När tillverkningsautomatisering fortsätter att utvecklas överväger fler företag robotlasersvetsmaskiner för att ersätta eller minska manuell svetsning. Robotisk lasersvetsning erbjuder fördelar som hög automatisering, snabba svetshastigheter, repeterbar positionering och jämn svetskvalitet. Det används ofta inom fordonskomponenter, plåttillverkning, ny energi, hårdvarutillverkning och andra industrier.

Men för små och medelstora tillverkare innebär mer automatisering inte alltid en bättre lösning.

Vissa företag ser konkurrenter som installerar robotsvetssystem och beslutar sig omedelbart för att köpa en robotlasersvetsmaskin. Efter installationen kan de upptäcka att produktionsvolymen är för låg, produktbyten är för frekvent, arbetsstyckets konsistens är otillräcklig eller att utrustningsutnyttjandet inte är tillräckligt högt för att motivera investeringen.

Därför bör den första frågan för ett litet företag inte vara om en robotlasersvetsmaskin är tillräckligt avancerad.

Den viktigare frågan är:

Är robotlasersvetsning verkligen lämplig för dina produkter, produktionsvolym, svetsprocess och fabriksförhållanden?

1. Kontrollera produktionsvolymen innan du tittar på roboten

Produktionsvolymen är en av de viktigaste faktorerna vid utvärdering av svetsautomation.

Om en fabrik endast producerar ett litet antal delar per dag och produktmodeller ändras ofta, kan en robot lägga en betydande tid på att byta fixturer, justera program och vänta på arbetsstycken istället för att kontinuerligt svetsa.

I denna situation kan manuell svetsning, handhållen lasersvetsning eller halvautomatisk svetsutrustning redan uppfylla produktionskraven.

Å andra sidan, om produktstrukturen är stabil, produktionsvolymen är hög och svetsprocessen är repetitiv, kan robotautomatisering ge mer värde.

Innan de bestämmer sig för automatisering bör tillverkare beräkna:

• Daglig produktionsvolym

• Månatlig produktionsvolym

• Årlig produktionsvolym

• Antal svetsar per arbetsstycke

• Svetstid per del

• Produktbytesfrekvens

• Förväntad produktionsstabilitet

Köp inte en robot bara för att den kan svetsa automatiskt. Bestäm först om utrustningen kan uppnå en rimlig utnyttjandegrad.

2. Frekventa produktbyten kan minska fördelarna med robotsvetsning

Små tillverkare hanterar ofta flera produktmodeller och relativt små produktionspartier.

En vecka kan involvera produkt A, följt av produkt B nästa vecka. Samma svetsstation kan behöva hantera flera olika arbetsstycken.

Ett robotiserat lasersvetssystem kan byta program mellan produkter, men byte kan fortfarande kräva:

Fixturbyte + Programjustering + Verifiering av svetshuvudets position + Parameterjustering + Provsvetsning

Om produktbyten sker mycket ofta, kan tiden som sparas vid automatisk svetsning kompenseras av den tid som krävs för byten.

Därför bör tillverkare med högmix, lågvolymproduktion noggrant utvärdera produktstandardisering innan de investerar i ett robotsvetssystem.

För produkter med många variationer kan ett mer flexibelt halvautomatiskt system eller snabbbytesfixtur ibland vara mer praktiskt än en komplex robotproduktionslinje.

3. En robot kan inte fixa dålig konsistens i arbetsstycket

Industrirobotar ger hög repeterbarhet, men repeterbar robotrörelse betyder inte att roboten automatiskt kan kompensera för stora variationer i arbetsstycket.

Till exempel, om plåtkomponenter har betydande dimensionsvariationer, inkonsekventa monteringsgap eller felaktig placering, kan en robot som följer en fast svetsbana fortfarande missa den faktiska svetsplatsen.

Innan robotlasersvetsning introduceras bör tillverkare överväga:

• Arbetsstyckets dimensionella konsistens

• Fixturnoggrannhet

• Positioneringsmetod

• Monteringsgap

• Svetsplaceringskonsistens

• Lastnings- och lossningsstabilitet

Om själva arbetsstycket är inkonsekvent, löser inte problemet med svetskvaliteten automatiskt att lägga till en robot.

