ประเภทของหุ่นยนต์เชื่อม: แบบใดที่เหมาะกับกระบวนการของคุณ?

บทนํา

ประเภทวลีของหุ่นยนต์เชื่อมฟังดูง่ายแต่การเลือกระหว่างพวกเขาไม่ค่อยเป็นเพียงเรื่องของการเลือกแขนหุ่นยนต์ งานเชื่อมที่แตกต่างกันทําให้ความต้องการที่แตกต่างกันมากในการเข้าถึงน้ําหนักบรรทุกความเร็วการเข้าถึงข้อต่อการเขียนโปรแกรมการวางตําแหน่งชิ้นงานการตรวจจับและความยืดหยุ่นในการผลิต.

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมหกแกนอาจเหมาะสําหรับข้อต่อสามมิติที่ซับซ้อนในขณะที่หุ่นยนต์ที่ทํางานร่วมกันอาจใช้งานได้จริงมากขึ้นสําหรับการผลิตแบบผสมสูงและการเปลี่ยนบ่อยครั้ง การใช้งานการเชื่อมแบบจุดจําเป็นต้องมีการตั้งค่ากลไกและกระบวนการที่แตกต่างจากการเชื่อมอาร์คและโครงสร้างขนาดใหญ่อาจต้องใช้รางเชิงเส้นตัวกําหนดตําแหน่งหรือแกนภายนอกที่ประสานกันก่อนที่หุ่นยนต์จะสามารถเข้าถึงทุกข้อต่อได้อย่างถูกต้อง.

สําหรับผู้ผลิตที่ประเมินประเภทของหุ่นยนต์เชื่อมที่มีอยู่ในปัจจุบันคําถามที่มีประโยชน์มากที่สุดไม่ใช่ “หุ่นยนต์ตัวไหนดีที่สุด” แต่ “สถาปัตยกรรมหุ่นยนต์ตัวไหนเหมาะกับชิ้นงานรูปทรงการเชื่อมและกระบวนการผลิต”

คู่มือนี้จะอธิบายหุ่นยนต์เชื่อมประเภทหลักๆ ซึ่งแต่ละประเภททํางานได้ดี ควรพิจารณาข้อจํากัดใดบ้าง และวิธีจับคู่การกําหนดค่าหุ่นยนต์กับข้อกําหนดการผลิตจริง.

อะไรนับเป็นหุ่นยนต์เชื่อม?

หุ่นยนต์เชื่อมเป็นระบบหุ่นยนต์ที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของการเชื่อมและดําเนินการกระบวนการเชื่อมที่กําหนดไว้ ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่หุ่นยนต์เป็นเพียงองค์ประกอบเดียวภายในระบบการเชื่อมที่สมบูรณ์ซึ่งอาจรวมถึงแหล่งพลังงานคบเพลิงฟิกซ์เจอร์ตัวกําหนดตําแหน่งตัวป้อนลวดอุปกรณ์ตรวจจับอุปกรณ์ความปลอดภัยและตัวควบคุมเซลล์.

แพลตฟอร์มที่พบบ่อยที่สุดคือ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม, หุ่นยนต์หกแกนที่เชื่อมต่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากโครงสร้างข้อต่อให้ความยืดหยุ่นที่จําเป็นในการวางแนวคบเพลิงเชื่อมรอบส่วนประกอบที่ซับซ้อน.

อย่างไรก็ตาม คําว่าหุ่นยนต์เชื่อมสามารถอธิบายการกําหนดค่าหุ่นยนต์ที่แตกต่างกันได้หลายแบบ.

บางส่วนถูกจัดหมวดหมู่ตามโครงสร้างทางกลเช่นหุ่นยนต์แบบประกบหรือโครงสําหรับตั้งสิ่งของ คนอื่น ๆ ถูกกําหนดโดยวิธีที่พวกเขาโต้ตอบกับผู้ปฏิบัติงานเช่นหุ่นยนต์เชื่อมการทํางานร่วมกัน การจําแนกประเภทที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่งขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้การเชื่อมเช่นการเชื่อมอาร์คการเชื่อมจุดหรือหุ่นยนต์เชื่อมด้วยเลเซอร์.

การทําความเข้าใจหมวดหมู่เหล่านี้ช่วยป้องกันข้อผิดพลาดทั่วไป: การเลือกหุ่นยนต์ก่อนที่จะทําความเข้าใจกระบวนการเชื่อม.

หุ่นยนต์เชื่อมประเภทหลัก

หุ่นยนต์เชื่อมประเภทหลักๆ สามารถเปรียบเทียบได้ตามความยืดหยุ่นในการเคลื่อนไหว การใช้งานทั่วไป ขนาดชิ้นงาน และสภาพแวดล้อมการผลิต.

ตารางแสดงให้เห็นว่าเหตุใดจึงไม่มีการกําหนดค่าหุ่นยนต์เพียงตัวเดียวที่เหมาะสมกับการเชื่อมทุกครั้ง การเลือกหุ่นยนต์ควรเชื่อมต่อโดยตรงกับรูปทรงเรขาคณิตและพฤติกรรมการผลิตของชิ้นงาน.

