Ciągłe postępy w automatyzacji nadal przekształcają produkcję, poprawiając jakość, zwiększając produktywność i obniżając koszty. Jednak koszty, złożoność i duża powierzchnia zajmowana przez tradycyjne systemy automatyzacji często sprawiają, że są one niewykonalne dla mniejszych operacji.
Obecnie roboty współpracujące, w skrócie coboty, wkroczyły do akcji, aby uczynić automatyzację bardziej dostępną dla mniejszych producentów. Systemy te mają wiele kluczowych zalet tradycyjnej automatyzacji, ale są tańsze i mniejsze, a ich programowanie i obsługa są prostsze niż w przypadku bardziej zaawansowanych rozwiązań.
Coboty do spawania laserowego oferują szczególnie atrakcyjną propozycję wartości. Łącząc nieodłączną precyzję i szybkość spawania laserowego ze zautomatyzowanym ruchem, mogą one znacznie zwiększyć wydajność spawania.
Jak jednak zidentyfikować odpowiednie zadanie dla cobota do spawania laserowego i pomyślnie go zintegrować? Poniżej omówimy kluczowe kwestie związane z identyfikacją, specyfikacją i pomyślnym wdrożeniem takiego robota w Twojej firmie.
Znalezienie odpowiedniej aplikacji
Jakie aplikacje mogą korzystać z cobotów?
Coboty najlepiej sprawdzają się w zastosowaniach o umiarkowanej wielkości produkcji, zazwyczaj w zakresie od 10 do 100 sztuk dziennie. Obejmują one często zadania, w których spawanie ręczne jest niespójne lub czasochłonne, ale pełna automatyzacja przemysłowa nie jest uzasadniona.
Jak każda forma automatyzacji, coboty działają najlepiej, gdy proces nie różni się znacząco w zależności od części. Oznacza to stałe wymiary części, powtarzalne mocowanie i przewidywalne ścieżki spawania. Jeśli regularnie spawasz te same zespoły i chcesz poprawić spójność i produktywność, cobot może być właściwym narzędziem.
Nie oznacza to jednak, że coboty do spawania laserowego nie są przydatne w przypadku mniejszych partii i jednorazowych zadań. Względna łatwość programowania oznacza, że cobot do spawania laserowego może zapewnić pożądane wyniki przy małych seriach w sposób, który jest faktycznie niemożliwy dla tradycyjnego robota spawalniczego.
Spawy prostoliniowe, szwy okrągłe i małe promienie są w zasięgu możliwości cobotów. W rzeczywistości każdy rodzaj złożonej lub skomplikowanej ścieżki spawania, która jest trudna do wykonania ręcznie, może być lepiej wykonany przez cobota.
Jednak zadania obejmujące nieregularne lub wypaczone części o słabym dopasowaniu mogą stwarzać problemy. Wynika to z faktu, że spawanie laserowe jest ogólnie bardziej wymagające niż spawanie łukowe pod względem dopasowania. Spawanie drutowe jest nieco bardziej wyrozumiałe, ale autogeniczne spawanie laserowe zazwyczaj wymaga szczelin mniejszych niż milimetr.
Pierwszym krokiem w ocenie cobota jest ocena zarówno dopasowania technicznego, jak i operacyjnego zwrotu z inwestycji. Czy proces powtarza się wystarczająco często, aby uzasadnić automatyzację? Czy jakość i spójność spoin są problemem, czy też dostępność siły roboczej jest bolączką? Czy można ustandaryzować mocowanie? Jeśli odpowiedzi są twierdzące, cobot do spawania laserowego może usprawnić przepływ pracy i poprawić wydajność bez dodatkowych kosztów związanych z tradycyjną automatyzacją.
Kwestie bezpieczeństwa
Ponieważ coboty są specjalnie przeznaczone do częstej interakcji z ludźmi, ich wymagania dotyczące bezpieczeństwa znacznie różnią się od wymagań tradycyjnych systemów zrobotyzowanych. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku spawania laserowego.
Coboty do spawania laserowego występują w dwóch podstawowych konfiguracjach - otwartej i zamkniętej. Wybrany typ ma bezpośredni wpływ na niezbędne środki bezpieczeństwa i wyposażenie ochronne.
W zamkniętej konfiguracji ze zintegrowaną obudową, cobot i proces spawania są całkowicie zamknięte w szafce lub celi. Obudowy te są zazwyczaj zablokowane, więc laser wyłącza się automatycznie po otwarciu drzwi.
