Как работает сварочный робот

Обновлено: 26.01.2025

Роботизированная сварка – это разновидность автоматизированного процесса, характеризующаяся высокой точностью. Программируемые роботы заменяют сварщиков, увеличивают производительность работ в десятки раз. Сварочный робот – обязательная часть конвейерного производства, где есть сварочные операции. Например, при сборке машин, бытовой техники, оборудования.

Суть и применение роботизированной сварки

Роботы выполняют работы по сварке на протяжении многих часов. Им не нужны перерывы на обед. Некоторые модели работают при перебоях напряжения, просадке сети. Роботизированная сварка эффективна при больших объемах. Роботы перед сварочной операцией правильно позиционируют детали, устанавливают их с необходимым зазором. Рукой-манипулятором они делают это гораздо точнее, чем человек. Шов получается ровнее. Размер детали не имеет значения для роботизированной сварки, «руку» можно настроить на любое расстояние.

С помощью роботов металл сваривают и режут, чаще используют точечную, электродуговую, аргоновую сварку, допустимо формирование сварного соединения с использованием флюса. Манипуляторы создают равномерный шовный валик, механизация исключает человеческий фактор, не нужно следить за ванной расплава, дуга в несколько миллиметров поддерживается в автоматическом режиме. На прокладку не влияет позиция захвата заготовок, отклонение захвата не превышает 5 мм.

Сварочные роботы применят при сборке машин, бытовой техники, оборудования. Очень часто с их помощью не только сваривают, но и режут металл.

Устройство сварочных роботов

Автоматизированное устройство – это аппарат, установленный на прочную основу с шарнирным поворотным механизмом. Корпус свободно вращается вокруг оси. Робот для сварки оснащен:

• источником тока;
• преобразователем вольт-амперных характеристик;
• подающим устройством.

Предусмотрено табло, пульт с программным обеспечением, баллон с инертным газом. Управляемая «рука» состоит из нескольких частей. От трех до шести отрезков соединяются поворотными узлами. На конце руки-манипулятора закрепляется газовая горелка, в рабочую зону в автоматическом режиме подается присадка – сварочная проволока, подачей газа создается защитная атмосфера.

До запуска оборудование настраивается, определяются параметры сварки. Задаются координаты передвижения робота-сварщика, чтобы его действия ограничивались расположением инструмента. Работа производится автоматически, без участия оператора. Возможно создание криволинейных швов любой сложности. Движение сварочного робота запрограммировано, горелка движется по заданной траектории, а не по шаблону, как в автомате.

В конструкции простейшего оборудования манипулятор поднимает до 25 кг веса, для каждого типа сварки разработана индивидуальная программа. Некоторые доукомплектовывают роботов-сварщиков обучающими брошюрами, видеоуроками. Добавляют специальные держатели для фиксации заготовок в определенном положении. Электронику можно настроить на подготовительные работы, он будет зачищать металл, обезжиривать, производить другие манипуляции.

Преимущества и недостатки

Роботизация сварки оптимизирует технологический процесс, роботизированные автоматы заменили сварщиков. Преимущества автоматизации работ:

• повышается качество соединений;
• однотипные операции выполняются с одинаковой скоростью (человек на такое не способен);
• оборудование перенастраивается в процессе работы в считанные минуты;
• уменьшается процент брака;
• поддерживается стабильное горение дуги, сохраняется интервал между заготовкой и электродом;
• длительность работы намного выше;
• расходы на оборудование быстро окупаются за счет исключения ручного труда, повышения производительности;
• расходы на техническое обслуживание несоизмеримо меньше фонда зарплаты сварщиков с обязательными отчислениями;
• оператор, настраивающий технику, действует по переделенным алгоритмам, не требующим специальных знаний, его недолго обучать;
• безопасность – нет термического и лучевого воздействия на людей;
• экономический эффект;
• не нужна система контроля, эту функцию выполняет компьютер.

Теперь о недостатках, они тоже имеются:

• высокая стоимость роботов;
• повторяемость операций, потесано автоматику перенастраивать не будешь, роботы-сварщики используются только на конвейерной сборке, серийном производстве;
• качество сварных работ зависит от опыта оператора, умения настраивать оборудование.

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.

