หุ่นยนต์เชื่อมร่วมคืออะไร

หุ่นยนต์เชื่อมร่วมมือ
หุ่นยนต์เชื่อมร่วมคือแขนหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานที่ติดตั้งปืนเชื่อมที่ส่วนท้ายและแหล่งจ่ายไฟเชื่อมภายนอก โดยผสมผสานการควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ การตรวจจับแรงหลาย-มิติ การรับรู้ด้วยภาพ และเทคโนโลยีการควบคุมกระบวนการเชื่อม เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่สามารถดำเนินการเชื่อมให้เสร็จสิ้นพร้อมกันกับมนุษย์ในพื้นที่ทำงานที่ใช้ร่วมกันโดยไม่มีการแยกตัวทางกายภาพที่เข้มงวด
หลักการทำงานของระบบหุ่นยนต์เชื่อมร่วม
เวิร์กสเตชันทั้งหมดอาศัยวิถีการเคลื่อนที่ที่ประสานกันของแขนหุ่นยนต์ พารามิเตอร์กระบวนการจ่ายไฟในการเชื่อม และระบบป้อนลวด และอาศัยซอฟต์แวร์การสอนเพื่อจัดเก็บโปรแกรมการเชื่อม ทำให้การเชื่อมอัตโนมัติมีความเสถียรและต่อเนื่อง
ฮาร์ดแวร์หลักประกอบด้วย 5 ประเภท:
- แขนหุ่นยนต์: ติดตั้งโมดูลความปลอดภัยในการควบคุมแรง ปืนเชื่อม สายเคเบิล และส่วนประกอบการตรวจจับเพื่อให้เคลื่อนที่และจัดตำแหน่งได้อย่างแม่นยำตามวิถีที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับการทำงานแบบเคลื่อนที่
- แหล่งจ่ายไฟเชื่อม: หน่วยจ่ายไฟหลักสำหรับการเชื่อมอาร์คสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ ปรับกระแสการเชื่อม แรงดันไฟฟ้า ความเร็วในการป้อนลวด อัตราการไหลของก๊าซป้องกันแบบเรียลไทม์ และจับคู่กระบวนการเชื่อมต่างๆ เช่น MIG/TIG/พลาสม่า
- ปืนเชื่อม: เครื่องมือที่ใช้ที่ปลายแขนหุ่นยนต์เพื่อนำกระแส ลำเลียงลวดเชื่อม/ก๊าซป้องกัน และสร้างส่วนเชื่อมโดยตรงเพื่อให้ฟิวชั่นสมบูรณ์
- เครื่องป้อนลวด:อุปกรณ์มาตรฐานสำหรับการเชื่อมอิเล็กโทรดหลอม (MIG) ที่สามารถลำเลียงลวดเชื่อมแบบแข็ง/ฟลักซ์คอร์ได้สม่ำเสมอ ทำให้ความยาวส่วนโค้งคงที่ และลดการกระเด็นของการเชื่อม
- การสอนซอฟต์แวร์กระบวนการจี้ + สนับสนุน:อินเทอร์เฟซการสอนแบบลากและวางด้วยภาพ ช่างเชื่อมลากและวางแขนหุ่นยนต์ด้วยตนเองเพื่อบันทึกวิถีการเชื่อม ซึ่งสร้างขึ้น-ในไลบรารีพารามิเตอร์การเชื่อม
หุ่นยนต์เชื่อมร่วม VS หุ่นยนต์เชื่อมอุตสาหกรรม
| รายการเปรียบเทียบ | หุ่นยนต์เชื่อมร่วมมือ | หุ่นยนต์เชื่อมอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม |
|---|---|---|
| การว่าจ้างโปรแกรม | ลาก-และ-สอนการเขียนโปรแกรม ช่างเชื่อมที่มีฐานเป็นศูนย์สามารถรวบรวมและแก้ไขโปรแกรมได้อย่างอิสระหลังจากการฝึกอบรมหลายชั่วโมง ทำให้สามารถทดสอบการทำงานได้อย่างรวดเร็วสำหรับการเปลี่ยนแปลงการผลิต | การเขียนโปรแกรมแบบชี้ไปที่-แบบจุด / การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องเชี่ยวชาญตรรกะโค้ดหุ่นยนต์ ความเชี่ยวชาญใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน ส่งผลให้วงจรการทดสอบการใช้งานยาวนานสำหรับการเปลี่ยนแปลงการผลิต |