4. Inte alla svetsapplikationer kräver robotlasersvetsning

Robotisk lasersvetsning är lämplig för många repetitiva, kontinuerliga och precisionsorienterade svetsapplikationer.

Men inte alla produkter behöver lasersvetsning.

Innan tillverkare väljer robotlasersvetsning bör tillverkare utvärdera:

• Materialtyp

• Materialtjocklek

• Svetslängd

• Svetsplats

• Krav på utseende

• Tillåten deformation

• Om fylltråd krävs

• Produktens reflektivitet

• Erforderlig svetshastighet

• Erforderlig svetsstyrka

Om konventionell motståndssvetsning redan kan uppfylla produktkraven, kanske det inte finns något behov av att ersätta den med robotlasersvetsning enbart i automatiseringssyfte.

Svetsprocessen bör avgöra valet av utrustning – inte tvärtom.

5. Utför svetsprocesstester innan du köper automationssystemet

Ett vanligt misstag i automationsprojekt är att köpa utrustningen först och försöka lösa svetsprocessen efteråt.

Ett mer praktiskt tillvägagångssätt är:

Arbetsstyckestestning → Processverifiering → Utrustningsval → Automationsdesign

Faktiska produktionsprover bör testas innan den slutliga utrustningskonfigurationen bekräftas.

Testprocessen kan utvärdera:

• Svets utseende

• Svetsgenomträngning

• Svetsstyrka

• Svetshastighet

• Värmepåverkat område

• Deformation av arbetsstycket

• Krav på fylltråd

• Svetsparameterstabilitet

Om själva svetsprocessen i sig är svår att stabilisera under provprovning, kan direktbyggande av en robotsvetsstation öka projektrisken.

6. Ett robotiskt lasersvetssystem är mer än en robot och laserkälla

Vissa förstagångsköpare antar att det räcker att köpa en robot och laserkälla för att skapa ett komplett robotsvetssystem.

I verkligheten kan en robotlasersvetsarbetsstation också innehålla:

• Industrirobot

• Laserkälla

• Lasersvetshuvud

• Robotkontrollsystem

• Dedikerad svetsfixtur

• Positioneringsmekanism

• Trådmatningssystem

• Kylsystem

• Säkerhetskapsling

• Elektriskt styrsystem

• Utsug av rök

• Lastning och lossningssystem

• Svetsprogram

• Svetsprocessparametrar

Olika projekt kräver olika konfigurationer.

Om kraven inte är tydligt definierade i början kan ytterligare utrustning läggas till senare, vilket gör att projektbudgeten ökar.

En fullständig ansökningsbedömning bör därför göras innan systemet slutförs.

7. Utrustningsanvändning är en av de viktigaste faktorerna för småföretag

Den faktiska utnyttjandegraden av utrustningen kan ha stor effekt på värdet av en automationsinvestering.

En robotarbetsstation kan teoretiskt sett fungera kontinuerligt, men om fabriken bara har flera timmars produktionsorder per dag, kan utrustningen lägga mycket av sin tid på att vänta.

Innan de köper automatisering bör tillverkare utvärdera:

Faktisk årlig produktionstid ÷ Tillgänglig drifttid för utrustning = Utrustningsutnyttjandegrad

Beräkningen bör också beakta:

• Produktbytestid

• Bytestid för armaturen

• Lastning och lossningstid

• Underhåll av utrustning

• Beställ väntetid

• Säsongsbetonade produktionsfluktuationer

Om utrustningen inte kan användas effektivt kan den förväntade återhämtningsperioden för investeringen påverkas.

8. Beräkna inte automationsvärdet endast efter antalet ersatta arbetare

Att minska arbetskraftskraven är ofta en av anledningarna till att företag överväger svetsautomatisering.

Arbetsbesparingen bör dock inte vara den enda faktorn i beräkningen.

Den totala investeringen kan inkludera:

• Robotsystem

• Laserkälla

• Svetshuvud

• Fixturer

• Installation och driftsättning

• Fabriksändringar

• Säkerhetsskydd

• Underhåll

• Operatörsutbildning

• Framtida reservdelar

Samtidigt bör tillverkare utvärdera de potentiella fördelarna:

• Arbetskostnadsförändringar

• Produktionseffektivitet

• Svetskonsistens

• Skrot- och omarbetningstakt

• Produktionskapacitet

• Förmåga att hantera större beställningar

• Långsiktiga produktionskrav

Endast genom att jämföra hela investeringen med faktiska produktionsfördelar kan ett företag avgöra om automatisering är lämplig.