หุ่นยนต์เชื่อมแบบประกบหกแกน

หุ่นยนต์แบบประกบหกแกนเป็นหนึ่งในหุ่นยนต์เชื่อมประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากให้การเคลื่อนไหวที่หลากหลาย.

โครงสร้างข้อต่อของพวกเขาคล้ายกับแขนกลช่วยให้หุ่นยนต์เปลี่ยนตําแหน่งและการวางแนวพร้อมกัน สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการเชื่อมอาร์กซึ่งคบเพลิงมักจะต้องเข้าใกล้ข้อต่อจากมุมที่ต่างกัน.

หุ่นยนต์หกแกนสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้:

• เฟรม
• วงเล็บ
• ส่วนประกอบเครื่องจักร
• การประกอบโครงสร้าง
• รถถัง
• ส่วนประกอบโค้ง
• การประดิษฐ์หลายด้าน

ข้อได้เปรียบหลักคือความยืดหยุ่นในการวางแนว.

หุ่นยนต์อาจสามารถเข้าถึงจุดทางกายภาพเดียวกันในการกําหนดค่าข้อมือที่แตกต่างกันหลายแบบ ความยืดหยุ่นนั้นช่วยให้วิศวกรสามารถเลือกการวางแนวคบเพลิงที่เหมาะกับข้อต่อเชื่อมได้ดีขึ้น.

อย่างไรก็ตาม การเข้าถึงเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ.

หุ่นยนต์ที่สามารถเข้าถึงตะเข็บทางกายภาพอาจยังคงเข้าใกล้จากมุมที่ไม่เหมาะสม อุปกรณ์ติดตั้งส่วนประกอบใกล้เคียงไฟฉายเชื่อมและสายเคเบิลทั้งหมดสามารถลดซองการทํางานที่ใช้งานได้.

นี่คือเหตุผลที่การจําลองหุ่นยนต์ควรพิจารณาทั้งตําแหน่งและการวางแนว แทนที่จะตรวจสอบการเข้าถึงสูงสุดเพียงอย่างเดียว.

หุ่นยนต์เชื่อมการทํางานร่วมกัน

หุ่นยนต์ที่ทํางานร่วมกันมีความสําคัญมากขึ้นในการเชื่อมอัตโนมัติ เนื่องจากผู้ผลิตหลายรายต้องการความยืดหยุ่นมากกว่าเซลล์ที่มีปริมาณมากคงที่.

หุ่นยนต์เชื่อมที่ทํางานร่วมกันจะมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแปลงเป็นประจําและประสิทธิภาพในการเขียนโปรแกรมมีความสําคัญ.

ข้อดีโดยทั่วไป ได้แก่ การสอนที่ง่ายขึ้น การบูรณาการที่กะทัดรัด โปรแกรมที่นํากลับมาใช้ใหม่ได้ และการปรับให้เข้ากับชิ้นงานต่างๆ ได้เร็วขึ้น.

พวกเขามักจะได้รับการพิจารณาสําหรับ:

• งานประดิษฐ์ซ้ํา
• ชุดผลิตภัณฑ์ขนาดเล็ก
• การเปลี่ยนตระกูลผลิตภัณฑ์
• การผลิตแบบเวิร์คช็อป
• การใช้งานที่มีการเชื่อมแบบแมนนวลและแบบหุ่นยนต์อยู่ร่วมกัน

จุดสนใจหลักไม่ใช่ว่าหุ่นยนต์มีขนาดเล็กกว่า.

คือระบบการผลิตมักจะสามารถกําหนดค่าใหม่ได้ง่ายขึ้น.

ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์ทํางานร่วมกันที่ติดตั้งอยู่รอบๆ โต๊ะทํางานแบบโมดูลาร์อาจจัดการกับส่วนประกอบหลายตระกูลโดยการเปลี่ยนฟิกซ์เจอร์และเลือกโปรแกรมการเชื่อมที่แตกต่างกัน.

อย่างไรก็ตาม การทํางานร่วมกันไม่ได้หมายความว่าข้อกําหนดด้านความปลอดภัยจะหายไป.

กระบวนการเชื่อมทําให้เกิดรังสีอาร์ค ความร้อน ควัน การกระเด็น และอันตรายจากไฟฟ้า การใช้งานที่สมบูรณ์จึงยังคงต้องมีมาตรการป้องกันที่เหมาะสม.

หุ่นยนต์เชื่อมจุด

หุ่นยนต์เชื่อมจุดได้รับการออกแบบเกี่ยวกับการดําเนินการเชื่อมจุดต้านทานซ้ํา.

หุ่นยนต์ถือปืนเชื่อมและวางตําแหน่งไว้ในตําแหน่งเฉพาะบนชุดประกอบ เนื่องจากปืนอาจมีน้ําหนักค่อนข้างมากน้ําหนักบรรทุกของหุ่นยนต์และความสามารถของข้อมือจึงกลายเป็นปัจจัยสําคัญในการเลือก.

