планах компании — расширение производства, увеличение объемов и ассортимента офисной мебели. Использование роботов в цехах металлообработки привело к заметному росту производительности и объемов выпускаемой продукции. Руководство продолжает автоматизировать производство — подразделение предприятия, занимающееся металообработкой, получило еще один сварочный комплекс, включающий в себя промышленного робота CRP и компьютеризированную сварочную платформу.

Узнайте больше об успешной автоматизации производства внедрением роботов, станков с ЧПУ и аддитивных технологий из других кейсов нашего блога:

Для модернизации своего производства и подбора необходимого оборудования обращайтесь к ведущему интегратору цифровых технологий в России — Top 3D Group.

Сварочные роботы: применение и возможности

Сварочные роботы позволяют автоматически создавать металлические конструкции любой сложности: от велосипедной рамы до целого моста. Разнообразие моделей и возможность написать любое ПО для них способствуют тонкой кастомизации устройств под самые сложные проекты. В этой статье мы рассказываем о применении и возможностях роботов для автоматической сварки.


Автоматизация осуществляется ещё и с помощью 3D-печати. Принтеры сильно экономят время и затраты на рабочую силу. Активное применение этой технологии уже внедрено в работу американских и европейских производств.

Производителей робототехники слишком много, чтобы рассмотреть их всех в этой статье, так что упомянем лишь некоторых, самых известных: FANUC (Япония), KUKA (Германия), Hanwha (Южная Корея); также на рынке закрепляются производители коботов (co-bot — коллаборативный робот, спроектированный для работы с человеком), которые также могут быть модифицированы и применены для сварочных работ, такие как Universal Robots (Дания) и UFactory (Китай).

Как работает сварочный робот

Принцип работы устройств зависит от их типа, но всех роботов объединяет похожее строение.

Основу механизма составляет “рука” — нескольких металлических балок, соединённых с помощью подвижных элементов. На конце манипулятора находится рабочая головка, которая и осуществляет сварку.


Рука подвижна — чем больше на ней “суставов”, тем более сложную работу она способна выполнять. К устройству крепится оптический наводчик, позволяющий точно выбирать место для наложения шва.

Робот подключен к пульту управления, в котором установлено соответствующее ПО. Оно пишется для каждого проекта отдельно, что позволяет тонко кастомизировать возможности машины.

Виды сварочных роботов

Лазерные


Лазерная сварка применяется во многих областях: от автомобилестроения до конструирования космических кораблей. Её используют для создания деталей среднего и крупного размера.

Во время сварки лазер нагревает материал до температуры плавления. Луч фокусируется с помощью оптики и во время движения по прямой создаётся сварной шов. Для защиты от окисления используется инертный газ, обычно аргон.

Лазерная технология сочетается с другими видами соединения: точечной сваркой, склейкой и герметизацией.

Преимущества лазерной сварки:

  • Небольшие затраты, благодаря большой скорости соединения и высокому КПД;
  • Надежность — металл не подвергается ударам, не деформируется и не трескается;
  • Большая глубина шва при незначительной ширине.

Дуговые


Дуговой сварочный робот. Фото fanuc.eu.

Дуговая сварка — это обобщённый термин, включающий в себя такие методы, как MIG, TIG, MMA и другие. Во время работы устройства между электродом и металлом образуется электрическая дуга, которая расплавляет материал заготовки на свариваемых краях. Электрод может быть нерасходуемым и расходуемым. Во втором случае он плавится вместе с материалом и образует сварной шов.

Наиболее популярным методом дуговой нерасходуемой сварки является TIG с вольфрамовым электродом. Поскольку элемент не расплавляется, для защиты металла от окисления используют инертный газ, обычно аргон.

Главная проблема таких роботов — ПО, способное заставить машину правильно выполнить соединение деталей. Лучшие дуговые машины выпускают Kuka, Fanuc, Hanwha.

Точечные


Роботизированная точечная сварка — это самый распространённый вид контактной сварки Он применяется в производстве большинства металлических изделий.

Чаще всего роботы осуществляющие точечную сварку применяются в автомобильной промышленности, для соединения нескольких металлических листов. Но и в других отраслях такие машины востребованы.


