自动化重复性焊接工作使焊工能够专注于更高价值的任务
随着熟练工人的持续短缺和经济的回升，焊接设备供应商正在想方设法让这些人更容易焊接在制造业工作。自动化是众多技术中的领先技术。
Miller 的 LiveArc AR 培训系统为手工焊工提供准确、实时的工作角度、行程角度、接触尖端到- 实际焊接期间（如此处所示）和模拟模式下的工作距离、行进速度和目标。 （由 Miller Electric Mfg 提供）一条常见的经验法则表明，机器人焊工的生产效率是人工的三倍，具体取决于应用。但是，Miller Electric Mfg. LLC 的焊接自动化市场营销经理 Ross Fleischmann 补充说n Group, Carol Stream, Illinois，“我们发现在证明转向机器人自动化方面，提高质量比生产率更重要。” Fleischmann 甚至说，如果应用程序适合自动化，您可能会在降低质量成本方面获得另一个倍数的回报。此外，Fleischmann 还提到了美国劳工统计局关于工作场所事故和伤害的信息，该信息显示自动化焊接的事故率低于手工焊接。
“手工焊接是一个重复运动程度非常高的领域受伤，导致营业额和相关费用，”他说。 “OSHA 发布了一项统计数据，表明任何对安全的投资都会产生六比一的回报。因此，机器人焊接是对安全、生产率和质量的投资。将所有这些因素都考虑在内，你会得到一个相当大的回报数字。”
协作机器人焊工提供直观的智能手机界面等编程辅助工具以及通过物理拖动焊头来教授位置的能力。（由 Universal Robots 提供）如果自动化看起来很合适，那么问题就变成了如何最好地实施它。Fleischmann 观察到许多即使是经验丰富的人类焊工，整个行业的旧机器人系统都相对令人生畏。但现在协作机器人焊接正在成为一种令人兴奋的自动化新方式。正如安阿伯通用机器人美国公司应用程序开发高级经理乔坎贝尔所说，密歇根州解释说，Hirebotics、Vectis 和 THG 等公司正在将协作机器人与 Miller 和其他公司的焊接技术相结合，以创建灵活的解决方案。
对于 Fleischmann 而言，与其说是协作机器人的功能，不如说是协作机器人的功能在接近pe这很重要。事实上，这些公司在用户界面和编程方面带着“一张白纸”进入市场。 “用户界面拥有更现代的工具和技术。焊工在编程时可以手动将机器人移动和定位到零件上的物理位置。对于焊工来说，这是一件很直观的事情。他们不会被将割炬放在零件上、按下按钮并创建程序所吓倒。”
Campbell 说编程方法有点不同。例如，“Hirebotics 认为焊工通过智能手机进行设置比通过任何示教器进行设置更自在。 Vectis 的替代方法是示教器在更容易看到的更大图形中提供更高浓度的信息。”无论采用何种方法，集成商都建立在 Universal Robots 的 open s软件架构，允许第三方创建专门的应用程序。
除了简单的编程，他说他们的协作机器人也很容易部署和重新部署，因为它们很轻，120 V，并且可以以任何方式定向. “你可以将协作机器人倒置安装在墙上，倾斜。对于大多数传统机器人，不同的方向需要不同的产品，因为它们如何构造轴承和润滑系统。”
您对速度的需求是什么？
David Savage，Miller 产品经理焊接自动化系统，称赞了协作机器人编程的另一个方面。 “在这些协作机器人上实施的一些软件会根据材料类型和厚度以及焊接类型提示用户使用默认焊接参数。我们收到了很多反馈，这对可能在焊接自动化方面取得突破的用户来说是一笔巨大的红利。” Savage 说 Miller 在传统机器人上提供了类似的功能t 焊工使用松下电源，但他还没有在更广泛的产品上看到它。他的解释是，“对协作机器人感兴趣的用户类型与汽车或大批量用户不同——例如冲压车间，焊接可能占其制造过程的 20% 或更少。”