การเชื่อมแบบจุดมีความซ้ําซ้อนสูง ทําให้เหมาะกับระบบอัตโนมัติ.

กระบวนการนี้มักเกี่ยวข้องกับ:

• การย้ายไปยังจุดที่กําหนดไว้ล่วงหน้า
• การปิดปืนเชื่อม
• ดําเนินการเชื่อม
• การเปิดปืน
• การย้ายไปยังตําแหน่งถัดไป

ลําดับที่ซ้ํากันนี้ทําให้โปรแกรมหุ่นยนต์ที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถรักษาตําแหน่งการเชื่อมที่สม่ําเสมอทั่วทั้งส่วนประกอบต่างๆ.

เมื่อเทียบกับการเชื่อมอาร์คความท้าทายของเส้นทางคบเพลิงจะแตกต่างกัน หุ่นยนต์ไม่ได้ติดตามรอยต่ออย่างต่อเนื่องตามปกติ แต่จะต้องวางตําแหน่งเครื่องมือเชื่อมอย่างแม่นยําในสถานที่ที่ไม่ต่อเนื่องหลายแห่ง.

ด้วยเหตุนี้ ความเร็วของหุ่นยนต์ระหว่างจุดเชื่อม การเข้าถึงรอบๆ ชิ้นงาน รูปทรงของปืนเชื่อม และการจัดการสายเคเบิลจึงมีความสําคัญอย่างยิ่ง.

หุ่นยนต์เชื่อมแบบติดตั้งบนราง

ส่วนประกอบขนาดใหญ่สามารถเกินช่วงการทํางานจริงของหุ่นยนต์ที่อยู่กับที่.

ระบบที่ติดตั้งบนรางช่วยแก้ปัญหานี้ได้โดยการวางหุ่นยนต์ไว้บนแกนเชิงเส้น.

แทนที่จะคงอยู่ที่ตําแหน่งฐานเดียวหุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ไปตามชิ้นงานได้ สิ่งนี้จะขยายช่วงการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพอย่างมาก.

หุ่นยนต์เชื่อมแบบติดตั้งบนรางมีประโยชน์สําหรับ:

• เฟรมยาว
• ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่
• เครื่องจักรที่ยาวขึ้น
• ชุดประกอบประดิษฐ์ขนาดใหญ่
• การผลิตที่มีการกระจายตะเข็บเป็นบริเวณกว้าง

รางกลายเป็นแกนควบคุมอีกแกนภายในระบบหุ่นยนต์.

สิ่งนี้จะสร้างพื้นที่ทํางานที่ใหญ่ขึ้น แต่ยังเพิ่มความซับซ้อนในการวางแผนการเคลื่อนไหวอีกด้วย.

โปรแกรมหุ่นยนต์จะต้องบัญชีทั้งการเคลื่อนไหวของแขนและตําแหน่งราง วิศวกรจําเป็นต้องตัดสินใจว่าหุ่นยนต์ควรเปลี่ยนตําแหน่งระหว่างรอยเชื่อมหรือเคลื่อนที่ไปตามรางในขณะที่ดําเนินการประสานงาน.

ในการเชื่อมขนาดใหญ่ แกนเพิ่มเติมนี้อาจเป็นความแตกต่างระหว่างการบังคับให้หุ่นยนต์ตัวหนึ่งทํางานที่ขอบมือและปล่อยให้หุ่นยนต์ทํางานภายในช่วงการทํางานที่เสถียรมากขึ้น.

หุ่นยนต์เชื่อมโครงสําหรับตั้งสิ่งของ

หุ่นยนต์โครงสําหรับตั้งสิ่งของเคลื่อนที่ไปตามโครงหรือโครงสร้างเหนือศีรษะ ซึ่งมักจะเคลื่อนผ่านพื้นที่ทํางานสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่.

มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อชิ้นงานมีขนาดใหญ่และเคลื่อนย้ายได้ยาก.

ระบบโครงสําหรับตั้งสิ่งของสามารถวางตําแหน่งหัวเชื่อมข้ามโครงสร้างที่ยาวหรือกว้างได้โดยไม่ต้องใช้กลยุทธ์การเข้าถึงแบบประกบแบบเดียวกับที่ใช้โดยแขนหุ่นยนต์มาตรฐาน.

การใช้งานทั่วไปอาจรวมถึง:

• ตะเข็บยาว
• แผงขนาดใหญ่
• การประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่
• การเชื่อมเชิงเส้นซ้ํา
• การประดิษฐ์ที่ชิ้นงานยังคงอยู่กับที่

จุดแข็งของระบบโครงสําหรับตั้งสิ่งของคือการครอบคลุมพื้นที่ทํางาน.

ข้อจํากัดของมันคือโครงสร้างการเคลื่อนที่อาจไม่ให้ความยืดหยุ่นในการวางแนวสามมิติเช่นเดียวกับหุ่นยนต์แบบประกบหกแกน เว้นแต่จะมีการรวมแกนเพิ่มเติมเข้าด้วยกัน.