Автоматизация точечной сварки — это быстрое, простое и недорогое решение. Роботы позволяют сэкономить на рабочей силе и времени производства.

Роботов для точечной сварки выпускают Kuka, Fanuc, Universal Robots и др.

Газовые

Преимуществом такого вида сварки является быстрое схватывание материала. Во время работы устройства газ непрерывно подаётся к сварочному наконечнику. Получается пламя, которое и служит источником нагрева. Металл раскаляется до температуры 2500-3000 градусов.

Газовая сварка — один из самых популярных видов соединения металлов в промышленности. Она легко интегрируется в роботизированные системы, поэтому автоматические устройства уже давно вошли в массовое производство. Благодаря роботам этот тип сварки — самый быстрый из существующих.


Сварочные роботы способны действовать в любом положении, что добавляет процессу гибкости. В современных устройствах есть защита от вредных паров, сварные швы обладают большой прочностью, а КПД машины позволяет извлекать из нее максимум пользы.

Плазменные


Технологии плазменной сварки применяются для сложных соединений. Благодаря высоким температурам сварка происходит практически мгновенно.

Роботизированная плазменная сварка (PAW) похожа на технологию TIG. Для работы используется сжатый ионизированный газ, проходящий через медное сопло. Тем самым достигается максимальная температура, позволяющая добиться минимального поперечного сечения сварного шва. Для плазменной сварки обычно используется тот же нерасходуемый вольфрам, что и для дуговой.

Роботы обеспечивают большую гибкость работы благодаря возможности настроить скорость и температуру.

Реальные примеры использования сварочных роботов

Мост, изготовленный с помощью сварочных роботов и 3D-печати


В течение трёх лет голландская компания MX3D работает над созданием самого необычного стального пешеходного моста в мире. Его каркас выполнен в виде скрученных металлических балок, создающих футуристический стиль. У конструкции будет реальное применение — её установят над каналом в Амстердаме.

Но самое интересное, что мост создаётся только с помощью сварочных роботов. Разработчики взяли аппараты, обычно применяемые в автомобильной промышленности и работающие на технологии дуговой сварки MIG.

В изготовлении используется метод 3D-печати. Программное обеспечение позволяет наращивать новые слои металла сложной формы по уже готовым макетам.


Первоначально планировалось установить роботов прямо над каналом и печатать мост на месте. Но, из-за сложности с реализацией, конструкция создается в мастерской.

Длина готового моста составляет 12,5 метров, на его создание ушло шесть месяцев. На печать затрачено 4500 кг нержавеющей стали и 1100 км проволоки. В 2019 году разработчики планируют ввести изделие в эксплуатацию.


Велосипед, напечатанный на 3D-принтере


Ещё один необычный пример использования сварочных роботов — велосипед из нержавеющей стали, сделанный с помощью 3D-технологий.


Это не первый байк, который изготавливается автоматическими системами. Раньше рамы делались на основе лазерной сварки из уже готовых компонентов. Этот же студенческий проект предусматривает использование 3D-печати вместе с роботизированной сварочной системой.


Робот создаёт шарик расплавленного металла, затем добавляет еще один поверх него, как только тот затвердеет. Таким образом появляются балки, которые свариваются, и получается рама.


Конечный продукт, под названием Arc Bicycle, весит примерно столько же, сколько обычный велосипед со стальной рамой, и вполне способен ездить по бездорожью.


Мини-робот от Kuka — один из самых маленьких и производительных аппаратов для автоматической сварки


Компактный размер этой модели позволит сэкономить рабочую площадь. Фото maschinenmarkt.vogel.de

Компания Kuka выпустила один из самых небольших стационарных сварочных роботов — WTG 1200. Размеры его рабочей ячейки всего 1200x800 мм — это самый маленький автоматический сварочный аппарат с технологией дуговой сварки.

Грузоподъёмность устройства — 6 кг, при этом оно оптимизировано для работы на особо высоких скоростях. Управление осуществляется с помощью пульта, можно включить автоматический или ручной режим.

