Hitsausrobotti

Robottiteknologian tulo teollisuustuotantoon on aiheuttanut merkittävän vallankumouksen. Paras esimerkki tästä muutoksesta on hitsausrobotin käyttö. Uuden automaation ja tarkkuuden aikakauden edelläkävijänä hitsausrobotit kehittyvät jatkuvasti vastaamaan teollisuuden erilaisia tarpeita. Tässä artikkelissa perehdytään hitsausrobottien ominaisuuksiin, niiden historiaan, etuihin, rajoituksiin, tyyppeihin ja tulevaisuuden näkymiin.

Käsitteen ymmärtäminen: Robottihitsaus: Käsikäyttöinen hitsaus vs. robottihitsaus

Robottihitsauksessa, kuten termi antaa ymmärtää, käytetään robottikättä hitsaustehtävien suorittamiseen. Tässä automatisoidussa prosessissa robotti ohjaa polttimoa liitosta pitkin, mikä helpottaa kappaleiden sulauttamista. Näiden hitsausrobottien ominaisuuksia on parannettu merkittävästi integroimalla niihin kehittyneitä hitsaustyökaluja.

Robottihitsausjärjestelmät voidaan jakaa kahteen tyyppiin: automaattisiin ja puoliautomaattisiin. Automaattisessa järjestelmässä osat syötetään kuljettimen tai lippaan kautta ja kiinnitetään paikoilleen, jotta robotti voi suorittaa hitsauksen. Hitsauksen jälkeen nämä kappaleet siirretään toiseen toimintoon tarkastusta, kokoonpanoa tai pakkaamista varten.

Toisaalta puoliautomaattisessa järjestelmässä on mukana käyttäjä, joka menee robottisoluun poistamaan valmiin hitsin ja asettelee seuraavat kappaleet robotin hitsattavaksi.

Kun robottihitsaus asetetaan vastakkain käsinhitsauksen kanssa, se erottuu edukseen ylivoimaisen nopeutensa ja tuottavuutensa ansiosta. Koska robotit eivät tarvitse taukoja, tuottavuus kasvaa ja hitsauskustannukset kappaletta kohti laskevat, mikä tekee siitä tehokkaamman ratkaisun.

Juurten jäljittäminen: Robottihitsauksen historia

Toisin kuin yleisesti uskotaan, hitsausrobotit eivät ole uusi keksintö. Ne ovat peräisin yli kuudelta vuosikymmeneltä. Hitsausrobottien matka alkoi George Devolista, joka keksi ensimmäisen ohjelmoitavan robotin vuonna 1954. Hänen yrityksensä Unimation valmisti ensimmäisen teollisuusrobotin nimeltä Unimate, jota käytettiin General Motorsin tehtaalla pistehitsaukseen ja painevalujen louhintaan. Tämä merkitsi hitsausrobottien laajan käyttöönoton alkua.

1980-luvulla teollisuusrobottiteollisuus kasvoi merkittävästi, ja yritykset toivat säännöllisesti markkinoille uusia hitsausrobottikoneita. Tällä vuosikymmenellä myös robottikäsivarret kehittyivät merkittävästi, mikä paransi liikkuvuutta ja hallintaa.

Yhteistyörobottien (Cobots) keksiminen oli tärkeä virstanpylväs robottihitsauksen historiassa. Nämä robotit, jotka on suunniteltu työskentelemään ihmisen rinnalla, ovat helpompia ohjelmoida ja turvallisempia kuin niiden teolliset vastineet. Hitsausrobottien tulevaisuus näyttää lupaavalta, ja niiden odotetaan kehittyvän jatkuvasti.

Hyvät puolet: Hitsausrobotin edut

Hitsausrobotit tuovat mukanaan lukuisia etuja tuottavuuden lisäämisestä tasaiseen laatuun ja jätteen vähentämiseen.