สําหรับรูปทรงการเชื่อมที่ค่อนข้างคาดเดาได้ นี่อาจเป็นข้อได้เปรียบเนื่องจากระบบยังคงมีโครงสร้างทางกลไกตามกระบวนการที่กําหนดไว้.

สําหรับชิ้นงานสามมิติที่ไม่ปกติ หุ่นยนต์แบบประกบอาจให้ความยืดหยุ่นมากกว่า.

ระบบเชื่อมหุ่นยนต์คู่

ส่วนประกอบขนาดใหญ่บางชิ้นมีรอยเชื่อมเพียงพอจนหุ่นยนต์ตัวเดียวสร้างปัญหาคอขวดในการผลิตที่ไม่จําเป็น.

ระบบหุ่นยนต์คู่ช่วยให้หุ่นยนต์สองตัวทํางานภายในเซลล์การผลิตเดียวกันได้.

พวกเขาอาจเชื่อมพื้นที่แยกของส่วนประกอบพร้อมกันหรือดําเนินการขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการเชื่อมตามลําดับ.

สิ่งนี้สามารถเป็นประโยชน์เมื่อ:

• ชิ้นงานประกอบด้วยตะเข็บจํานวนมาก
• ด้านตรงข้ามต้องการการเชื่อม
• ความสมดุลของการผลิตต้องมีการดําเนินการแบบขนาน
• โครงสร้างขนาดใหญ่มีโซนการทํางานแยกกันอย่างชัดเจน

ความท้าทายทางวิศวกรรมคือการประสานงาน.

หุ่นยนต์ทั้งสองตัวจะต้องทํางานโดยไม่มีการชนกัน ในขณะที่อุปกรณ์จับยึดและตัวกําหนดตําแหน่งชิ้นงานจะต้องรองรับพื้นที่ทํางานทั้งสอง.

หากหุ่นยนต์เชื่อมพร้อมกัน วิศวกรยังต้องพิจารณาว่าอินพุตความร้อนและลําดับการเชื่อมมีอิทธิพลต่อการบิดเบือนหรือไม่.

ดังนั้นจึงควรเลือกระบบหุ่นยนต์คู่เนื่องจากกระบวนการรองรับการทํางานแบบขนาน ไม่ใช่เพียงเพราะหุ่นยนต์สองตัวปรากฏเร็วกว่าหนึ่งตัว.

หุ่นยนต์เชื่อมเลเซอร์

หุ่นยนต์เชื่อมด้วยเลเซอร์ผสมผสานการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์เข้ากับกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์.

หุ่นยนต์ควบคุมตําแหน่งและการวางแนวของหัวเชื่อมเลเซอร์ตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้.

เมื่อเทียบกับการเชื่อมอาร์คหลาย ๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ด้วยหุ่นยนต์อาจมีความต้องการที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษ:

• การเตรียมร่วมกัน
• การจัดตําแหน่งส่วนประกอบ
• ความแม่นยําของเส้นทาง
• ตําแหน่งชิ้นงาน
• การเข้าถึงด้วยแสง

โซนปฏิสัมพันธ์ที่แคบสามารถทําให้กระบวนการมีความไวสูงต่อตําแหน่งตะเข็บจริง.

เป็นผลให้การตรวจจับ การมองเห็น และอุปกรณ์ติดตั้งที่แม่นยําสามารถกลายเป็นส่วนสําคัญของระบบได้.

หุ่นยนต์เชื่อมด้วยเลเซอร์จะมีประโยชน์ในกรณีที่จําเป็นต้องมีการเคลื่อนที่อัตโนมัติที่แม่นยําและรูปทรงของตะเข็บที่ควบคุม แต่การตัดสินใจควรเป็นไปตามการตรวจสอบกระบวนการเสมอ.

การมีอยู่ของหุ่นยนต์ไม่ได้ขจัดความจําเป็นในการรักษาสภาพข้อต่อที่เหมาะสม.

หุ่นยนต์เชื่อมด้วยตัวกําหนดตําแหน่งภายนอก

แม้ว่าตัวกําหนดตําแหน่งจะไม่ใช่หุ่นยนต์ประเภทที่แยกจากกัน แต่โดยพื้นฐานแล้วพวกมันจะเปลี่ยนวิธีการทํางานของหุ่นยนต์เชื่อม.

หุ่นยนต์อาจประสบปัญหาในการรักษามุมคบเพลิงที่เหมาะสมหากชิ้นงานยังคงอยู่กับที่.

ตัวกําหนดตําแหน่งจะแก้ปัญหานี้โดยการหมุนหรือเอียงส่วนประกอบ.

สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนเส้นทางการเชื่อมที่ยากให้กลายเป็นเส้นทางการเชื่อมที่ง่ายกว่ามาก.

ตัวอย่างเช่น แทนที่จะบังคับให้ข้อมือหุ่นยนต์หมุนรอบส่วนประกอบทรงกระบอกขนาดใหญ่ ตัวกําหนดตําแหน่งอาจหมุนชิ้นงานในขณะที่หุ่นยนต์ยังคงอยู่ในท่าเชื่อมที่มั่นคง.