| ความเร็วในการทำงาน / โหลดพิกัด | ความเร็วแบบเซ็กเมนต์-การทำงานมีจำกัดโดยมีโหลดพิกัดค่อนข้างน้อย เหมาะสำหรับชิ้นงานขนาดเล็กและขนาดกลาง- หัวเชื่อมน้ำหนักเบา และชุดเซ็นเซอร์ | มีการทำงานความเร็วสูง-อย่างต่อเนื่องกับรุ่นที่ใช้งานหนัก- เหมาะสำหรับการผลิตเครื่องมือหนักและชิ้นงานขนาดใหญ่ในปริมาณมากในระยะยาว |
| ข้อกำหนดการป้องกันความปลอดภัย | ไม่จำเป็นต้องมีรั้วนิรภัยหลังจากการประเมินความเสี่ยงเต็มพื้นที่- ข้อจำกัดด้านแรง-ในตัว การป้องกันการชนและการลดความเร็ว จำเป็นต้องมีการป้องกันเฉพาะที่อย่างง่ายเท่านั้น | จำเป็นต้องมีรั้วนิรภัยแบบปิด เครื่องสแกนความปลอดภัยในพื้นที่ และจุดจอดฉุกเฉินแบบแข็งหลายจุด ซึ่งกำหนดให้ต้องมีโซนปฏิบัติการแยกต่างหากซึ่งมีต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานสูงสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกด้านความปลอดภัย |
| พื้นที่ใช้สอยชั้น | ตัวหุ่นยนต์น้ำหนักเบารองรับพื้น ติดตั้งแบบกลับด้านและด้านข้าง สามารถติดตั้งเพิ่มเติมได้โดยตรงกับเวิร์กสเตชันแบบแมนนวลที่มีอยู่โดยมีการใช้พื้นที่น้อยที่สุด | ต้องใช้เวิร์กสเตชันแบบแยกอิสระพร้อมพื้นที่ปลอดภัยที่สงวนไว้สำหรับการเข้าถึงและบำรุงรักษาบุคลากร ส่งผลให้มีการใช้งานไซต์น้อย |
| ต้นทุนการลงทุนทั้งหมด | ราคาซื้อปานกลางสำหรับตัวหุ่นยนต์ ไม่มีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับโครงสร้างพื้นฐานรั้วนิรภัยและการทดสอบการใช้งานแบบรวม ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเพิ่มเติมต่ำ | ราคาต่อหน่วยของหุ่นยนต์ลดลง แต่ต้นทุนโดยรวมสูง เช่น รั้วนิรภัย วิศวกรรมโยธา การรวมระบบอย่างมืออาชีพ และ-บริการเขียนโปรแกรมจากภายนอกระยะยาว |
| โหมดการผลิตที่ใช้งานได้ | การผลิตที่ยืดหยุ่นประกอบด้วยผลิตภัณฑ์หลายประเภท ขนาดชุดเล็ก และการเปลี่ยนคำสั่งซื้อบ่อยครั้ง | การผลิตจำนวนมากในสายการประกอบที่ได้มาตรฐานโดยมีผลิตภัณฑ์หลายประเภท ปริมาณการผลิตจำนวนมาก และข้อกำหนดเฉพาะของชิ้นงานคงที่ |
การปรับตัวและสถานการณ์การปรับตัวของหุ่นยนต์เชื่อมร่วมปฏิบัติงาน
สถานการณ์ในการเลือกหุ่นยนต์เชื่อมร่วม:
- มีผลิตภัณฑ์หลายประเภทและการผลิตชุดเดียวจำนวนน้อย ซึ่งต้องมีการสลับชิ้นงานที่ประมวลผลบ่อยครั้ง
- มีการสูญเสียช่างเชื่อมอย่างร้ายแรงในอุตสาหกรรม ความยากลำบากในการสรรหาและรักษาคนงาน และช่องว่างขนาดใหญ่ในความสามารถในการเชื่อมด้วยมือ
- ปริมาณการสั่งซื้อมีความผันผวนอย่างมาก และจำเป็นต้องเพิ่มหรือลดกำลังการผลิตแบบอัตโนมัติอย่างยืดหยุ่น ซึ่งไม่สามารถซ่อมแซมสายการประกอบได้
- การประมวลผลส่วนประกอบขนาดเล็กและขนาดกลาง-โดยมีน้ำหนักและขนาดของชิ้นงานภายในช่วงการรับน้ำหนักแขนร่วมและรัศมีการทำงาน
- สถานีผสมเครื่องจักรต้องการให้ช่างเชื่อมโหลด ขัดเงา และซ่อมแซมการเชื่อมพร้อมกัน ในขณะที่หุ่นยนต์ดำเนินการเชื่อมร่วมกัน