Настройка оборудования

Сварочные роботы предусматривают этапы настройки роботизированного оборудования:

1. Калибровка внешних осей движения робота-манипулятора при установке на позиции. Оператор проверяет показатели режима работы на дисплее: длину шва, траекторию. От точности установки внешних осей зависит форма сварочного шва. Отступления на несколько миллиметров приводят к браку.
2. Настройка «руки» с инструментом, координация движений подложки сварочной головки и зажимного механизма. Они должны двигаться согласованно, иначе сварка будет не на заготовке, а на подвижном зажимном механизме или манипуляторе.
3. Координация окружения. Обычно на конвейере устанавливают сразу несколько сварочных роботов, они не должны мешать друг другу. Создается модель сварочного процесса совместно с другими роботами-манипуляторами, работающими параллельно.

Первые две настройки проводятся обязательно после подключения роботизированного сварочного оборудования к сети, чтобы правильно его установить.

Предварительная калибровка по умолчанию. Проводится операторами завода-изготовителя. Сварочные порты и зажимные механизмы при взаимодействии калибруют до микрон.

Размещение роботизированного сварочного комплекса

При установке роботизированного сварочного комплекса на рабочую позицию соблюдают ряд правил:

• толщина бетонного пола не менее 30 см;
• неровности поверхности больше 5 мм не допустимы;
• фиксация производится съемными анкерными болтами, исключающими сдвиг при вибрации;
• рабочая зона ограждается сигнальной лентой или переносными желтыми заборными панелями;
• размер охранной зоны не менее 1,5 метра;
• предусматривается подключение воздушного провода для охлаждения соединения;
• электропроводка укладывается в металлические кабель-каналы.

Программное обеспечение настраивается только после позиционной установки робота.

Роботы-сварщики на смену человеку

Там, где нужна точность и качество сварки, работают профессиональные мастера. Но этот вариант подходит только для штучного производства деталей. На конвейере или в условиях агрессивной среды требуются другие методы и способы сварки. Например, роботизированные манипуляторы. Или сварочные роботы .

Роботизированная сварка: что это такое

Какого-либо общего определения данного термина не существует. Обычно под роботизированной сваркой подразумевают такой тип сварки, при котором работа проходит в автоматическом режиме. Металлические детали подаются на участок конвейера или зону сборки, где происходит их соединение между собой. Элементы скрепляют методом сплавления металла в точке варки посредством высоких температур. При этом сварочный аппарат работает самостоятельно по заданной программе. Либо частично или полностью управляется оператором.

Справка! Сварочные роботы появились в середине прошлого столетия. Одним из первых аппаратов принято считать устройство Unimate. Его использовала компания General Motors в 1969 году на автоматизированной линии точечной сварки кузовов. Тогда на конвейер установили сразу 26 роботизированных сварочных аппаратов.

Работа с помощью роботизированного сварочного аппарата имеет ряд преимуществ:

• скорость и производительность;
• безостановочный процесс, исключение «человеческого фактора»;
• высокая точность сварки, отличное качество варочных швов;
• работа в агрессивных средах.

Несмотря на список достоинств, повсеместная роботизация пока недоступна массовому потребителю. Чаще всего автоматические устройства заказывают крупные предприятия автомобилестроения, машиностроения, авиационные заводы. Но эта тенденция понемногу меняется.

Статистика! Ежегодно доля сварочных роботов, ввозимых на территорию РФ, составляет порядка 30 % от общего количества всех программируемых автоматических устройств.

Устройство сварочного робота

Конструкция сварочного роботизированного устройства практически идентична манипуляционному роботу. В его основе лежат несколько базовых элементов:

1. Рука-манипулятор. Подвижная часть робота, которая может состоять из нескольких сочленений. Манипулятор имеет разные степени свободы в зависимости от конкретной модели.
2. Сварочная головка. Находится на конце кисти манипулятора.
3. Стационарная колонна или подвижная платформа, на которую крепится робот.
4. Подающий механизм.
5. Блок управления, отвечающий за организацию работы.

Также на роботе стоят датчики обратной связи, оптические сенсоры и другие измерительные устройства, которые помогают машине ориентироваться в пространстве и выполнять свою работу. Для дуговой сварки нужен баллон с инертным газом.

Схематичное изображение робота-манипулятора

Конструкция автоматического сварочного аппарата отличается в зависимости от решаемых задач.

Важно! Устройства могут работать по одиночке, но чаще всего выполняют задачу в связке с одним или несколькими роботизированными устройствами. Такие рабочие группы объединяют в роботизированные комплексы. Размер комплекса зависит от разных факторов: масштабов производства, сложности конечной детали, сроков на изготовление и проч.