9. Fabrikens utrymmes- och säkerhetskrav måste utvärderas

En robotarbetsstation för lasersvetsning kräver normalt ett dedikerat arbetsområde.

Förutom robotrörelser kan fabriken behöva tillhandahålla utrymme för:

• Lasersäkerhetsskydd

• Operatörsåtkomst

• Lastning och lossning av arbetsstycket

• Elektriska anslutningar

• Tryckluft

• Kylutrustning

• Utsug av rök

• Underhåll av utrustning

För fabriker med begränsat utrymme bör dessa krav beaktas under den initiala automationsdesignen.

Annars kan oväntade fabriksändringar krävas efter att utrustningen anländer.

10. Småföretag kan börja med halvautomatisering

Om ett företag ännu inte är redo för en komplett robotproduktionslinje behöver automatisering inte vara ett allt-eller-inget-beslut.

En gradvis utvecklingsväg kan vara:

Manuell svetsning → Handhållen lasersvetsning → Halvautomatisk svetsning → Dedikerad automatisk maskin → Robotarbetsstation för lasersvetsning

Till exempel kan en fabrik med flera stabila produkter först introducera dedikerade fixturer och halvautomatisk svetsutrustning.

När produktionsvolymen blir stabil och efterfrågan ökar kan robotar och automatisk lastning och lossning läggas till senare.

Detta tillvägagångssätt kan minska den initiala investeringen och låta automationsnivån växa tillsammans med faktiska produktionsbehov.

11. När är robotlasersvetsning mer lämplig?

Ett företag kan överväga robotlasersvetsning mer seriöst när de flesta av följande förhållanden föreligger:

• Produktstrukturen är relativt stabil

• Svetsplatser är fasta

• Produktionsvolymen är relativt hög

• Svetsoperationer är repetitiva

• Konsekvent svetskvalitet är viktigt

• Kostnaderna för manuell svetsning är betydande

• Produktbyten är relativt sällsynta

• Arbetsstyckets positionering är stabil

• Det finns tillräckligt med installationsutrymme

• Företaget har ett tydligt automatiseringskrav

Om de flesta av dessa förhållanden inte är närvarande är det värt att utvärdera andra svetslösningar innan man investerar i ett robotiserat lasersvetssystem.

Det faktum att robotsvetsning är en växande tillverkningstrend betyder inte att alla fabriker behöver samma nivå av automatisering.

12. Checklista för utvärdering av automationssvetsning

Innan du kontaktar en tillverkare av svetsmaskiner kan små och medelstora tillverkare förbereda följande information:

Ju tydligare dessa krav är, desto lättare är det för svetsmaskinstillverkaren att avgöra om en standardmaskin, ett halvautomatiskt system, en dedikerad automationsmaskin eller en robotlasersvetsarbetsstation är lämplig.

Att välja rätt automationsnivå är viktigare än att välja den mest avancerade utrustningen

För små och medelstora tillverkare bör svetsautomatisering baseras på produktstruktur, produktionsvolym, svetsprocess, produktionscykel, växlingsfrekvens, arbetsstyckeskonsistens, fabriksförhållanden och investeringsbudget.

PDKJ är en professionell tillverkare av svetsmaskiner som tillhandahåller handhållna lasersvetsmaskiner, automatiserad svetsutrustning, robotarbetsstationer för lasersvetsning och skräddarsydda svetslösningar.

Tillhandahåll ditt faktiska arbetsstycke för gratis utvärdering av svetsprocess och gratis provprovning. PDKJ kan först verifiera svetsprocessen och sedan rekommendera en lämplig automationslösning baserad på faktiska produktionskrav, vilket hjälper tillverkare att undvika onödiga investeringar och välja svetsutrustning som kan leverera praktiskt produktionsvärde.

Om du har krav på svetsmaskiner, vänligen kontakta Zhao

E-post: pdkj@gd-pw.com

WhatsApp/WeChat: +86- 13631765713