同样，Savage 说，很难看出在传统焊接机器人应用中使用协作机器人的好处。他解释说，协作机器人的定位速度较低（如果你愿意的话，它们的“空气运动”）会降低它们的生产率。坎贝尔同意了。 “我们告诉客户，如果你要每年生产一百万个零件，而且你必须高速生产，那不适合我们。我们永远不会在速度上与一些最高速度的传统产品竞争。”但这就是协作机器人焊接爆炸式增长的原因，他继续说道。 “大部分市场并未以超高价运行速度。大部分市场一直以协作机器人的速度运行，并将继续运行。”
适应较小的商店
“美国大约有 250,0000 家制造企业， ”坎贝尔继续说道。 “这些机构中约有 90% 的员工少于 100 人。这些是中小企业。他们没有价值数百万美元的高速线路。他们可能是混合度更高、产量更低的企业。可能有点面向批处理。因此，这些领域的自动化仍有巨大的市场。”
Cobots 非常适合简单、重复性的工作，这些工作会让人类焊工感到厌烦，而且它们可以在离人很近的地方工作。（由 Universal Robots 提供）因此，易于编程和多功能性是比速度更重要的因素。 “传统自动化在中小企业中的采用率非常非常低。这是因为对传统机器人进行编程、设置和重新部署所需的成本、复杂性、时间和精力的组合使得它变得令人望而却步。”相反，Campbell 说，“您今天可以购买一台协作机器人弧焊机，为其配备电源、送丝装置、工作台和焊炬，只需花费 85,000 美元即可在数小时内完成焊接。如果你能找到一个愿意为你工作的熟练焊工，这比你付给他们的钱还少。”
Campbell 观察到许多中小型商店使用协作机器人是因为他们的“更简单、更高效” -体积，更多重复的部分。这使他们能够将高技能工人放在高价值的零件上。这是三赢，因为它降低了成本，增加了利润店主，也让焊工更欣慰。焊工就像艺术家。他们不会因每周制作 1,000 个小部件而感到兴奋。他们想要处理大型、复杂的焊件。”
Campbell 还回到了质量问题。要求一个人整天做很多相同的零件会导致无聊、质量差和重复性运动损伤。 “不止一位店主告诉我，在长时间轮班结束时，您会看到质量下降。”
复杂的离线编程
虽然协作机器人是让更多的公司更容易实现焊接自动化，也有显着的改进，简化了传统机器人的实施。 Savage 指出 Miller DeskTop Programming and Simulation (DTPS)，它与协作机器人一样，对“多品种、小批量、车间类型的客户”特别有帮助。他们可以提前降低风险。不管是q引用机器人的潜在工作，或估计他们将商店或潜在客户的某些部分自动化的潜在收益，他们可以在 DTPS 中预先完成这些工作。这是非常准确的。他们可以使用该工具做出更好的业务决策，并且他们正在限制将机器人停产以推出新产品的时间。”
Pemamek 的软件和视觉系统可以从远处对焊缝进行编程，例如与这个非常大的装配体一样，该系统包括焊接区域的实时激光扫描，以监测和控制过程。 （由 Pemamek 提供）对于非常大、很重的物品——无论您需要激光混合焊接、TIG、MIG 还是气体保护金属极电弧焊——可以向俄亥俄州梅森市的 Pemamek LLC 这样的公司寻求帮助。正如北美导演迈克尔贝尔解释的那样，Pemamek 有我投入 21 年时间开发“让焊工成为操作员”的软件。而且，反过来，他得到了将他的知识传授给下一代的工具。它真正使部落知识能够在较旧的群体之间转移到较新的群体。” Bell 解释说，如果车间已经创建了焊接程序规范 (WPS)，它将把它保存在 Pemamek 软件数据库中。