โมเดิร์น ระบบการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์ มักจะรวมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์เข้ากับตัวกําหนดตําแหน่ง การตรวจจับ และอุปกรณ์ติดตั้งชิ้นงาน เพื่อให้การเชื่อมถูกนําเสนอต่อหุ่นยนต์ในทิศทางที่ควบคุมได้มากขึ้น.

ระบบที่ดีที่สุดจึงไม่ได้ให้หุ่นยนต์ทําการเคลื่อนไหวทั้งหมดเสมอไป.

บางครั้งการเคลื่อนย้ายชิ้นงานจะทําให้กระบวนการมีเสถียรภาพมากขึ้น.

หุ่นยนต์เชื่อมตัวใดดีที่สุดสําหรับการผลิตแบบผสมสูง?

การผลิตแบบผสมสูงทําให้เกิดการตัดสินใจเลือกหุ่นยนต์ที่ยากที่สุดอย่างหนึ่ง.

เมื่อส่วนประกอบเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ความเร็วสูงสุดของหุ่นยนต์อาจมีความสําคัญน้อยกว่าความยืดหยุ่นในการเขียนโปรแกรมและประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลง.

หุ่นยนต์เชื่อมที่ทํางานร่วมกันสามารถดึงดูดได้เนื่องจากการสอนที่ง่ายกว่าและโครงสร้างเซลล์ทํางานที่ยืดหยุ่น.

อย่างไรก็ตามหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหกแกนทั่วไปยังสามารถจัดการกับการผลิตแบบผสมสูงเมื่อจับคู่กับ:

• การเขียนโปรแกรมออฟไลน์
• โปรแกรมที่นํากลับมาใช้ใหม่ได้
• ฟิกซ์เจอร์ที่ยืดหยุ่น
• การตรวจจับรอยต่อ
• วิสัยทัศน์
• การสร้างเส้นทางอัตโนมัติ

คําถามที่แท้จริงคือโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์เป็นอย่างไร.

หากส่วนประกอบทุกชิ้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ระบบอัตโนมัติจะกลายเป็นเรื่องยากโดยไม่คํานึงถึงประเภทของหุ่นยนต์.

หากกลุ่มผลิตภัณฑ์หลายกลุ่มมีรูปทรงข้อต่อ ข้อมูลฟิกซ์เจอร์ และขั้นตอนการเชื่อมที่คล้ายคลึงกัน ระบบก็สามารถออกแบบตามคุณลักษณะทั่วไปเหล่านั้นได้.

การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์แบบผสมสูงจึงขึ้นอยู่กับองค์กรการผลิตพอๆ กับฮาร์ดแวร์ของหุ่นยนต์.

หุ่นยนต์เชื่อมตัวไหนดีที่สุดสําหรับโครงสร้างขนาดใหญ่?

โครงสร้างขนาดใหญ่สร้างลําดับความสําคัญที่แตกต่างกัน.

หุ่นยนต์อาจต้องครอบคลุมพื้นที่ทํางานที่ใหญ่กว่าการเข้าถึงปกติมาก.

ในสถานการณ์เช่นนี้ทางออกที่เป็นไปได้ ได้แก่:

• หุ่นยนต์ติดราง
• ระบบโครงสําหรับตั้งสิ่งของ
• หุ่นยนต์แบบประกบขนาดใหญ่
• หุ่นยนต์ที่สามารถเปลี่ยนตําแหน่งได้
• ระบบหุ่นยนต์คู่
• ตัวกําหนดตําแหน่งชิ้นงานแบบประสานงาน

การตัดสินใจขึ้นอยู่กับว่าโครงสร้างสามารถเคลื่อนย้ายได้หรือไม่.

หากชิ้นงานมีขนาดใหญ่มากและเปลี่ยนตําแหน่งได้ยาก การเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์อาจใช้งานได้จริงมากกว่า.

หากชิ้นงานสามารถหมุนได้อย่างปลอดภัย ตัวกําหนดตําแหน่งอาจทําให้การเข้าถึงง่ายขึ้นอย่างมาก.

การจําหน่ายร่วมกันก็มีความสําคัญเช่นกัน.

โครงยาวที่มีรอยเชื่อมกระจายตลอดความยาวอาจได้รับประโยชน์จากหุ่นยนต์ที่ติดตั้งบนราง โครงสร้างที่กะทัดรัดแต่สามมิติอาจยังเหมาะกับหุ่นยนต์หกแกนคงที่ที่มีตัวกําหนดตําแหน่งมากกว่า.

ขนาดทางกายภาพของส่วนประกอบจึงเป็นเพียงปัจจัยการเลือกเดียวเท่านั้น.

การจับคู่หุ่นยนต์เข้าถึงการเข้าถึงคบเพลิงจริง

โดยปกติผู้ผลิตหุ่นยนต์จะระบุระยะการเข้าถึงสูงสุด แต่ช่วงการเชื่อมที่มีประโยชน์นั้นซับซ้อนกว่า.

คบเพลิงเชื่อมมีความยาว.

อุปกรณ์ติดตั้งใช้พื้นที่.