Разработчики реализовали защиту для работников. Пока двери в камеру хранения материалов открыты, машина не запустится.

Устройство уже внедрено на различные производства. Как показала практика, с помощью этого робота производительность увеличилась до 50% благодаря высокой скорости работы системы.

Hyundai использует сварочных роботов в производстве кораблей

Hyundai Heavy Industries (HHI), одна из крупнейших судостроительных компании в мире, разработала миниатюрный сварочный робот для своих сотрудников. Устройство можно возить с собой, а потом прикрепить его к кораблю с помощью магнитов. Маленький робот увеличивает производительность труда в два-три раза.

Устройство весит всего 15 кг, высота — 15 см, длина — 50 см. Рабочая “рука” состоит из шести суставов, делающих её такой же подвижной, как и у человека. Устройство способно функционировать непрерывно, тем самым его производительность намного больше, чем у человека.

Небольшие размеры дают преимущество не только в транспортировке. Робот способен добраться до труднодоступных мест, где человек работать неспособен. HHI применяется не только в судостроении, но и в обслуживании морских нефтяных вышек. Поэтому робот получил несколько видов ПО, позволяющих ему выполнять различные действия на морских строительных площадках: резку стали, взрывные и покрасочные работы.

К тому же производительность увеличивается как минимум вдвое, так как один работник может одновременно контролировать двух-трех роботов.


Рекомендуемое оборудование

Производством автоматического оборудования занимаются следующие компании:

Они выпускают роботов всех видов: от промышленных (Kuka, Fanuc и Hanwha) до коллаборативных (все упомянутые) и образовательных (uFactory). Это и портативные устройства для ускоренной работы, и крупные аппараты, позволяющие обрабатывать огромные пласты материалов.

Перспектива

Специалисты обещают, что сварочные роботы будут управляться с помощью мысли.


Учёные и инженеры планируют максимально автоматизировать процесс сварки. Уже сейчас разрабатывается технология, позволяющая управлять сварочным роботом силой мысли. Это возможно благодаря использованию нейроинтерфейса работающего по принципу энцефалографа.

Разработчики ставят задачу обезопасить процесс работы со сварочными роботами и ускорить создание металлических конструкций. Благодаря ЭЭГ человек будет находиться вдали от опасного производства, в связи с чем риск получить травму минимальный. Также увеличится скорость управления машинами, соответственно, вырастет КПД.

По словам разработчиков, объединение умов человека и машины позволит максимально эффективно использовать роботов для создания сложных конструкций. Машину не придётся программировать, что сильно сократит время на подготовку к работе — процесс будет осуществлять в реальном времени, с помощью мысли.

К человеку прикрепляются датчики ЭЭГ. Когда пользователь просматривает на экране компьютера фотографии соединений, которые потенциально могут быть сварены, программа распознаёт намерение, анализируя реакцию на нужный результат.

Пока технология испытывалась только в лаборатории, но в ближайшее время разработчики хотят внедрить её в промышленное производство для тестирования. Создатели утверждают, что их наработки помогут существенно снизить стоимость создания деталей с помощью роботов, особенно небольших партий. Из-за необходимости написания программ создание штучных продуктов неоправданно дорого. Использование живого оператора сократит стоимость процесса в десятки раз.

В будущем разработчики будут усложнять технологию, чтобы роботы могли создавать сложные конструкции без написания специализированного ПО.

Будущее автоматизированной сварки


Как показывают примеры, роботизация идёт полным ходом. Автоматические устройства уже давно стали неотъемлемой частью на производствах, а с появлением 3D-печати и новых ПО их возможности ограничиваются только человеческой фантазией.

Успехи энтузиастов и крупных компаний позволят уже в ближайшее время производить сложные конструкции с помощью автоматических систем. А это удешевит разработку, что скажется и на конечной цене.

Уже сейчас роботы используются в автомобильной промышленности, самолётостроении, в корабельной и космической отраслях.

Такие технологии, как управление системой с помощью мысли, будучи внедрёнными в массовое пользование, позволят создавать дешёвые детали для любых отраслей. Поэтому роботизированная сварка, ещё и дополненная 3D-печатью, скоро станет стандартом в работе с металлом.

