De voortdurende vooruitgang in automatisering blijft de productie transformeren door de kwaliteit te verbeteren, de productiviteit te verhogen en de kosten te verlagen. Maar de kosten, complexiteit en het grote oppervlak van traditionele automatiseringssystemen maken ze vaak onhaalbaar voor kleinere bedrijven.
Nu zijn er Cooperatieve robots, kortweg cobots, gekomen om automatisering toegankelijker te maken voor fabrikanten met kleinere volumes. Deze systemen delen veel belangrijke voordelen met traditionele automatisering, maar tegen een lagere prijs en in een kleiner pakket. Bovendien zijn ze eenvoudiger te programmeren en te bedienen dan geavanceerdere oplossingen.
Cobots voor laserlassen bieden een bijzonder aantrekkelijk waardevoorstel. Door de inherente precisie en snelheid van laserlassen te combineren met geautomatiseerde beweging, kunnen ze de lasproductiviteit aanzienlijk verhogen.
Maar hoe identificeer je de juiste taak voor een laserlascobot en hoe integreer je er een met succes? Hier bespreken we de belangrijkste overwegingen voor het identificeren, specificeren en succesvol inzetten van een cobot in uw bedrijf.
De juiste applicatie vinden
Welke toepassingen kunnen profiteren van een cobot?
Cobots zijn het meest geschikt voor toepassingen met gemiddelde productievolumes, meestal tussen 10 en 100 stuks per dag. Dit zijn vaak taken waarbij handmatig lassen inconsistent of tijdrovend is, maar een volledige industriële automatiseringsopstelling niet te rechtvaardigen is.
Net als elke vorm van automatisering presteren cobots het best als het proces niet significant verschilt van onderdeel tot onderdeel. Dit betekent consistente onderdeelafmetingen, herhaalbare opspanningen en voorspelbare laspaden. Als u regelmatig dezelfde assemblages last en de consistentie en productiviteit wilt verbeteren, kan een cobot het juiste gereedschap zijn.
Maar dat betekent niet dat laserlasrobots niet nuttig zijn voor kleinere series en eenmalige opdrachten. Het relatieve gemak van programmeren betekent dat een laserlascobot de gewenste resultaten kan leveren bij kleine series op een manier die feitelijk onmogelijk is voor een traditionele lasrobot.
Rechte lassen, ronde naden en kleine radii zijn allemaal goed mogelijk met een cobot. In feite kan elke vorm van complexe of ingewikkelde lasnaad die moeilijk met de hand is uit te voeren, beter worden uitgevoerd door een cobot.
Werkzaamheden met onregelmatige of kromgetrokken onderdelen met een slechte passing kunnen echter problemen opleveren. Dit komt omdat laserlassen over het algemeen veeleisender is dan booglassen op het gebied van pasvorm. Draadgevoede toepassingen zijn iets vergevingsgezinder, maar voor autogeen laserlassen is meestal een lasspleet van minder dan een millimeter nodig.
De eerste stap bij het evalueren van een cobot is het beoordelen van zowel de technische geschiktheid als de operationele ROI. Wordt het proces vaak genoeg herhaald om automatisering te rechtvaardigen? Zijn de laskwaliteit en consistentie een probleem of is de beschikbaarheid van arbeidskrachten een pijnpunt? Kan de opspanning gestandaardiseerd worden? Als de antwoorden ja zijn, kan een cobot voor laserlassen uw workflow stroomlijnen en uw productie verbeteren zonder de overhead van traditionele automatisering.
Veiligheidsoverwegingen
Aangezien cobots specifiek bedoeld zijn voor frequente menselijke interactie, verschillen hun veiligheidseisen aanzienlijk van die van traditionele robotsystemen. Dit geldt vooral voor laserlassen.
Laserlasrobots zijn er in twee basisconfiguraties - open en gesloten. Het gekozen type is direct van invloed op de benodigde veiligheidsmaatregelen en beschermende uitrusting.
In een gesloten opstelling met een geïntegreerde behuizing bevinden de cobot en het lasproces zich volledig in een kast of cel. Deze behuizingen zijn meestal vergrendeld, zodat de laser automatisch wordt uitgeschakeld als er een deur wordt geopend.