Jest to ogólnie klasyfikowany system laserowy klasy I, co oznacza, że laser jest uważany za bezpieczny w normalnych warunkach pracy i nie są wymagane żadne specjalne środki ochrony indywidualnej. W zestawie znajduje się również zintegrowany odciąg oparów, który pomaga radzić sobie z dymem lub cząstkami stałymi powstającymi podczas spawania.
Otwarty system cobot nie ma wbudowanego zabezpieczenia, więc musi być umieszczony za barierami lub kurtynami laserowymi, aby chronić pobliskich pracowników przed bezpośrednimi lub odbitymi promieniami. Takie konfiguracje są klasyfikowane jako systemy laserowe klasy IV.
W przypadku otwartych konfiguracji cobotów do spawania laserowego, operatorzy zazwyczaj ładują i pozycjonują część, a następnie rozpoczynają cykl spawania przed cofnięciem się lub przejściem za barierę, gdy laser jest aktywny. Pozostawanie w pobliżu cobota podczas spawania jest bezpieczne pod warunkiem noszenia odpowiednich środków ochrony indywidualnej - co najmniej okularów do spawania laserowego i potencjalnie przyłbicy do spawania laserowego oraz odzieży ognioodpornej - ale zazwyczaj operatorzy korzystają z okazji, aby skupić się na innej pracy, podczas gdy cobot wykonuje cykl.
Na wybór między zamkniętym a otwartym cobotem wpływa kilka czynników, w tym koszty, wielkość produkcji, a zwłaszcza wydajność przepływu pracy.
Jeśli przestrzeń jest ograniczona lub nie masz pewności, jak wdrożyć odpowiednie protokoły bezpieczeństwa, zamknięty cobot może znacznie uprościć i przyspieszyć instalację.
Jeśli w pracy liczy się szybka wymiana części i nieprzerwany dostęp, system otwarty może być preferowany zamiast systemu zamkniętego, który wymaga otwarcia drzwi w celu uzyskania dostępu do części. Systemy otwarte oferują również maksymalny zakres ruchu ramienia cobota, co jest ważnym czynnikiem podczas spawania większych, bardziej złożonych części.
Planowanie instalacji Cobota
Wybór odpowiedniej lokalizacji dla cobota do spawania laserowego to coś więcej niż tylko znalezienie wolnej przestrzeni. Sukces wymaga płynnej integracji systemu z produkcją.
W idealnym przypadku cobot powinien być umieszczony w miejscu, w którym wspiera efektywny ruch części w ramach przepływu procesu, minimalizuje czas podróży i nie zakłóca istniejących operacji.
Coboty do spawania laserowego są stosunkowo kompaktowe, a wiele z nich jest dostarczanych na rolkach, które umożliwiają elastyczne rozmieszczenie. Zazwyczaj jednak nie są one często przemieszczane w codziennym użytkowaniu, zwłaszcza gdy są podłączone do stałego systemu odsysania oparów. Najlepiej jest umieścić urządzenie w miejscu, w którym może pozostać na swoim miejscu i działać wydajnie.
Wymagania dotyczące zasilania są proste: większość systemów cobot działa na standardowym napięciu 120 V, podczas gdy samo urządzenie do spawania laserowego może wymagać zasilania jednofazowego 208 V. Ponownie, odciąg oparów jest zwykle konieczny, co może oznaczać dedykowany układ wydechowy w celu zapewnienia bezpiecznego i zgodnego z przepisami środowiska pracy.
Wybór odpowiedniego rozmiaru Cobota
Częścią wyboru odpowiedniego systemu cobot jest wybór ramienia o odpowiednim rozmiarze. Zbyt mały cobot może ograniczyć zasięg spawania, ponieważ po prostu nie może dosięgnąć części lub może wymagać niewygodnego pozycjonowania części. Zbyt duże ramię może zajmować niepotrzebnie miejsce i generować dodatkowe koszty.
System IPG LightWELD Cobot może być wyposażony w dwa rozmiary ramion o zasięgu 1370 mm lub 1620 mm.
Zacznij od przeprowadzenia prostego "badania zasięgu". Obejmuje to mapowanie geometrii części i lokalizacji spoin, aby upewnić się, że cobot może wygodnie uzyskać dostęp do każdego złącza w jego zakresie ruchu - zarówno liniowego, jak i kątowego. Niektórzy dostawcy oferują wirtualne narzędzia symulacyjne, które pomagają wizualizować i weryfikować zasięg w środowisku cyfrowym przed zakupem lub instalacją systemu.