重新开始，从未见过 Pemamek 系统或机器人焊接。我们导入您现有的 3D 绘图并将其转换为机器人程序语言的文件。然后你所要做的就是像玩视频游戏一样用鼠标定位焊缝。我们使用视觉系统去仔细检查您编写的内容，以确保这些元素存在。然后你按下去，它就会焊接。”
Pemamek 的图形用户界面可以将绘图与系统扫描内容的照片叠加、程序的数据点以及当前操作结合在一个屏幕上。 “你可以让所有事情同时进行，或者如果你愿意，可以让屏幕只是相机。”此外，Pemamek 的系统包括对焊接体积进行实时激光扫描，以监测和控制过程。 Bell 说，该系统非常好，可以在数千英里外的办公室对焊接进行编程，除了开始工作外，无需现场操作员的输入。不过，Bell 解释说，该系统仅限于较大的部件，因为很难将视觉设备放在机器人的末端，同时在狭小空间内焊接复杂部件时也很难将其挡住。
自适应电弧技术
Miller Electric 的 Fleischmann 说，一项重要的进步使手工焊接和机器人焊接变得更容易，您可能会所有“自适应电弧技术”。所有形式的电弧焊面临的一个挑战是“保持适当的伸出、行进速度和工作角度的任务，”他解释说。 Miller 提供称为受控金属沉积 (RMD)、Accu-Pulse 和 Versa-Pulse 的解决方案，这些解决方案通过“监控伸出和电弧，然后对电源和正在输送的功率进行一些复杂的工作”来帮助手动焊工使焊工更容易完成焊接。因此，例如，如果他们错过了并且其中一个角度发生了一点变化，或者伸出距离发生了一点变化，因为他们的手灵巧性暂时下降了，这会让他们更容易执行焊接。焊接过程更合规、更宽容。”他补充说，这些技术也适用于机器人焊接——不是因为机器人不一致，而是因为工件中可能存在几何变化。
Tr与“培根在锅里煎”
视觉系统和计算能力的改进也使增强现实的有效训练成为可能。 Miller 的产品称为 LiveArc，涵盖手动 MIG 和焊条焊接。它使用带有一组 LED 的工作手电筒，通过头顶摄像头进行跟踪，因此系统可以计算受训者的工作角度、行程角度、接触尖端到工作的距离、行程速度和目标——即使在模拟模式下也是如此。正如 Savage 解释的那样，“当学生扣动扳机并沿着优惠券拉动火炬时，系统能够查看火炬并计算所有这些数字。它可以为他们提供关于他们如何旅行或他们的推动角度的实时反馈。然后，当学生感觉准备好实际打弧时，他们可以打开电弧，扣动扳机，现在它会在他们实际放置珠子时跟踪他们正在做的事情。”
弗莱施曼补充说，几十年来，焊工一直使用声音作为关键反馈，将良好的焊接效果与平底锅中煎培根的“音乐”相提并论。 “这些虚拟现实系统也在模拟声音。所以当你练习的时候，你可以看看你的手电筒在哪里，而不必看其他的指示器。我们正在提供逼真的音频反馈。”电阻点焊
博世力士乐 PRC700 电阻点焊控制器扩展了可用加热块的数量，因此程序员可以完全自定义每个焊接的电流波形。 （由博世力士乐提供）位于密歇根州罗切斯特山的博世力士乐公司的全国焊接销售经理 John Slayton 说：“电阻焊高速自适应控制的引入显着提高了焊接质量，帮助公司通过减少焊缝喷出来提高产量并显着提高安全性。最新技术使结合最高质量的高速自动化焊接变得更加容易和容易获得，作为电阻焊接过程的一部分捕获的每条焊缝的质量数据。”
博世力士乐的该领域的最新进展是其 PRC700 焊接控制器，Slayton 表示“极大地扩展了可用加热块的数量，因此焊接系统程序员和技术人员可以完全自定义每个焊接的电流波形。通过用户友好的编程工具，每个焊接都可以配置为具有处理每个焊接的特定条件所需的尽可能多或尽可能少的电流和时间。”
他补充说，“PRC7000 具有[比上一代]更先进的自适应焊接功能，允许更快的实时处理以确保物理焊缝更接近地表现所需的焊接曲线。这大大提高了焊接质量，而且由于铝在行业中的应用越来越广泛，这对我们的客户来说正成为一个非常重要的特性。”