Dit is over het algemeen geclassificeerd als een Klasse I lasersysteem, wat betekent dat de laser als veilig wordt beschouwd onder normale bedrijfsomstandigheden en dat er geen speciale persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) nodig zijn. Het systeem is ook voorzien van een geïntegreerde rookafzuiging om rook of deeltjes die tijdens het lassen vrijkomen te helpen beheersen.
Een open cobot-systeem heeft geen ingebouwde insluiting, dus moet het achter laserbeveiligde barrières of gordijnen worden geplaatst om werknemers in de buurt af te schermen van directe of gereflecteerde stralen. Deze opstellingen worden geclassificeerd als Klasse IV lasersystemen.
Bij open cobot laserlasopstellingen laden en positioneren operators het onderdeel en starten vervolgens de lascyclus voordat ze een stap terug doen of zich achter een barrière begeven terwijl de laser actief is. Het is veilig om tijdens het lassen in de buurt van de cobot te blijven, mits de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen worden gedragen - minimaal een laserlasbril en mogelijk een laserlashelm en vlambestendige kleding - maar operators maken meestal van de gelegenheid gebruik om zich op ander werk te concentreren terwijl de cobot een cyclus uitvoert.
Verschillende factoren, waaronder kosten, productievolume en vooral workflowefficiëntie, beïnvloeden de keuze tussen een gesloten en open cobot.
Als de ruimte beperkt is of als je niet zeker weet hoe je de juiste veiligheidsprotocollen moet implementeren, kan een gesloten cobot de installatie sterk vereenvoudigen en versnellen.
Als u waarde hecht aan het snel wisselen van onderdelen en ononderbroken toegang, kan een open systeem de voorkeur hebben boven een gesloten systeem waarbij een deur geopend moet worden om toegang te krijgen tot de onderdelen. Open systemen bieden ook een maximaal bewegingsbereik voor de cobotarm, wat een belangrijke overweging is bij het lassen van grotere, complexere onderdelen.
Cobot-installatie plannen
Bij het kiezen van de juiste locatie voor uw laserlascobot gaat het om meer dan het vinden van een open vloeroppervlak. Succes vereist een naadloze integratie van het systeem in uw productie.
In het ideale geval wordt de cobot zo geplaatst dat hij een efficiënte productverplaatsing binnen de processtroom ondersteunt, de slag minimaliseert en de bestaande bewerkingen niet verstoort.
Cobots voor laserlassen zijn relatief compact en veel worden geleverd op rollen die flexibele inzet mogelijk maken. Bij dagelijks gebruik worden ze echter niet vaak verplaatst, vooral niet als ze gekoppeld zijn aan een vast rookafzuigsysteem. Het is het beste om het apparaat op een plaats te zetten waar het kan blijven staan en efficiënt kan werken.
De stroomvereisten zijn eenvoudig: de meeste cobot systemen werken op standaard 120V, terwijl het laserlasapparaat zelf misschien 208V eenfasestroom nodig heeft. Ook hier is rookafzuiging meestal noodzakelijk, wat een speciaal afzuigsysteem kan betekenen om een veilige en conforme werkomgeving te garanderen.
De juiste maat Cobot kiezen
Een deel van het kiezen van het juiste cobot-systeem is het kiezen van de juiste maat arm. Een te kleine cobot kan het bereik van je lasnaad beperken omdat hij simpelweg niet bij de onderdelen kan, of het kan nodig zijn om onderdelen onhandig te positioneren. Een te grote arm kan onnodig veel ruimte innemen en extra kosten met zich meebrengen.
Het IPG LightWELD Cobot System kan worden uitgerust met twee cobotarmen met een bereik van 1370 mm of 1620 mm.
Begin met een eenvoudige "reikwijdtestudie". Dit houdt in dat je de geometrie van je onderdelen en de locaties van de lasnaden in kaart brengt om ervoor te zorgen dat de cobot elke verbinding binnen zijn bewegingsbereik - zowel lineair als hoekig - gemakkelijk kan bereiken. Sommige leveranciers bieden virtuele simulatietools om het bereik te visualiseren en valideren in een digitale omgeving voordat het systeem wordt gekocht of geïnstalleerd.