สายเคเบิลจําเป็นต้องมีการกําหนดเส้นทาง.

ข้อมือหุ่นยนต์ต้องการพื้นที่ในการหมุน.

ปัจจัยเหล่านี้ลดพื้นที่ทํางานจริง.

ข้อผิดพลาดในการเลือกทั่วไปคือการเลือกหุ่นยนต์เนื่องจากตะเข็บอยู่ในการเข้าถึงสูงสุดที่เผยแพร่.

หุ่นยนต์อาจไปถึงข้อต่อในขณะที่ไม่สามารถรักษามุมคบเพลิงที่ต้องการได้.

การประเมินที่ดีกว่าใช้รูปทรงของชิ้นงานจริงและอุปกรณ์ติดตั้งที่สมจริง.

การจําลองควรตรวจสอบ:

• ตําแหน่งคบเพลิง
• การวางแนวเครื่องมือ
• มุมข้อต่อหุ่นยนต์
• การกวาดล้างสายเคเบิล
• การรบกวนฟิกซ์เจอร์
• ตําแหน่งชิ้นงาน
• การเคลื่อนที่ของแกนภายนอก

ซึ่งให้ภาพที่แม่นยํายิ่งขึ้นว่าหุ่นยนต์สามารถทํางานเชื่อมได้อย่างน่าเชื่อถือหรือไม่.

ข้อกําหนดน้ําหนักบรรทุกสําหรับหุ่นยนต์เชื่อม

น้ําหนักบรรทุกมักเกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์ขนถ่ายวัสดุ แต่ก็มีความสําคัญในการเชื่อมด้วย.

หุ่นยนต์อาจจําเป็นต้องพกพา:

• เชื่อมไฟฉาย
• เซ็นเซอร์การชน
• ส่วนประกอบป้อนลวด
• เซนเซอร์ตะเข็บ
• เลเซอร์เซนเซอร์
• แพคเกจสายเคเบิล
• อุปกรณ์ที่ติดตั้งเครื่องมืออื่นๆ

น้ําหนักเครื่องมือทั้งหมดจะต้องอยู่ภายในความสามารถในการทํางานของหุ่นยนต์.

อย่างไรก็ตาม การอยู่ต่ํากว่าน้ําหนักบรรทุกสูงสุดนั้นไม่เพียงพอ.

จุดศูนย์ถ่วงของเครื่องมือและโมเมนต์ข้อมือยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของหุ่นยนต์อีกด้วย.

คบเพลิงเชื่อมยาวสร้างโหลดเชิงกลที่แตกต่างจากเครื่องมือขนาดกะทัดรัดที่มีน้ําหนักเท่ากัน.

สิ่งนี้จะมีความสําคัญอย่างยิ่งเมื่อมีการติดตั้งเซ็นเซอร์เพิ่มเติมใกล้กับคบเพลิง.

การเลือกหุ่นยนต์จึงควรพิจารณาการประกอบเครื่องมือเชื่อมที่สมบูรณ์มากกว่าเฉพาะคบเพลิงเท่านั้น.

การตรวจจับเปลี่ยนแปลงการเลือกหุ่นยนต์อย่างไร

เทคโนโลยีการตรวจจับกําลังขยายขอบเขตงานที่หุ่นยนต์เชื่อมประเภทต่างๆ สามารถรองรับได้.

หุ่นยนต์เส้นทางคงที่แบบดั้งเดิมจะถือว่าตะเข็บปรากฏในตําแหน่งที่โปรแกรมคาดหวัง.

ระบบที่ติดตั้งเซ็นเซอร์สามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับชิ้นงานจริงได้.

ซึ่งอาจทําให้ระบบสามารถระบุ:

• ตําแหน่งตะเข็บ
• การวางแนวชิ้นงาน
• เรขาคณิตร่วม
• การแสดงตนส่วนหนึ่ง
• ความแปรผันของมิติ

ความยืดหยุ่นนี้มีความสําคัญอย่างยิ่งสําหรับส่วนประกอบที่ประดิษฐ์ขึ้น เนื่องจากชิ้นงานจริงมักจะแตกต่างจากรูปทรงดิจิทัลเล็กน้อย.

เมื่อมีการตรวจจับ ผู้ผลิตอาจสามารถใช้งานอัตโนมัติซึ่งหากไม่เช่นนั้นจะต้องมีความสามารถในการทําซ้ําของฟิกซ์เจอร์ที่แน่นมาก.

อย่างไรก็ตาม การตรวจจับไม่ได้ทําให้การเลือกหุ่นยนต์ไม่เกี่ยวข้อง.

หุ่นยนต์ยังคงต้องการการเข้าถึง ความยืดหยุ่นในการวางแนว น้ําหนักบรรทุก และระยะการทํางานที่เพียงพอเพื่อให้เป็นไปตามเส้นทางที่ถูกต้อง.

เซ็นเซอร์ปรับปรุงข้อมูล.

พวกเขาไม่ได้เปลี่ยนขีดจํากัดทางกายภาพของหุ่นยนต์.