Rozsądnie jest również rozważyć zabezpieczenie na wypadek, gdyby części i zespoły zmieniły rozmiar lub konfigurację w przyszłości.
Przygotowanie do sukcesu Cobota
Jedną z kluczowych zalet cobotów do spawania laserowego jest ich przystępny interfejs użytkownika. Jednak pomimo względnej łatwości użytkowania, integracja cobotów nie jest całkowicie niezawodna.
Często najskuteczniejsze wdrożenia nowych cobotów do spawania laserowego rozpoczynają się od zidentyfikowania wewnętrznego "właściciela" systemu. Jest to osoba w firmie, która nie tylko wie, jak korzystać z systemu, ale jest również zmotywowana do promowania tej technologii.
Właściciel technologii nie musi być ekspertem w dziedzinie robotyki. Powinien być jednak technicznie uzdolniony i chętny do wzięcia odpowiedzialności za programowanie i nadzór.
Podstawowe operacje, takie jak załadunek i rozładunek części, mogą być zazwyczaj obsługiwane przez zwykłych pracowników produkcyjnych. Jednak programowanie cobota, dostosowywanie parametrów i zarządzanie wydajnością systemu wymaga kogoś, kto rozumie zarówno proces spawania, jak i kontekst produkcyjny. Właśnie w tym przypadku szkolenia prowadzone przez dostawców są często nieocenione.
Producenci tacy jak IPG zapewniają szkolenia dotyczące zarówno systemu cobot, jak i urządzenia do spawania laserowego (takiego jak LightWELD). Szkolenie to obejmuje podstawy obsługi systemu, a także sposób ponownej kalibracji narzędzi, takich jak uchwyt "bullseye" używany podczas wymiany komponentów lub przełączania między trybem ręcznym i automatycznym. Dzięki odpowiedniemu szkoleniu operatorzy mogą pewnie uczyć nowych ścieżek spawania, optymalizować czasy cykli i utrzymywać stałą jakość.
Inwestowanie czasu w szkolenia zapewnia coś więcej niż tylko automatyzację zadania. Zamiast tego budujesz wewnętrzną wiedzę specjalistyczną, która wspiera skalowalność i długoterminowy sukces.
Wsparcie sprzedawcy
Wybór cobota oznacza również wybór dostawcy cobota. Poziom i jakość wsparcia oferowanego przez dostawcę cobotów ma znaczący wpływ na szybkość rozpoczęcia pracy i wydajność systemu w czasie.
Poszukaj dostawcy, który oferuje responsywne, specjalistyczne wsparcie zarówno podczas instalacji, jak i po jej zakończeniu. Uważna obsługa i wsparcie są szczególnie cenne dla sklepów z ograniczoną wewnętrzną wiedzą w zakresie automatyzacji lub tych, które działają zgodnie z napiętymi harmonogramami produkcji.
Poza wsparciem reaktywnym, należy rozważyć zdolność dostawcy do pomocy w skalowaniu. Czy można łatwo przenosić programy między wieloma cobotami? Czy oferowane są szkolenia dotyczące zarówno systemu, jak i procesu spawania? Czy dostępne są narzędzia symulacyjne do testowania konfiguracji przed ich uruchomieniem? Możliwości te pomagają zmaksymalizować inwestycję i ograniczyć przestoje.
Dobry dostawca będzie również działał jako partner strategiczny, oferując wskazówki dotyczące mocowania, optymalizacji procesów i ciągłych szkoleń. Zwłaszcza dla początkujących użytkowników automatyzacji, posiadanie kompetentnego i zaangażowanego dostawcy może przekształcić udaną instalację w skalowalną, powtarzalną strategię automatyzacji.
Rozpoczęcie pracy z rozwiązaniem Cobot
Wdrożenie rozwiązania cobot do spawania laserowego może wydawać się onieśmielające, szczególnie dla osób bez doświadczenia w automatyzacji lub spawaniu laserowym. Na szczęście eksperci IPG w dziedzinie spawania laserowego są gotowi do pomocy. Rozpoczęcie pracy jest proste - wyślij nam próbkę, odwiedź jedno z naszych globalnych laboratoriów aplikacji lub po prostu opowiedz nam o swojej aplikacji.