- พื้นที่อาคารเวิร์กช็อปมีขนาดกะทัดรัด โดยไม่มีพื้นที่ว่างสำหรับสร้างเวิร์กสเตชันป้องกันหุ่นยนต์แบบปิด
สถานการณ์ที่ไม่เหมาะสำหรับการใช้หุ่นยนต์เชื่อมร่วม:
- การผลิตส่วนประกอบเดียวในปริมาณมาก (หุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมมีต้นทุนการผลิตต่อชิ้นที่ต่ำกว่า)
- ความต้องการการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษในอุตสาหกรรมการบิน การทหาร และอุตสาหกรรมอื่นๆ ต้องใช้การเชื่อมหลายชั้นและการเชื่อมแผ่นหนาที่ซับซ้อน พร้อมการควบคุมความสม่ำเสมอของการเชื่อมและการเสียรูปอย่างเข้มงวด
- ส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับงานหนักขนาดใหญ่-ที่มีน้ำหนักและขนาดของชิ้นงานเกินพิกัดโหลดและรัศมีการทำงานสูงสุดของหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน
- ชิ้นงานที่ปรับแต่งในครั้งเดียว-มาตรฐาน-โดยแท้จริง ไม่มีคำสั่งซื้อซ้ำ การเปลี่ยนแปลงการผลิตเป็นประจำทุกปีสูง และไม่มีขั้นตอนการเชื่อมแบบใช้ซ้ำได้
- สายการผลิตมวลเชื่อมด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความเร็วของสายเชื่อม
กระบวนการเชื่อมและวัสดุที่เข้ากันได้
| กระบวนการเชื่อม | เหล็กกล้าคาร์บอน | สแตนเลส | อลูมิเนียมอัลลอยด์ | หมายเหตุเพิ่มเติม |
|---|---|---|---|---|
| MIG/GMAW (การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส) | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | กระบวนการหลักสำหรับการเชื่อมแบบร่วมมือ โดดเด่นด้วยการทดสอบการใช้งานที่ง่ายดายและประสิทธิภาพโดยรวมสูง ความพรุนมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมอลูมิเนียมอัลลอยด์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแบบพัลส์ |
| TIG/GTAW (การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส) | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ให้ลักษณะการเชื่อมที่สวยงามโดยมีการกระเด็นเล็กน้อย เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง{0}} ความเร็วในการเชื่อมช้า และจำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงเพื่อให้-ช่องว่างระหว่างชิ้นงานพอดี |
| การเชื่อมด้วยเลเซอร์ | ★★★ (โมเดลระดับไฮเอนด์-) | ★★★ (โมเดลระดับไฮเอนด์-) | ★★★ (โมเดลระดับไฮเอนด์-) | มีความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็วและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนน้อยที่สุด เวิร์กสเตชันเลเซอร์ที่สมบูรณ์มีค่าใช้จ่ายสูงมาก และใช้ได้กับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง-เท่านั้น |
| การเชื่อมพลาสม่า | ★★★ | ★★★ | ★★ | กระบวนการพิเศษเฉพาะกลุ่ม ใช้สำหรับการเชื่อมปิดผนึกที่แม่นยำบนชิ้นส่วนที่มีผนังบาง-ซึ่งใช้งานทั่วไปได้ไม่ดีเท่านั้น |