Виды сварочных роботов

На производстве принято различать роботизированные устройства по типу конструкции:

1. Последовательной структуры. Это относительно простые роботы. Исполнительный механизм выполнен в виде одной открытой кинематической цепи. Сюда относятся большинство современных коботов и программируемых роботов.
2. Параллельной структуры. Более сложные аппараты с несколькими кинематическими цепями. Конструкция намного жестче, рабочий объем меньше. При этом стоят они больше, чем аппараты из первой группы.
3. Мобильные сварочные роботы. Используются при изготовлении крупных изделий. Например, в судостроении. К ним можно отнести сварочные колонны и сварочные порталы.
4. Роботизированные комплексы. Масштабные производственные линии, в которые входят большое количество сварочных роботов.

Три вида сварочных роботов: последовательной структуры (кобот), сварочная колонна и портал.

Каждое устройство имеет свои плюсы и минусы. Но главное условие для всех – точность варки.

Как добиться точности роботизации сварки?

Существует четыре способа по увеличению точности работы:

1. Исключение неточностей сборки сочленений робота, коррекция ошибок нулевых датчиков, которые отвечают за углы поворота суставов робота. Чтобы свести действие данных факторов к минимуму, нужно использовать специальное ПО, учитывающее подобные ошибки.
2. Внесение G-кодов. Использование специальных программ, которые корректно преобразуют трехмерные файлы CAD/CAM в G-коды.
3. Сокращение микровибраций. Они происходят из-за использования в роботах редукторов с низким мертвым ходом. Иногда возникают микроимпульсы, которые могут отразиться на точности сварки. Ведущие производители учитывают данный фактор. Они закладывают в программный код «метод дополнительных сигналов в команде момента инерции двигателя». Это сводит количество вибрации и резонансов к нулю.
4. Контроль системы координат робота. Специальный программный код, который учитывает смещение кончика сварочного аппарата после окончания работы. Также известен как «метод измерения инструмента».

И самое главное – своевременное ТО и регулярное обслуживание автоматического сварного устройства.

Какие бывают методы сварки?

Принято различать несколько видов сварки:

1. Точечная-контактная. Одна из наиболее распространенных. При таком типе сварки устройство оснащают специальными клещами. Наиболее распространенный вид.
2. Дуговая. Также получила большое распространение. Однако для такого типа нужно большее количество степеней свободы, чтобы сварочная головка была расположена строго перпендикулярно шву.
3. Методом трения и перемещения. Сварочный робот раскручивает инструмент – стержень. В него устанавливают специальный наконечник. Сварка происходит за счет нагревания до высоких температур данного элемента. Робот плавно перемещается по всей линии сварки.
4. Лазерная. Используется при высокоскоростной сварке. Практически не выделяет едких веществ в атмосферу.
5. Ультразвуковая. Чаще всего используется при сварке интегральных микросхем. Сварочная головка состоит из волновода, генератора ультразвука, а также сварочной иглы.

Чтобы процесс шел быстрее, а точность сварки не ухудшалось, нужно правильно организовать рабочее пространство.

Организация роботизации сварочного производства

Для начала нужно понять, что роботизированные устройства подходят далеко не для всех сфер. Это же правило касается сварочных цехов. Есть такие участки на производстве, где человек будет превосходить роботов по скорости и качеству работы. Кроме этого, его труд будет обходиться дешевле. Поэтому нужно заранее просчитать экономические показатели каждого процесса (операции) и только потом замещать часть персонала роботами.

Сегодня чаще распространены коллаборативные модели роботов, когда человек трудится в паре с роботом. Получается, нужно создать условия как для человека, так и для электромеханического устройства. А именно:

1. Обезопасить персонал от травм при работе рядом с роботизированным устройством (обустроить зоны безопасности, частично отгородить манипуляторы кожухами).
2. Создать правила и нормы по ТБ. Обучить персонал работе с автоматическими устройствами.
3. Провести качественную электросеть, рассчитанную на пиковую мощность всех устройств. Установить защитные блоки от непредвиденных сетевых скачков.
4. Сделать резервную линию питания, чтобы работа не встала при отключении электроэнергии (генераторная станция или батарейные блоки).
5. Иметь подменный фонд роботизированных устройств. Если один робот выйдет из строя, его всегда можно заменить другим. Актуально на крупных предприятиях с замкнутым циклом производства.
6. Обучить квалифицированные кадры для работы и обслуживания автоматической техники.