Выбрать оборудование для автоматизации производства, в том числе сварочных роботов, получить исчерпывающую консультацию и сервис вы можете в Top 3D Shop.

Промышленные сварочные роботы

Сварочный процесс применяется практически в любом производстве. Передача выполнения этой задачи роботизированным системам позволяет ускорить сварку, улучшить ее качество и повысить производительность труда. Автоматизация процессов с помощью сварочных роботов и роботизированных ячеек – это экономия ресурсов и денег.

Сварочный робот — это устройство, которое способно заменить усилия сразу нескольких специалистов по сварочным работам.

В конечном итоге процесс получается быстрым, точным, а результат прочным и надежным.

Экономится бюджет, необходимый для оплаты труда сварщика, процесс производства становится полностью автоматизированным и главное — качество даже самых сложных изделий всегда безупречно, отвечает требованиям заказчика.

Технологии сварки доступные для роботизации:

Автоматизация с использованием роботов для сварки выгодна с различных точек зрения:

  • во-первых, она увеличивает производительность, поскольку техника способна бесперебойно функционировать много дней подряд, без выходных, больничных или отпусков;
  • во-вторых, снижаются производственные затраты, увеличивается конкурентоспособность;
  • в-третьих, устраняется воздействие человеческого фактора, улучшается качество;
  • в-четвертых, позволяет исключить влияние вредных факторов на персонал;
  • в-пятых, загруженные работой сварочные автоматизированные машины окупаются быстро, несмотря на значительную первоначальную цену, а затем приносить вам дополнительную прибыль.

Робот-сварщик – это специалист высочайшей квалификации. Роботизация сварки позволяет производить работу с постоянной скоростью и высокой точностью, без перерывов, с соблюдением всех параметров. Один агрегат заменяет нескольких опытных сварщиков, при этом он может «повышать квалификацию», осваивать обработку новых изделий.

Линейка сварочных роботов.

На рынке представлены разные сварочные роботизированные системы. Если вам необходим современный, эффективный в действии сварочный агрегат для ответственных и сложных задач полезно рассмотреть решения от ABB (Швеция) и KUKA (Германия) в нашем каталоге роботов. В ассортименте пионеров и лидеров роботостроения, одних из ведущих производителей роботов представлена исчерпывающая линейка, большой выбор моделей по параметрам грузоподъемности, длины руки. Грузоподъемность промышленных манипуляторов составляет от 0.5 до 1000 кг. Радиус действия сварочной автоматизированной машины составляет от 0,5 до 3,5 метров. Но в отдельных случаях он может быть увеличен за счет трека.

Все эти сварочные роботизированные системы просты в обращении: программирование и управление их работой легко освоить. Не требуют частого сервисного обслуживания, рассчитаны на постоянную работу в режиме 24/7.

Оба производителя предлагают оборудование высокого класса. Их взаимный ассортимент позволяет находить решения для любых задач.

Состав сварочного комплекса.

  • манипулятор – так называемая «рука робота», со шкафом управления
  • позиционер для деталей
  • сварочное оборудование
  • станция сервиса (автоматической очистки) сварочной горелки
  • кондуктора для установки заготовок
  • различные датчики положения, поиска, кнопки управления и безопасности
  • программное обеспечение
  • софт для удаленного написания управляющих программ
  • местное освещение
  • система вентиляции
  • ограждение и контроль доступа.

Интересует информация по теме автоматизации сварочного производства, аудит или цена на сварочный комплекс? Тогда воспользуйтесь специальной формой для обратной связи — мы свяжемся с Вами в ближайшее время или позвоните нам по телефону - наши специалисты подробно проконсультируют Вас по вопросам роботизации сварки.

Применение сварочных роботизированных помощников в производстве уже стало важнейшим фактором конкурентоспособности предприятий. Гораздо выгоднее передать часть работы автоматизированным помощникам, ведь это ускоряет технологический процесс, экономит ресурсы и позволяет наладить крупное конвейерное производство.

Один робот для сварки способен заменить целый штат специалистов, при этом он обладает высочайшей квалификацией и способен бесперебойно работать даже в самых тяжелых условиях.