สำหรับข้อต่อมุมผ่านเดี่ยว-และรอยเชื่อมชนของแผ่นความหนาบางและปานกลาง- หุ่นยนต์เชื่อมที่ทำงานร่วมกันมีความสามารถในการตัดเฉือนเป็นชุดที่มีความเสถียรโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ตรวจจับเพิ่มเติม
เมื่อดำเนินการเชื่อมหลาย-ชั้นและหลาย-ผ่านแผ่นที่มีความหนา 6 มม. ขึ้นไป หุ่นยนต์เชื่อมที่ทำงานร่วมกันจะต้องจับคู่กับระบบตรวจจับรอยตะเข็บเชื่อมและอุปกรณ์ยึดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง- การกำหนดค่าดังกล่าวสามารถชดเชยความเบี่ยงเบนของช่องว่างในการประกอบชิ้นงานได้ จึงป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมทั่วไป รวมถึงออฟเซ็ตขอบการเชื่อมและการหลอมที่ไม่สมบูรณ์
ข้อจำกัดทางเทคนิคที่โดดเด่นที่สุดอยู่ที่การเชื่อมหลาย-ชั้นอย่างต่อเนื่องของแผ่นงานหนัก-หนาพิเศษ-ที่มีขนาดเกิน 20 มม. ภายใต้สภาพการทำงานดังกล่าว หุ่นยนต์เชื่อมร่วมจะถูกจำกัดด้วยความสามารถในการรับน้ำหนักที่ไม่เพียงพอและความแข็งแกร่งของโครงสร้างของแขนร่วมปฏิบัติงาน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะสร้างการสั่นสะเทือนและทำให้ความแม่นยำในการเชื่อมโดยรวมลดลง
โดยสรุป หุ่นยนต์เชื่อมที่ทำงานร่วมกันได้ทำลายพื้นที่และอุปสรรคด้านความปลอดภัยของอุปกรณ์การเชื่อมทางอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม โดยผสมผสาน-ความร่วมมือระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรที่ยืดหยุ่น ต้นทุนการเปลี่ยนแปลงต่ำ และการดำเนินงานที่เรียบง่าย พวกเขาแก้ปัญหาได้อย่างสมบูรณ์แบบในการประมวลผลเป็นชุด-ขนาดเล็กหลากหลาย- การขาดแคลนช่างเชื่อม และพื้นที่เวิร์กช็อปที่จำกัดซึ่งองค์กรการผลิตขนาดเล็กและขนาดกลาง-ส่วนใหญ่ต้องเผชิญ
แม้ว่าหุ่นยนต์เชื่อมร่วมปฏิบัติงานไม่สามารถทดแทนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหนัก-ได้อย่างสมบูรณ์สำหรับการผลิตจำนวนมาก-ในจำนวนมากและการเชื่อมด้วยความแม่นยำของแผ่นหนาพิเศษ- แต่หุ่นยนต์เหล่านี้ได้กลายเป็นโซลูชันการเชื่อมอัตโนมัติน้ำหนักเบาที่ต้องการสำหรับสถานการณ์การผลิตที่ยืดหยุ่น ซีรีส์การเชื่อมที่ทำงานร่วมกันของเราได้รับการสนับสนุนจากกระบวนการเชื่อม MIG, TIG และเลเซอร์/พลาสมาเสริม ร่วมกับการติดตามตะเข็บด้วยภาพและโมดูลตรวจจับแรง ซีรีส์การเชื่อมที่ทำงานร่วมกันของเรามอบคุณภาพการเชื่อมที่เสถียรและสม่ำเสมอพร้อมการสลับการผลิตที่รวดเร็ว
หากคุณประสบปัญหาจากประสิทธิภาพการเชื่อมแบบแมนนวลที่ไม่เสถียร การเปลี่ยนผลิตภัณฑ์บ่อยครั้ง หรือพื้นที่โรงงานไม่เพียงพอ ระบบหุ่นยนต์เชื่อมร่วมของเราสามารถปรับแต่งตามขนาดชิ้นงาน วัสดุ และความต้องการแบทช์ของคุณได้ ติดต่อทีมเทคนิคของเราสำหรับ-การวางแผนเค้าโครงเวิร์กสเตชันในสถานที่ การทดสอบกระบวนการ และ-โซลูชันการเปลี่ยนแปลงอัตโนมัติแบบครบวงจรในที่เดียว