Het is ook verstandig om toekomstbestendigheid te overwegen voor het geval je onderdelen en assemblages in de toekomst van grootte of configuratie veranderen.
Klaarmaken voor Cobot-succes
Een van de belangrijkste voordelen van laserlas-cobots is hun toegankelijke gebruikersinterface. Maar ondanks hun relatieve gebruiksgemak is de integratie van cobots niet helemaal waterdicht.
Vaak beginnen de meest effectieve implementaties van nieuwe laserlasrobots met het identificeren van een interne "eigenaar" voor het systeem. Dit is iemand binnen uw bedrijf die niet alleen weet hoe het systeem werkt, maar ook gemotiveerd is om de technologie te promoten.
Deze technologie-eigenaar hoeft geen robotexpert te zijn. Maar hij of zij moet wel technisch aangelegd zijn en bereid zijn verantwoordelijkheid te nemen voor programmering en toezicht.
De basisbediening, zoals het laden en lossen van onderdelen, kan meestal worden uitgevoerd door normaal productiepersoneel. Maar voor het programmeren van de cobot, het aanpassen van parameters en het beheren van de systeemprestaties is iemand nodig die zowel het lasproces als de productiecontext begrijpt. Dat is waar trainingen door leveranciers vaak van onschatbare waarde zijn.
Fabrikanten zoals IPG bieden training voor zowel het cobot-systeem als het laserlasapparaat (zoals LightWELD). Deze training omvat de basisprincipes van de bediening van het systeem, plus het opnieuw kalibreren van hulpmiddelen zoals de "bullseye"-opspanning die wordt gebruikt bij het verwisselen van componenten of bij het schakelen tussen handmatige en automatische modi. Met de juiste training kunnen operators vol vertrouwen nieuwe laspaden aanleren, cyclustijden optimaliseren en een consistente kwaliteit behouden.
Tijd investeren in training zorgt ervoor dat je meer doet dan alleen een taak automatiseren. In plaats daarvan bouw je interne expertise op die schaalbaarheid en succes op lange termijn ondersteunt.
Ondersteuning voor verkopers
Kiezen voor een cobot betekent ook kiezen voor een cobot-leverancier. Het niveau en de kwaliteit van de ondersteuning die je cobotleverancier biedt, maakt een aanzienlijk verschil in hoe snel je aan de slag kunt en hoe goed het systeem na verloop van tijd presteert.
Zoek een leverancier die snelle en deskundige ondersteuning biedt, zowel tijdens als na de installatie. Een goede service en ondersteuning is vooral waardevol voor bedrijven met beperkte interne automatiseringsexpertise of bedrijven met strakke productieschema's.
Naast reactieve ondersteuning, moet je ook kijken naar het vermogen van de leverancier om je te helpen schalen. Kun je gemakkelijk programma's overzetten tussen meerdere cobots? Worden er trainingen aangeboden voor zowel het systeem als het lasproces? Zijn er simulatietools beschikbaar om opstellingen te testen voordat ze live gaan? Deze mogelijkheden helpen uw investering te maximaliseren en stilstand te verminderen.
Een goede leverancier fungeert ook als een strategische partner en biedt begeleiding bij de installatie, procesoptimalisatie en doorlopende training. Vooral voor beginnende automatiseringsgebruikers kan een goed geïnformeerde en betrokken leverancier een succesvolle installatie omzetten in een schaalbare, herhaalbare automatiseringsstrategie.
Aan de slag met een Cobot-oplossing
Het implementeren van een cobot-oplossing voor laserlassen kan intimiderend lijken, vooral voor wie geen ervaring heeft met automatisering of laserlassen. Gelukkig staan de laserlas-experts van IPG klaar om te helpen. Aan de slag gaan is eenvoudig - stuur ons een voorbeeld, bezoek een van onze wereldwijde applicatie of vertel ons over uw applicatie.