Эти правила справедливы для всех роботизированных устройств. Но есть и отдельные моменты, которые нужно учесть перед инсталляцией автоматических линий сварки.

Ограждения зоны сварки специальными клетями

Нюансы работы

Выше перечислены основные требования. Их стоит соблюдать на любом производстве с использованием роботизированных устройств. Но также есть отдельные нюансы, которые встречаются в сварочных цехах при варке автомобильных или иных кузовов, а также при работе в среде защитных газов.

Особенности роботизированной сварки в среде защитных газов

Такой тип сварочных устройств пользуется спросом на крупных производствах. Их нецелесообразно брать для мелкосерийной сборки. Также нужно учесть, что большинство моделей выделяют вредные вещества. Сварка проходит в агрессивной среде (аргон и углекислота). Основные требования по ТБ:

1. Оператор робота не должен долго находиться в непосредственной близости возле работающего устройства. Сварочная линия должна располагаться в отдельном цеху или изолированном помещении.
2. На производстве нужно сделать качественную вентиляцию, чтобы отводить едкий газ из рабочих помещений.

Эти требования нужно соблюдать, чтобы человек не получил отравление или химический ожог на производстве.

Сварка кузова роботами

Наибольшую распространенность получили роботы-сварщики в автомобильной промышленности. Автоматическое соединение деталей в один кузов – то, что ждали все владельцы заводов еще с середины прошлого века. Сварка автомобилей роботами применяется повсеместно. Но еще до начала внедрения автоматических устройств в линию нужно учесть несколько особенностей:

1. Составить полноценный проект и просчитать смету. Заранее рассчитать полное количество сварочных устройств, позиционеров, зажимов, которые будут работать на линии.
2. Заложить потенциальный рост. Оборудовать конвейер таким образом, чтобы позже на нем можно было производить большее количество кузовов.
3. Позаботиться о правилах и требованиях по ТБ. Они могут отличаться в зависимости от типа используемых станков.

Лучше всего выбирать роботизированные устройства, которые уже зарекомендовали себя на рынке.

Автоматизированная линия по сварке кузовов автомобилей

Интересно! Компания VOLGABUS сократила время производства кузовов автобусов в 30 раз после внедрения полностью автоматической линии сборки и сварки. В качестве сварочных роботов было закуплено 29 устройств от компании KUKA.

Рекомендуемое сварочное оборудование

Рассмотрим самое продвинутые и интересные модели, которые выбирают большое количество предприятий для собственных нужд. Все устройства оптимальны в плане производительности, а также соотношения цены и качества.

Робот FANUC LR Mate 200iD/7LC

Малогабаритный робот-манипулятор, который можно удобно разместить в небольшом цеху, лаборатории или на производственной линии. При этом устройство обладает хорошими характеристиками. Его используют в качестве сварщика, а также как подающее устройство. Робота можно установить в стерильном цеху, например на военном предприятии или в условиях НИИ. Основное предназначение аппарата – работа в чистом помещении по 10 классу.

1. Низкий уровень энергопотребления и шума.
2. Степень защиты по классу IP67.
3. Специально разработанное ПО, опция интеллектуального зрения.

Робот относится к серии LR Mate. Его можно дооснастить различными модулями и аксессуарами.

Информация! Коллаборативный робот – это устройство, которое буквально учится на действиях человека или трудится в паре с ним. Сокращенное название «кобот» (коллаборативный робот).

Коллаборативный робот Hanwha HCR-5A

Робот, который работает в паре с человеком. Для сварки используют дополнительный модуль, который крепят на кисть манипулятора. Кобот не занимает много места, в нем мало веса. Устройство можно быстро смонтировать или снять. Манипулятор ставят на стационарную основу, закрепляют на стене. Его можно использовать для сварки небольших деталей на автомобильном конвейере.

1. Можно использовать один управляющий блок на два кобота.
2. LED-дисплей для отслеживания текущих процессов. Не нужно каждый раз обращаться к ПК.
3. Высокий уровень надежности и безопасности. Есть подтверждающие документы международного уровня.

Кобот может работать в агрессивных или сложных средах (высокие температуры, влажность, пыль, грязь).

