Новая технология роботизированной сварки

Aug 07, 2023

Лазерная сварка, обусловленная спросом со стороны автомобильной промышленности, является одним из наиболее быстро развивающихся применений шестиосных роботов. Фото любезно предоставлено компанией ABB Robotics

Комплект одежды для лазерной сварки требует осторожности при установке. Необходимо соблюдать ограничения по радиусу изгиба, чтобы кабели не выдерживали ударов. Фото предоставлено ООО «Комау»

Независимо от того, будет ли робот использоваться для GTAW или GMAW, эксперты рекомендуют машину, специально разработанную для этой задачи. Фотография предоставлена ​​FANUC America Corp.

Компания ABB недавно добавила процесс TIP TIG к своей платформе технологий роботизированной сварки. Вместо постоянной подачи присадочной проволоки в сварочную ванну устройство подачи перемещает проволоку взад и вперед. Электрический ток, подаваемый от вторичного источника питания, также подается на присадочную проволоку. Фото любезно предоставлено компанией ABB Robotics

При безосновной сварке базовая деталь располагается в простом приспособлении. Затем робот-манипулятор с визуальным управлением берет свариваемую деталь, устанавливает ее на базовую деталь и удерживает там, пока робот для дуговой сварки выполняет свою задачу. Фотография предоставлена ​​FANUC America Corp.

Сварка того или иного вида была применением № 1 для промышленных роботов практически с момента изобретения этой технологии.

По данным Международной федерации робототехники, 50 процентов всех роботов в мире используются для сварки. В частности, точечной сваркой заняты 33 процента, дуговой сваркой — 16 процентов, другими видами сварочных работ — 1 процент.

С помощью шестиосных роботов сборщики могут сваривать детали лучше, быстрее, стабильнее и безопаснее. А возможности сварочных роботов за последние годы значительно улучшились, несмотря на то, что они стали проще в использовании и дешевле в развертывании. Технология, которая когда-то была прерогативой исключительно производителей автомобильного оборудования и других крупных производителей, теперь стала вполне доступна малым и средним предприятиям.

Неудивительно, что, по данным исследовательской компании Technavio, мировой рынок сварочных роботов будет расти на 6,09 процента ежегодно до 2019 года.

Лазерная сварка, обусловленная спросом со стороны автомобильной промышленности, является одним из наиболее быстро развивающихся применений шестиосных роботов. Автопроизводители вынуждены снижать вес транспортных средств, и лазерная сварка решает эту проблему по нескольким направлениям, говорит Марк Андерсон, директор по материалам и технологиям Comau LLC.

Например, для снижения веса автопроизводители все чаще используют гидроформованные трубы для различных компонентов шасси. Соединение листового металла с такими трубами создает проблему для контактной точечной сварки, которая требует доступа к обеим сторонам сборки. Лазерная сварка не имеет этого ограничения. Для этого требуется доступ только к одной стороне сборки.

Кроме того, поскольку фокус лазерного луча настолько мал, фланцы деталей для соединений внахлестку могут быть уже, чем те, которые предназначены для контактной точечной сварки, говорит Андерсон. Меньше металла означает меньший вес и меньшие затраты.

«Диаметр торцевых крышек пистолета для точечной сварки может составлять 0,25 дюйма», — объясняет он. «Это означает, что ширина фланца должна быть не менее 10 или 12 миллиметров. При лазерной сварке вы можете получить размер пятна диаметром 1 миллиметр. Теперь ваш фланец может иметь ширину всего 3 или 4 миллиметра. Это 50-процентная экономия. в материале».

Необходимость снижения веса автомобиля также заставляет автопроизводителей собирать кузова автомобилей из различных материалов различной толщины. Когда-то все детали дверного полотна могли штамповаться из одного рулона листовой стали. Сегодня одна и та же дверная панель может состоять из пяти разных материалов разной толщины.

Лазерная сварка также может помочь решить эту задачу. «Лазерный луч может производить гораздо больше тепла, чем GMAW (газо-дуговая сварка)», — говорит Марк X. Окслейд, менеджер по развитию рынка сварки и резки компании ABB Robotics. «Разнородные материалы легче соединять при таких более высоких температурах».

Из-за размера инструмента на конце руки (EOAT) для контактной сварки требуется довольно массивный робот с высокой грузоподъемностью, от 100 до 250 фунтов. С другой стороны, инструменты для GMAW меньше и легче, поэтому робота с грузоподъемностью от 20 до 40 фунтов может быть достаточно.