Производство промышленных роботов для сварки представляет собой рынок с высокой конкуренцией, потому что во всем мире наблюдается увеличение спроса на автоматизацию сварочных процессов. Благодаря внедрению инновационных технических решений роботизированная сварка теперь доступна не только крупным промышленным компаниям, но и небольшим производствам.

Сварка роботом открыла новые возможности для развития промышленности во всем мире. Это объясняется целым рядом причин. Все они сводятся к главному тренду – грамотное внедрение автоматизированных помощников в производственный цикл предприятия в разы повышает объем изделий и их качество.

  1. Автоматизированная машина работает больше и лучше специалиста-сварщика. Современные машины спроектированы таким образом, чтобы бесперебойно работать в режиме 24/7 на протяжении нескольких лет. Они не берут отгулы и не уходят в отпуск.
  2. Робот для сварки действует гораздо быстрее – те операции, на которые человек тратит час, агрегат может выполнить за пару минут. Соответственно, увеличивается объем свариваемых изделий, при этом снижается себестоимость единицы производимой продукции. За счёт эффекта масштаба предприятие получает дополнительную прибыль.
  3. Манипулятор работает точнее – он не допускает ошибку из-невнимательности или усталости. Робот выполняет действие в соответствии с запрограммированным алгоритмом, не отклоняясь от траектории. Это позволяет получать стабильно высокое качество сварочного шва, расходуя на выполнение операций меньше материала.
  4. Роботизированный помощник избавляет человека от вредной для организма работы. Автоматизированный помощник берет на себя самые сложные, монотонные и физически тяжёлые операции, оставляя за оператором функции программирования и контроля. Роботизация уже позволила тысячам предприятий улучшить условия труда и переориентировать рабочую силу на более интеллектуально сложные задачи.
  5. Промышленные роботы, которые загружены работой, а не простаивают на производстве, – это выгодная инвестиция в развитие предприятия. Они окупаются в достаточно короткие сроки, а затем довольно быстро начинают приносить прибыль.

Манипулятор – это специалист высшей категории, причем он умеет “обучаться” с помощью оператора. Машина способна хранить в программном обеспечении информацию о ранее совершаемых операциях и таким образом значительно упрощать настройку.

Промышленный робот с одинаковым усердием подходит к выполнению сложных и простых операций. Он может быстро переключаться с одной задачи на другую, поочередно обрабатывать различные металлы, не требует переналадки.

В промышленности часто используются роботизированные комплексы, состоящие из нескольких роботов и дополнительного оборудования, которые одновременно выполняют сопутствующие операции и сварку.

ДС-РОБОТИКС имеет большой опыт внедрения как роботов, так и комплексов на предприятия различных отраслей. Будем рады помочь вам найти лучшее техническое решение!

Если у вас есть вопросы о роботизации сварки и стоимости промышленного робота для сварки, либо вы хотите купить промышленный робот, то заполните специальную форму обратной связи внизу страницы. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время! Для более оперативного ответа можете позвонить нам по телефону – наши специалисты с удовольствием вас проконсультируют.

Промышленный роботизированный сварочный комплекс

Наиболее эффективным способом соединения металлов является сварка. Технологии позволяет сделать этот процесс эффективным и быстрым. Компания «ДС-Роботикс» предлагает роботизированные сварочные комплексы. Выполнение сварочных операций осуществляется робототехническим оборудованием. Мы поможем подобрать вам технику, оптимально подходящую для выполнения конкретных производственных задач.

Что собой представляет роботизированный сварочный комплекс?

К этой категории промышленного оборудования относят многофункциональные системы. Они гибки в применении, обеспечивают высокую производительность и помогают существенно сократить издержки. Роботизированные сварочные комплексы могут быть реализованы в виде одного или нескольких роботов и двух-трёх рабочих станций. Благодаря такой организации удаётся избежать простоя. Именно это делает оборудование максимально эффективным.

К преимуществам роботизированных комплексов можно отнести

- полную автономность всего цикла;

- простоту постановки задач для роботов;

- надежную и понятную систему программирования.