Fanuc CR-14iAL

Кобот от известного производителя. Его используют в линии конвейера или как отдельную единицу на производстве. Устройство подойдет для таких сфер, как автомобилестроение, металлообработка, оборонные предприятия. Применяется не только для сварочных работ, но и для любого другого монотонного труда. Робота можно обучить практически любому алгоритму благодаря умным технологиям: системе технического зрения и «умной» панели для обучения iHMI.

Кобот очень безопасен. С ним можно трудиться буквально бок о бок, не боясь получить травму.

Коллаборативный робот Fanuc CR-15iA

Еще одна модель от FANUC с более продвинутыми характеристиками. Кобота можно использовать на предприятии для сборки деталей или элементов кузова автомобилей. В отличие от 14-й версии, данная модель имеет большую грузоподъемность и радиус действия. Устройство также может быть оснащено несколькими системами активной и пассивной безопасности, что сводит риск получения травмы к нулю.

1. Возможность монтажа на полу, стене или потолке.
2. На кобота можно поставить дополнительные системы технического зрения (3D FANUC либо Vision FANUC).
3. Пылевлагозащищенность. Длительный цикл работы без остановки.

Кобота можно дооснастить разными опциями и модулями. На него легко найти запасные части.

Коллаборативный робот Hanwha HCR-3A

Один из самых интересных коботов на сегодняшний день. Модель HCR-3A очень подвижна. Манипулятор робота может вращаться вокруг своей оси. Это дает возможность использовать его на две производственные линии. Устройство состоит из модулей. Блоки можно заменить самостоятельно, без помощи сервисного инженера. За счет многочисленных датчиков и сенсоров кобота можно использовать без риска получения травмы.

1. Монтаж на стене, полу или потолке.
2. Кобот может работать в агрессивной или сложной среде (высокие температуры, грязь, пыль, влажность).
3. Есть LED-дисплей для отображения текущего состояния устройства. Не нужно ходить к ПК.

В модели HCR-3A предусмотрено множество известных протоколов и портов (USB 2.0, 3.0; Ethernet RJ-45). Он легко и быстро подключается к сети. Настройка не займет много времени.

Современные роботы для сварки – это, в основном, роботы-манипуляторы с подключёнными модулями. На небольших производствах лучше всего использовать коботов. Их проще перенастроить под новые задачи. Для конвейера с крупносерийным производством подойдут программируемые автоматические устройства. Хотя многие цеха также ставят и коботов. Они стоят дешевле и справляются с поставленной задачей не хуже своих старших собратьев.

Роботы-сварщики: виды, особенности, лучшие модели

Работу крупного производства невозможно представить без роботизированной техники. В частности, осуществление сварки лучше доверить специальным роботам-сварщикам. Работа такого оборудования более продуктивна и отличается стабильным качеством, а также риски получить травму во время сварочных работ полностью исключаются.

Что такое робот-сварщик: назначение

Робот-сварщик – специализированного оборудование, которое используется при сварке транспорта и для изготовления различной металлической продукции в больших количествах. Такие аппараты выполняют однотипные операции с высокой скоростью. Они также способны выполнять различные виды задач как по отдельности, так и одновременно.

Особенности сварочных роботов и принцип работы

Сварочные роботы состоят из нескольких частей:

1. Блок управления. Он может быть как выносным (пульт управления), так и встроенным. При помощи электронного блока управления задаются различные параметры: координаты перемещения робота-сварщика, движение горелки по определённой траектории, определяются необходимые подготовительные действия (например, зачистка металла, обезжиривание), выставляются настройки процесса сварки (температура, вид обрабатываемого металла и т. д.).
2. Источник питания. В качестве элементов питания для электрических роботов-сварщиков могут выступать аккумуляторы (передвижные сварщики) или непосредственный источник электричества (стационарные модели). В газовых сварщиках используются баллоны с газом.
3. Преобразователь вольт-амперных характеристик.
4. Подающее устройство. Чаще всего в качестве такого устройства выступает управляемая рука-манипулятор. Она состоит из нескольких отрезков (от 3 до 6), соединённых поворотными узлами, и газовой горелки или сварочного электрода, при помощи которых производится сварка. Простые по конструкции манипуляторы способны поднимать до 25 кг веса.
5. Табло. Оно отражает выставленные характеристики, время, оставшееся до конца сварки, количество израсходованного газа или электричества и другие параметры.

Принцип работы робота-сварщика зависит от его типа и конструкции. В основном все подобные устройства имеют подвижную руку со сварочным устройством на конце. Чем больше на руке у робота узлов, тем больше операций он сможет выполнять. При наличии в конструкции оптического наводчика роботизированный аппарат может сам точно выбирать место для наложения шва.

Обычно после установки необходимых параметров и запуска машины оператор не принимает никакого участия в процессе сварки. При необходимости он может отключить машину или некоторые модели сделают это самостоятельно.

Лазерные

Роботы для лазерной сварки способны создавать глубокие сварочные швы с небольшой шириной благодаря большой скорости соединения и высокому КПД. Во время сварки материал нагревается лазером до температуры плавления, луч во время движения фокусируется при помощи оптики, и создаётся сварной шов. Для защиты от окисления металла дополнительно используется инертный газ.

Чаще всего лазерная сварка применяется в автомобиле- и кораблестроении. Также она нужна для создания крупных и средних по размеру деталей.

Точечные

Точечная сварка считается наиболее распространённой для использования в роботах-сварщиках. Она применяется в производстве большинства видов металлических изделий.

Точечная контактная сварка востребована в различных видах промышленности, так как в исполнении роботами она быстрая, недорогая и просто выполняется.

Дуговые

Методы сварки, такие как MIG, TIG, MMA, объединяют в себе обобщённое понятие дуговая сварка. Дуговые сварочные роботы образуют электрическую дугу между электродом и металлом. Она расплавляет материал заготовки на свариваемых краях. Сварной шов образуется благодаря плавлению материала вместе с расходуемым электродом. Также в дуговой сварке может применяться нерасходуемый электрод (вольфрам). В этом случае используется инертный газ для защиты металла от окисления.

Плазменные

Роботизированная плазменная сварка (PAW) похожа на технологию дуговой сварки TIG. Для неё также используется нерасходуемый вольфрам. Дополнительно в процессе сварки применяется сжатый ионизированный газ. Он проходит через медное сопло, вследствие чего достигается максимальная температура, при помощи которой можно добиться минимального поперечного сечения сварного шва. Также благодаря высоким температурам процесс сварки занимает всего несколько секунд.

Технологии плазменной сварки применяются только для сложных соединений.

Газовые

Газовая сварка легко интегрируется в роботизированные системы. Она быстро соединяет металлические материалы при помощи сварочного наконечника, который раскаляет металл до температуры 2 500–3 000 ºC.

Современные газовые роботы-сварщики имеют высокий КПД, защиту от вредных паров и высокую продуктивность работы. Это позволяет получать большие партии заготовок в короткие сроки с гарантированно высоким качеством сварного шва.

Лучшие промышленные роботы в сварочном производстве

Коллаборативный робот Fanuc CR-14iA/L способен поднимать грузы весом до 14 кг и перемещать их на расстояние не более 82 см. Робот-сварщик способен работать среди людей без дополнительных ограждений или звуковых датчиков. Так как при контакте с человеком он останавливается. Это стало возможным благодаря встраиванию в конструкцию сенсорного стоп-датчика контактной безопасности.

Гибкость и небольшие габариты (296,5 ⨯ 235 мм) удлинённого корпуса позволяют роботу выполнять работы рядом со своим основанием, что особо актуально в небольших помещениях.

Программировать модель легко вручную при помощи панели управления iHMI.

Работа робота Fanuc CR-15iA осуществляется при помощи сенсорного датчика FANUC Force, который встроен в основание оборудования. За распознание предметов ответственны датчики: пространственный 3D FANUC и зрения Vision FANUC.

Запрограммировать роботизированное устройство можно различными способами:

• используя FANUC Teach Pendant или автономное устройство;
• применив руководство FANUC Hand Guidance, при помощи которого можно провести робота через точки движения или по определённой траектории, необходимой для выполнения задачи и записи пути.

Модель CR-15iA очень компактна, поэтому идеально подходит для погрузочно-разгрузочных работ. Максимальная грузоподъемность аппарата составляет 15 кг. По вертикали аппарат может поднять детали и ящики на высоту 2,41 м, горизонтально – вытянуться на расстояние 1,44 м.

Робот Hanwha HCR-3A подходит для выполнения задач с малым весом (не более 3 кг). При помощи данного роботизированного оборудования легко автоматизируются различные виды повторяющихся действий, таких как: проверка, сборка, полировка, складирование и паллетирование (укладка) объектов; завинчивание деталей; обслуживание станков.