ประเภทหุ่นยนต์ควรตรงกับกระบวนการเชื่อม

กระบวนการเชื่อมที่แตกต่างกันสร้างความต้องการที่แตกต่างกันให้กับหุ่นยนต์.

การเชื่อมอาร์คมักต้องมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องที่ราบรื่นตามตะเข็บ.

การเชื่อมแบบจุดต้องใช้การวางตําแหน่งเครื่องมือเชื่อมที่หนักกว่าอย่างแม่นยําซ้ําๆ.

การเชื่อมด้วยเลเซอร์อาจต้องมีการควบคุมการจัดตําแหน่งเส้นทางสูง.

การเชื่อม TIG ด้วยหุ่นยนต์อาจให้ความสําคัญกับระยะคบเพลิงถึงที่ทํางานและการเคลื่อนไหวที่แม่นยํา.

หุ่นยนต์จึงควรได้รับการประเมินว่าเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเชื่อม.

หุ่นยนต์ความเร็วสูงที่ไม่สามารถรักษาการวางแนวคบเพลิงที่เหมาะสมได้ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาการเชื่อมที่ดี.

หุ่นยนต์ที่มีความยืดหยุ่นสูงอาจไม่จําเป็นสําหรับตะเข็บเชิงเส้นซ้ําๆ.

การออกแบบระบบอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพสูงสุดตรงกับความสามารถทางกลในการประมวลผลความต้องการ แทนที่จะเลือกหุ่นยนต์ที่ทันสมัยที่สุดที่มีอยู่.

ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อเลือกประเภทของหุ่นยนต์เชื่อม

ข้อผิดพลาดทั่วไปประการหนึ่งคือการเลือกการเข้าถึงของหุ่นยนต์ก่อนที่จะเข้าใจโครงร่างของเซลล์.

อีกประการหนึ่งคือการมุ่งเน้นไปที่ความเร็วของหุ่นยนต์โดยไม่สนใจการโหลด การยึด และการวางตําแหน่งชิ้นงาน.

ผู้ผลิตอาจดูถูกดูแคลนความแปรผันของผลิตภัณฑ์.

หุ่นยนต์ที่ตั้งโปรแกรมไว้รอบๆ ส่วนประกอบในอุดมคติชิ้นหนึ่งอาจประสบปัญหาเมื่อชิ้นส่วนการผลิตปกติมีการเปลี่ยนข้อต่อหรือความแตกต่างในการประกอบ.

ข้อผิดพลาดอีกประการหนึ่งคือการสันนิษฐานว่าหุ่นยนต์ที่ทํางานร่วมกันไม่จําเป็นต้องมีวิศวกรรมความปลอดภัยเฉพาะแอปพลิเคชัน.

อันตรายจากการเชื่อมยังคงอยู่แม้ว่าหุ่นยนต์จะรองรับการทํางานร่วมกันก็ตาม.

สุดท้ายนี้ บางโครงการจะเลือกหุ่นยนต์ตามการผลิตในปัจจุบันเท่านั้น.

หากกลุ่มผลิตภัณฑ์มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลง ควรพิจารณาข้อกําหนดอุปกรณ์ติดตั้งในอนาคต ความต้องการการตรวจจับ แกนภายนอก และความยืดหยุ่นในการเขียนโปรแกรมก่อนที่การออกแบบเซลล์จะเสร็จสิ้น.

หุ่นยนต์ควรสนับสนุนกลยุทธ์การผลิตมากกว่าจํากัด.

กรอบการคัดเลือกเชิงปฏิบัติ

ก่อนที่จะเปรียบเทียบหุ่นยนต์เชื่อมประเภทต่างๆ ผู้ผลิตสามารถประเมินการใช้งานโดยใช้คําถามพื้นฐานหกข้อ.

อย่างแรก ชิ้นงานมีลักษณะอย่างไร?

บันทึกขนาด น้ําหนัก ตําแหน่งข้อต่อ และรูปทรงเรขาคณิต.

ประการที่สอง มีความแปรผันมากน้อยเพียงใด?

วัดส่วนประกอบการผลิตจริงแทนที่จะอาศัยเพียงภาพวาด.

ประการที่สาม คบเพลิงต้องเข้าใกล้รอยเชื่อมแต่ละจุดอย่างไร?

สิ่งนี้จะกําหนดข้อกําหนดการวางแนว.

ประการที่สี่ ชิ้นงานสามารถเคลื่อนไหวได้หรือไม่?

หากตัวกําหนดตําแหน่งสามารถหมุนชิ้นส่วนได้ หุ่นยนต์อาจต้องใช้ระยะเอื้อมน้อยลงและการเคลื่อนไหวข้อมือที่ยากลําบากน้อยลง.

ประการที่ห้า สินค้าจะเปลี่ยนแปลงบ่อยแค่ไหน?

การเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งจะเพิ่มความสําคัญของการเขียนโปรแกรม อุปกรณ์ติดตั้ง และการตรวจจับที่ยืดหยุ่น.

ประการที่หก เซลล์ทั้งหมดจะทํางานอย่างไร?

การโหลด การหนีบ การเชื่อม การเปลี่ยนตําแหน่ง และการขนถ่ายควรได้รับการประเมินเป็นกระบวนการเดียว.

คําถามเหล่านี้มักจะจํากัดตัวเลือกหุ่นยนต์ให้แคบลงอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการเปรียบเทียบข้อกําหนดเฉพาะแบบแยกส่วน.

อนาคตของการคัดเลือกหุ่นยนต์เชื่อม

ขอบเขตระหว่างหุ่นยนต์เชื่อมประเภทต่างๆ เริ่มเข้มงวดน้อยลง.

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมกําลังได้รับเครื่องมือการเขียนโปรแกรมที่ง่ายขึ้น.

หุ่นยนต์ที่ทํางานร่วมกันกําลังถูกรวมเข้ากับอุปกรณ์การเชื่อมขั้นสูงยิ่งขึ้น.

การมองเห็นและการตรวจจับรอยต่อกําลังขยายความยืดหยุ่นของทั้งสองแพลตฟอร์ม.

ระบบรางและตัวกําหนดตําแหน่งทําให้หุ่นยนต์มาตรฐานมีพื้นที่ทํางานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น.

เมื่อเทคโนโลยีเหล่านี้พัฒนาขึ้น การเลือกหุ่นยนต์ก็เปลี่ยนจากการเปรียบเทียบฮาร์ดแวร์แบบง่ายๆ.

คําถามที่สําคัญมากขึ้นกําลังกลายเป็น:

หุ่นยนต์ ระบบตรวจจับ ฟิกซ์เจอร์ ตัวกําหนดตําแหน่ง อุปกรณ์เชื่อม และซอฟต์แวร์ควรทํางานร่วมกันรอบๆ ส่วนประกอบจริงอย่างไร?

แนวทางระบบดังกล่าวมีความสําคัญอย่างยิ่งสําหรับการผลิตแบบผสมสูงและโครงสร้างประดิษฐ์ขนาดใหญ่.

โซลูชันระบบอัตโนมัติในการเชื่อมที่แข็งแกร่งที่สุดอาจไม่ได้ขึ้นอยู่กับหุ่นยนต์ประเภทใดประเภทหนึ่งเพียงอย่างเดียว อาจรวมเทคโนโลยีการเคลื่อนไหวหลายอย่างเข้าด้วยกันเพื่อสร้างช่วงการทํางานและความยืดหยุ่นที่แอปพลิเคชันต้องการ.

บทสรุป

การทําความเข้าใจหุ่นยนต์เชื่อมประเภทต่างๆ ช่วยให้ผู้ผลิตหลีกเลี่ยงการเลือกระบบอัตโนมัติตามข้อกําหนดของหุ่นยนต์เพียงอย่างเดียว.

หุ่นยนต์แบบประกบหกแกนให้ความยืดหยุ่นสามมิติที่แข็งแกร่ง หุ่นยนต์ที่ทํางานร่วมกันสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งและการผลิตที่ยืดหยุ่น หุ่นยนต์เชื่อมแบบจุดได้รับการปรับให้เหมาะสมสําหรับการเชื่อมแบบจุดซ้ํา ๆ ในขณะที่ระบบติดตั้งบนรางและโครงสําหรับตั้งสิ่งของขยายระบบอัตโนมัติในโครงสร้างขนาดใหญ่ ระบบเชื่อมแบบหุ่นยนต์คู่และเลเซอร์ตอบสนองความต้องการการผลิตเฉพาะทางมากขึ้น.

ตัวเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับรูปทรงของชิ้นงาน ประเภทของข้อต่อ การเข้าถึง การวางแนวคบเพลิง รูปแบบการผลิต กลยุทธ์การวางตําแหน่ง และความถี่ที่ผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแปลง.

ในหลายกรณี วิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงไม่ใช่แค่การเลือกหุ่นยนต์ตัวอื่นเท่านั้น มันคือการรวมหุ่นยนต์ที่เหมาะสมเข้ากับอุปกรณ์จับยึด การตรวจจับ ตัวกําหนดตําแหน่ง และวิธีการเขียนโปรแกรมที่ทําให้กระบวนการเชื่อมที่สมบูรณ์สามารถทําซ้ําได้.

คําถามที่พบบ่อย

ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกหุ่นยนต์เชื่อมที่เหมาะสมหรือไม่?

หากคุณกําลังเปรียบเทียบหุ่นยนต์เชื่อมประเภทต่างๆ สําหรับการเปลี่ยนชิ้นงาน ข้อต่อที่ซับซ้อน โครงสร้างขนาดใหญ่ หรือการผลิตที่ยืดหยุ่น การเลือกควรเริ่มต้นด้วยกระบวนการเชื่อมจริง. ติดต่อ ชุยโป เพื่อประเมินการเข้าถึงของหุ่นยนต์ การวางตําแหน่งชิ้นงาน การตรวจจับ อุปกรณ์ติดตั้ง และข้อกําหนดอัตโนมัติในฐานะระบบการผลิตแบบครบวงจรระบบเดียว.