На каждом из этапов процесса можно проводить контроль. Таким образом, роботизированные сварочные комплексы позволяют добиться высокой степени автоматизации и сохранить высокое качество всех проводимых работ.

Приглашаем к сотрудничеству

Внедрение роботизированных комплексов можно назвать настоящим прорывом в технологии осуществления сварки. Такое инновационное оборудование может использоваться для решения длинного списка задач. Предлагаемые вам автоматизированные системы могут быть реализованы на основе одного из типовых вариантов. Возможна и разработка с учётом конкретных требований и производственных стандартов.

Компания «ДС-Роботикс» имеет большой опыт в поставке промышленных роботов. Вы можете доверить нам решение стоящих перед вами задач в роботизации сварки.С учётом требований и пожеланий устанавливается цена роботизированного сварочного комплекса. Но без сомнений, мы предложим выгодные условия взаимодействия.

Автоматизация сварочных процессов на производстве имеет давнюю историю. Сначала инженеры искали способы задействовать роботов в процессе контактной сварки, в частности, в автомобилестроении.

В течение долгого времени не удавалось изобрести технологию, которая смогла бы обеспечить стабильность сварочного шва. Распространение роботов для дуговой сварки началось позднее.Популярно более сложное оборудование – роботизированные сварочные комплексы.

ни могут включать как один, так и несколько промышленных роботов, а также системы управления и обслуживания роботов. Комплекс может производить сразу несколько операций в рамках единого производственного процесса. Например, пока в одной рабочей зоне идет сварка деталей, на другой выгружаются запчасти. В результате существенно сокращается период рабочего цикла – предприятие производит больше, быстрее и лучше. Содержать робота по цене в производстве намного выгоднее.

Современные сварочные роботы оснащаются оборудованием, которое управляет положением заготовок в пространстве и надежно фиксирует их на весь период проведения сварки. Расширяют возможности сенсорные датчики, которые помогают роботу ориентироваться в пространстве. Для точности операций также важно, чтобы машина осуществляла самостоятельную калибровку осей и координат сварочного инструмента.

Комплектация роботизированного сварочного комплекса реализуется в зависимости от задач, которые стоят на производстве. Возможны разные варианты сварки. Мировые лидеры робототехники предлагают большой выбор устройств.

В основном промышленные роботы используют следующие способы сварки:

  • контактный;
  • гибридный;
  • лазерную сварку;
  • электродуговую;
  • плазменную.

Именно с простой контактной сварки началось развитие сварочной робототехники почти полвека назад. Многие автоконцерны по-прежнему пользуются этой технологией.

Гибридный способ сочетает два метода: лазерное излучение и электродуговую сварку. Это относительно новая технология, которая завоевывает внимание промышленных компаний. Способ востребован при сварке роботом металлоконструкций, железнодорожного транспорта, резервуаров.

Лазерная сварка роботом позволяет соединять материалы термическим методом благодаря фокусировке лазера. Робот способен выдерживать фокус на расстоянии до 2 метров, производя сварочные операции дистанционно. Технология значительно расширила границы применения роботов, в частности актуальна лазерная сварка для авиастроения.

Электродуговая сварка – это один из часто используемых способов. В данном случае робот-манипулятор управляет плавящимся электродом по запрограммированной траектории. Метод позволяет оператору создать прочный шов на любых поверхностях, адаптировав настройки к конкретным условиям.

Создание рабочего пространства

При проектировании и размещении роботизированного сварочного комплекса важно продумать планировочные решения. В числе стандартных требований: качественный бетонный пол толщиной не менее 300 мм, также необходимы подводка осушенного воздуха, надежные стабилизаторы для электропитания.

У ДС-РОБОТИКС большой опыт проектирования, установки и наладки роботизированных сварочных комплексов даже в нестандартных условиях, в частности, в ограниченных пространствах. Наша экспертиза подкрепляется опытом качественной работы как с крупными производствами, так и с небольшими стартапами. Компетенции сотрудников подтверждают международные сертификаты. Доверьте нам автоматизированные решения для вашего производства!

Читайте также: