用于焊接機器人應(yīng)用的創(chuàng)新

根據(jù)國際機器人聯(lián)合會，世界上有50％的機器人用于焊接。此外，BCC Research最近的一份報告顯示，2021年全球自動化/焊接機器人配件部門將達到28億美元，高于2016年的20億美元，五年復(fù)合增長率為6.9％。

為什么這些數(shù)字如此令人印象深刻，只需看一下典型的汽車廠。例如，在本田的英國斯溫頓制造工廠，超過300臺機器人可以幫助每個車身提供2200個點焊。每85秒生產(chǎn)一輛車身，每轉(zhuǎn)換650只白身（BIW）。

本田的過程開始于右側(cè)和左側(cè)車輪房屋被焊接到下面的儀表板和前部艙壁上，形成完整的發(fā)動機艙。然后將其與前后地板組件組合以完成地板。

右側(cè)面板和左側(cè)板被分組并轉(zhuǎn)移到“通用焊機”（GW）。這是該部門的核心部分，在各個地區(qū)（側(cè)面板，地板，屋頂，上面和后面的包裹托盤）上生產(chǎn)的部件聚集在一起，由GW焊接以生產(chǎn)完整的機體。

BIW機器人
的大訂單這樣一個過程的要求顯然需要效率和重復(fù)性，隨著機器人在這兩個方面的交付，重大的訂單繼續(xù)被放置。例如，ABB最近向Valmet Automotive交付了250臺機器人，用于芬蘭Uusikaupunki的梅賽德斯 - 奔馳GLC SUV車身車間。這項投資是芬蘭最大的工業(yè)機器人合同，將Valmet Automotive公司的ABB機器人總數(shù)翻了一番，達到500多臺。

新生產(chǎn)線由主線和子組裝電池組成。據(jù)ABB介紹，額外的機器人將提升汽車供應(yīng)商的靈活制造能力，通過提高生產(chǎn)率和縮短交貨期來提升運營水平。


該訂單包括IRB 6700系列機器人，ABB表示更強大，節(jié)能15％，并需要比前代更簡化的維護。此外，IRB 8700系列機器人也是訂單的一部分; 這些距離達到3.5米，能夠處理高達800公斤的有效載荷。

對于BIW生產(chǎn)，無障礙，高速運行是圣杯。然而，這些屬性必須與靈活性相匹配，這是適當設(shè)計和配置的輸送機系統(tǒng)可以幫助的。

Kuka的KS PULSE（推進使用線性同步能源）是一種基于托盤的運輸系統(tǒng)，可以通過BIW焊接和裝配線的各個工作站移動各種主體部件，從而減少非生產(chǎn)性停機時間。系統(tǒng)的主要部件是機箱。使用各種運輸平臺，稱為滑行裝置，該托架通過線性同步電動機沿著線路移動單個主體部件。

由于運動部件數(shù)量很少，系統(tǒng)對故障的敏感性低，而在循環(huán)時間方面，滑軌是可以互換的，可以在同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)多個型號。

在其他地方，塔塔鋼鐵公司在其在日內(nèi)瓦的汽車中心推出了新的機器人焊接生產(chǎn)線，據(jù)說這是在英國最大的。該系統(tǒng)使該網(wǎng)站能夠為汽車門板生產(chǎn)定制焊接坯料?；贏BB機器人技術(shù)，每小時可以焊接超過一千輛汽車零件，鋼鐵運往英國的汽車制造商，目前在德國，法國和荷蘭獲得新的訂單。

焊接在一起
即使在較低的數(shù)量是規(guī)范，自動化仍然是有吸引力的。例如，以商業(yè)車輛專家Meiller的捷克Slaný設(shè)備為例。Meiller作為自卸車車身和拖車的設(shè)計師和制造商。

通過與HGV制造商的緊密合作，底盤和車身必須得到最佳匹配。為了有助于實現(xiàn)這一目標，Meiller公司共運營六臺自動化系統(tǒng)，其中包括八個焊接機器人和由Cloos提供的300多個焊接電源。最新的系統(tǒng)使用Cloos'Tandem Weld焊接工藝來焊接側(cè)傾體。


Kuka已經(jīng)快速采取了工業(yè)4.0考慮其摩擦焊機
在串聯(lián)焊接中，兩根內(nèi)聯(lián)線同時進料并熔化成兩個弧。由于兩個電路的分離，可以嚴格控制電弧。據(jù)說，高效率，低熱輸入，良好的焊縫質(zhì)量和高沉積速率是主要優(yōu)點。

據(jù)該公司介紹，該工藝在商業(yè)車輛結(jié)構(gòu)中焊接薄，輕質(zhì)部件時實現(xiàn)了特別高的速度。這種類型的部件正在日益增加的需求，因為有效載荷優(yōu)化的貨車可以運輸更多的運費，節(jié)省燃料和減少運輸網(wǎng)絡(luò)的負擔。

MeillerSlaný工廠的程序員和設(shè)計師Andrej Stary表示：“在Meiller，我們越來越多地使用輕量級組件。“我們的自卸車車身側(cè)板由2.5mm細粒鋼制成。此外，該組件以前由三個單獨的元件組成，而今天的側(cè)板由單件形成，使得每側(cè)僅需要焊接一個接縫。由于焊接數(shù)量的減少，組件比以前輕得多，這給我們的鏟車帶來了巨大的好處。“

防止連接機器人
的停機時間機器人在BIW中產(chǎn)生質(zhì)量差的焊縫的問題對于最終組裝可能是災(zāi)難性的，當工作人員解決問題時停止輸出。然而，現(xiàn)在可以使用實時狀態(tài)監(jiān)視和診斷來防止意外停機。

思科表示，它已與Fanuc和羅克韋爾自動化公司合作，為五個國家的27家通用汽車工廠創(chuàng)造了數(shù)千臺機器人解決方案。Fanuc被稱為“零停機時間”（ZDT），該解決方案在發(fā)生問題之前向工作人員提供警報，以便他們可以在計劃停機窗口中安排維護。思科公司說，除了診斷和主動維護計劃之外，這種遠程監(jiān)控功能通過'1 + 1 + 1> 3'集成了每個公司帶來的功能和專業(yè)知識。

“通過Fanuc ZDT解決方案，機器人通過網(wǎng)絡(luò)和工廠內(nèi)的思科數(shù)據(jù)采集器連接到思科云，所有這些都產(chǎn)生了強大而安全的端到端解決方案，”高級總監(jiān)Bryan Tantzen說，思科IoT垂直。“通過將設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)交谠频钠脚_，我們正在建立一個制造數(shù)據(jù)公路，使通用汽車能夠與其大型設(shè)備供應(yīng)商合作，更輕松地執(zhí)行預(yù)防性分析和優(yōu)化。

Fanuc America董事長兼首席執(zhí)行官Rick Schneider補充說：“從機器人收集數(shù)據(jù)并在云中分析數(shù)據(jù)的能力 - 在停機發(fā)生之前預(yù)測潛在的設(shè)備問題 - 使我們能夠主動滿足客戶需求。通過ZDT，我們還可以利用從機器人收集到的數(shù)據(jù)，通過降低能耗和延長設(shè)備使用壽命以及改善周期時間和質(zhì)量來優(yōu)化通用汽車的制造系統(tǒng)。通過ZDT減少停機時間已經(jīng)證明對通用汽車的性能有直接和積極的影響。“

創(chuàng)造摩擦
“摩擦焊接有時會過時，”Kuka Industries先進焊接解決方案部門負責人Walter Weh說。“然而，技術(shù)只不過是在Kuka，我們以市場需求為指導(dǎo)，與時俱進。”

例如，Kuka已經(jīng)很快地采用“工業(yè)4.0”來考慮其摩擦焊機。將機器完全集成到生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中可以實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。由于采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)流程，因此可以制造具有更高靈活性，節(jié)能和定制的產(chǎn)品，同時減少對資源的影響。

來自Kuka PCD（過程控制和文檔）控制器的所有過程數(shù)據(jù)進行數(shù)字監(jiān)控和電子存檔。然后，此信息可用于在基于云的系統(tǒng)中進一步分析，例如，這也有助于確?？勺匪莸馁|(zhì)量和數(shù)據(jù)透明度?？紤]到這一點，安全地處理大量數(shù)據(jù)的能力起著基本的作用，就像系統(tǒng)接口上的統(tǒng)一標準一樣。據(jù)Kuka介紹，這一原則的實施不僅限于新產(chǎn)品和解決方案; 已經(jīng)在運行的機器人，小區(qū)和系統(tǒng)也可以以相同的方式聯(lián)網(wǎng)。