Lisääntynyt tuottavuus

Hitsausrobotit ovat nopeudeltaan ja tehokkuudeltaan parempia kuin ihmisrobotit. Ne voivat saavuttaa jopa 85%:n hyötysuhteen verrattuna ammattitaitoisten hitsaajien 20%:n hyötysuhteeseen. Lisäksi robotit pystyvät ylläpitämään jopa 95%:n valokaaren päälläoloaikaa, mikä vähentää merkittävästi virheitä ja lisää tuotantonopeutta.

Jatkuva laatu

Hitsausrobotin johdonmukaisuus takaa korkean hitsin laadun joka kerta. Ne pitävät hitsausnopeuden, -virran ja muut muuttujat vakiona, joten ne soveltuvat erinomaisesti projekteihin, joissa on tiukat laatuvaatimukset.

Jätteiden ja kulutustarvikkeiden vähentäminen

Robottihitsaus vähentää ihmisen suorittamaan hitsaukseen liittyviä virheitä ja jätettä. Robotit käyttävät lisäaineiden, kuten täyteaineiden, kaltaisia tarvikkeita tehokkaammin, minimoivat jätteen määrän ja pidentävät komponenttien, kuten suuttimien, käyttöikää. Tämä johtaa kustannussäästöihin, koska tarvikkeita on ostettava harvemmin.

Huonot puolet: Hitsausrobotin rajoitukset

Vaikka hitsausrobotilla on monia etuja, niillä on myös tiettyjä rajoituksia. Esimerkiksi useimmat teollisuusrobotit vaativat monimutkaisia ohjelmointitaitoja. Tämä tarkoittaa, että yritysten on ehkä palkattava uusia ohjelmoijia ja annettava työntekijöilleen erityiskoulutusta. Lisäksi hitsausrobottijärjestelmän käyttöönotto edellyttää huomattavia alkuinvestointeja koneisiin, laitteisiin ja koulutukseen. Asianmukaisella käytöllä robotit voivat kuitenkin tuottaa investoinnin takaisin 1-3 vuoden kuluessa.

Sovellukset: Hitsausrobotin käyttötapaukset

Tällä hetkellä hitsausrobottien osuus on 20% koko hitsauksesta Yhdysvalloissa, ja tämä määrä kasvaa nopeasti. Teollisuudenalat, joilla on korkea tuotantonopeus, kuten autoteollisuus, käyttävät laajalti robottihitsausta. Sekä pistehitsaus että kaarihitsaus ovat suosittuja vaihtoehtoja hitsausroboteille.

The Variety: Hitsausrobotin tyypit

Markkinoilla on saatavilla laaja valikoima hitsausrobotteja, jotka on suunniteltu tiettyyn hitsausprosessiin. Erilaisia hitsausrobotteja ovat mm:

Vastus pistehitsausrobotit
Yhteistyöhön perustuvat hitsausrobotit
Suojametallikaarihitsausrobotit (SMAW)
Robottikaasukaarihitsaus (GMAW/MIG)
Robottikaasuhitsaus (GTAW/TIG)
Robotin laserhitsaus
Plasmahitsausrobotti

Jokaisella hitsausrobottityypillä on ainutlaatuiset ominaisuudet, ja ne soveltuvat tiettyihin sovelluksiin. Esimerkiksi vastuspistehitsausrobotteja käytetään yleisesti autoteollisuudessa, kun taas yhteistoiminnallinen robottihitsaus sopii erinomaisesti työskentelyyn ihmisten rinnalla pienemmissä kokoonpanoissa. Toisaalta suojakaarihitsausrobotit (SMAW) soveltuvat erinomaisesti ohuiden osien hitsaamiseen tai esteettisten ja tarkkojen hitsausten tekemiseen.

Katse eteenpäin: Hitsausrobotin tulevaisuus

Hitsausteollisuus kehittyy jatkuvasti robotti- ja cobot-hitsauksen myötä. Teknologian kehittyessä jatkuvasti, ei ole varmaa, mitä huominen hitsausteknologia tuo tullessaan. Yksi asia on kuitenkin varmaa: hitsausrobottien tulevaisuus on epäilemättä lupaava, ja edessä on jännittävä matka!