В связи с большим количеством выполняемых операций робот может использоваться в различных отраслях промышленности:

• сварочное производство;
• металлургия;
• производство микросхем;
• сборка и комплектовка на складах;
• литье;
• лакокрасочное производство.

Модель изготовлена согласно стандартам безопасности, которые позволяют использовать роботизированный аппарат для совместной с человеком работы. Наличие большого количества сенсоров позволяет создать удобную рабочую среду для сотрудников, так как при обнаружении малейшего столкновения с любым объектом робот мгновенно останавливается.

Робот-рука для сварки Kuka WTG 1200

Автоматический сварочный аппарат Kuka WTG 1200 оснащён технологией дуговой сварки. Общие габариты у робота компактные – 1,2 ⨯ 0,8 м. Максимальная грузоподъёмность оборудования равна 6 кг.

Высокая скорость работы системы позволила внедрить устройство на различные производства. Управление роботом очень простое, оно осуществляется при помощи пульта. Работа аппарата возможна в ручном или автоматическом режиме.

Для работников обеспечена защита от травм. Машина остаётся автоматически заблокированной и не может запуститься до тех пор, пока двери в камеру хранения материалов открыты.

Перспектива использования роботов-сварщиков

Максимально автоматизированный процесс сварки позволит получать заготовки идеального качества в короткие сроки. При этом исключаются риски травматизма и непосредственного участия человека в процессе.

Учёные и инженеры считают оптимальным вариантом внедрение в робота-сварщика нейроинтерфейса, задействуя который, можно управлять процессом при помощи силы мысли вдали от опасного производства. Нейроинтерфейс работает по принципу электроэнцефалограммы: к человеку присоединяются датчики ЭЭГ, и в тот момент, когда он просматривает изображения сварных соединений, ПО робота распознаёт и запоминает необходимый результат.

Важно! Использование нейроинтерфейса позволит совсем не программировать робота-сварщика. Достаточно будет только силой мысли передать ему изображение. Благодаря такой технологии экономятся время и средства, затрачиваемые на программирование и написание программы для конкретного вида сварки. Вследствие этого стоимость готовой детали значительно уменьшается.

В перспективе использование сварочных роботов будет широко распространено в отраслях, в которых требуется исключение участия человека из процесса производства. Роботизированные механизмы способны проводить сварку любой сложности, а также работать при неблагоприятных для человека условиях.

Роботизированная сварка: реальность или просто мечты?

Роботизированная сварка с каждым годом становится все более популярной и востребованной во всех областях промышленности. Связан такой успех прежде всего с тем, что специализированное оборудование способно заметно уменьшить временные затраты, а также финансовые на производство тех или иных изделий. Роботы, программируемые человеком, уверенно заменяют сварщиков и отлично справляются с поставленными перед ними задачами. Незаменимы умные машины и на конвейерных производствах, где присутствуют сварочные операции. Поэтому стоит рассмотреть подробнее суть и применение роботизированной сварки.

Суть и особенности использования роботизированной сварки

Сегодня человечество активно пытается автоматизировать все производственные процессы. Не стала исключением и сварка. Специальные роботы способны работать на конвейерах без перерыва часами, делая работу предприятия в разы эффективнее. Примечательно, что большинству современных моделей абсолютно не страшны просадки сети и перебои напряжения, они все также отлично функционируют в любых условиях.

На рынке представлено огромное количество сварочных роботов, созданных для решения различного типа задач. Абсолютно все модели поддерживают возможность перепрограммирования, благодаря чему настройка оборудования занимает минимум времени. При этом роботы выполняют ровные швы значительно быстрее человека, работают без перерывов и ошибок.

До того, как запустить робота в работу, специалист определяет основные параметры сварки. Затем он задает координаты, по которым должно происходить движение горелки. В отличие от классических аппаратов автоматической сварки роботы движется именно по ним, а не по заданному направляющими шаблону.

Большинство аппаратов поддерживают функцию манипулятора. Т.е. они могут поднимать и перемещать заготовки определенного веса. Некоторые из роботов способны выполнять и дополнительные работы, такие, как подготовка шва, очистка деталей от загрязнений. Для этого у них должны быть специальные фиксаторы. Дальность расстояния, на которое могут перемещаться захваты устройства напрямую зависит от длины «руки», а также наличия и количества у нее шарнирных соединений.

Основные преимущества и недостатки роботизированной сварки

Применение роботов в сварочных цехах вызывает среди специалистов жаркие споры. У одних такие перспективы вызывают вполне здоровый оптимизм. Другие же наоборот не торопятся доверять умным машинам и предпочитают, чтобы на производстве работали люди. И одну, и вторую позицию можно понять. Все новое вызывает массу интереса и недоверия. Поэтому мы просто честно расскажем обо всех недостатках и преимуществах сварочных роботов.

Среди неоспоримых достоинств роботизированной сварки обязательно нужно выделить:

Как работают сварочные роботы и какие виды манипуляторов для сварки существуют

Во всех производственных отраслях важно, чтобы детали изделий были соединены качественно и быстро. Особенно, когда дело касается крупных конвейерных производств.

• вывод человеческой рабочей силы из зоны сварки.
• автоматизация производства, снижение издержек.
• повышает производительность.

Виды и бренды роботов для сварки

Сварочный робот — автоматизированный аппарат, выполняющий функции сварщика. Наиболее часто используют манипулятор для сварки — это роботизированная рука, на фалангах пальцев которой находятся сварочные головки. Такие механизмы могут поднимать как мелкие, так и крупные детали (ограничение по весу составляет 25 кг).

Точечная контактная сварка. Сварочный манипулятор этого типа оснащен специальным клещами и имеет от 5 степеней подвижности.

Дуговая. Как и ручная, роботизированная сварка может проводится с помощью электродов, установленных на сварочные головки. Электроды при этом могут быть из разных материалов: металл, вольфрам, графит. Для разных видов производства применяют различные материалы. Например, манипуляторы с металлическими стержнями отлично подходят для сваривания автомобильных деталей.

Трение с перемешиванием. В этом случае манипулятор оснащен специальным креплением, в котором находится вращающийся стержень. Этот инструмент сваривает детали, медленно погружаясь в их стык и перемещаясь вдоль него.

Ультразвук. Этот тип сварки используется в роботах со специальным инструментом, включающим генератор ультразвука, волновод и сварочную иглу. С его помощью можно соединять детали интегральных микросхем.

Плазменный метод, при котором устанавливают оборудование, направляющее струю плазмы на свариваемую поверхность. Такой тип сварки подходит для работ, в которых используется сложно свариваемый металл.

Лазер. Роботы, на которых установлены лазерные инструменты, умеют выполнять высокоскоростную, точную сварку.

Есть производители, которые выпускают гибридные модели — в них сочетаются несколько методов соединения металлических деталей.

В настоящее время промышленных сварочных роботов на рынок выпускают следующие производители:

• японские компании Fanuc и Otc daihen;
• немецкий концерн Kuka;
• американская компания MOTOMAN Robots (дочерняя от yaskawa).

Как работает сварочный робот

Самые простые роботы для сварки работают по заранее заданной программе. Более сложные могут обучаться в режиме онлайн, но для этого нужен опытный оператор.

Возможность работы бесперебойно. Современные электронные схемы, внедренные в роботизированную технику, позволяют добиться бесперебойной работы даже при нестабильном напряжении.

Позиционирование деталей. Роботы позиционируют детали без участия человека, улучшая таким образом качество стыка.

Исключение человеческого фактора. Все подготовительные и рабочие операции выполняет автоматизированный манипулятор. Он может зачищать металл, снимать фаски, резать материал. Механическая рука при этом надежно фиксирует детали.

Повысьте производительность предприятия

Автоматизация сварки — это процесс, который улучшает качество работы производственной линии и ускоряет процесс выпуска продукции. Внедряя роботизированную сварку на предприятии, собственник экономит на рабочей силе и повышает производительность работ, уменьшая количество выпускаемого брака.

Благодаря увеличению производительности, возможно быстро окупить вложенные в автоматизацию средства и выйти в плюс. Каждого робота-манипулятора можно настроить индивидуально, чтобы он выполнял тот тип работ, который нужен именно на конкретном предприятии. Если у Вас остались вопросы по автоматизации производства и о внедрении сварочных роботов в работу предприятия — обращайтесь!

Читайте также:

  
• Сварка по контуру прилегания деталей
  
• Электросварщик ручной сварки вредные факторы для медосмотра
  
• Лига 02 сварочный аппарат инструкция
  
• Шторм lorch сварочное оборудование
  
• Мценский завод сварочных материалов