ربات جوشکاری

ربات جوشکاری؛ یک ربات پرکاربرد

آیا می‌دانستید می‌توانید خط تولید خود را به روز، اتوماتیک و 24 ساعته کنید؟ آیا می‌دانید مکانیزه شدن خطوط تولید تا چه میزان می‌تواند در رونق، دقت و سرعت کسب و کار شما مؤثر باشد؟

امروزه پیچیدگی‌های فرایند تولید را در صنایع مختلف شاهد هستیم، حجم کار بالا و رقابتی بودن بازار، منجر به جایگزینی ربات‌های صنعتی با نیروی انسانی شده است. در واقع با در نظر گرفتن حفظ سلامت نیروی کار، جلوگیری از بروز خطاهای انسانی حین فرایند تولید، کاهش هزینه، افزایش بهره‌وری و سرعت ایجاب می‌کند که از ربات‌های صنعتی به عنوان بهترین جایگزین برای نیروی انسانی استفاده شود.

در این نوشته قصد داریم به شما جوشکاری رباتیک را معرفی کنیم.کافیست چند دقیقه­ی کوتاه از زمان خود را به خواندن این مقاله اختصاص دهید تا با انواع ربات جوشکاری، اجزای آن، مزایا و معایب جوشکاری رباتیک و چگونگی خرید آن بیشتر آشنا شوید. در ادامه با ما همراه باشید.

ربات جوشکاری چیست؟

ربات جوشکار نوعی دستگاه خودکار قابل برنامه­‌ریزی است که در عملیات جوشکاری به کار می­رود. در جوشکاری رباتیک در طی عملیات جوشکاری از سیستم اتوماسیون صنعتی بهره می­برند.

جوشکاری رباتیک را می­توان ترکیبی از جوشکاری، هوش مصنوعی، سنسورها، سیستم­های رباتیک و کنترل دانست که به کمک هم جوشکاری رباتیک را بوجود می‌­آورند.

انواع ربات جوشکاری

ربات­ها را می­توان به شش نوع تقسیم­بندی کرد از جمله: بازوهای مفصلی، ربات­های شش محوره، ربات­های اسکارا، ربات استوانه‌­ای، ربات دکارتی و گنتری.

بازوهای مفصلی

از رایج­‌ترین و منعطف‌­ترین ربات­های صنعتی هستند که شباهت زیادی به بازوهای انسان دارند. کاربرد این ربات­ها برای جوشکاری، بیشتر در عملیات جابجا کردن مواد، چیده شدن و جابجایی و توزیع محصولات است. علت برجسته شدن این ربات­ها همان شباهتشان به بازوی انسان است که یکی از متنوع­ترین و جمع­وجورترین طرح­ها در بازار محسوب می­شود.

جوشکاری رباتیک بسیار پر کاربرد است.
جوشکاری رباتیک بسیار پر کاربرد است.

ربات­‌های شش محوره

این ربات­ها را نوعی از ربات مفصلی می­دانند. دارای استحکام بالا و دامنه­ی حرکتی زیاد است که در بیشتر کارها از جمله جابه‌جا کردن و حذف مواد، رنگ‌­آمیزی کردن و… بکار می­رود.

ربات­‌های اسکارا

ربات­های اسکارا دارای چهار درجه آزادی هستند و کاربردشان برای کارهایی است که نیاز به حرکت­های نقطه به نقطه سریع و تکرارپذیر و واضح داشته باشند. مثلا مونتاژ قطعه­‌های کوچک و پالت­سازی و…

ربات استوانه‌­ای

همانطور که از نامشان پیداست یک پوشش استوانه­‌ای دارند با بازوی قابل گسترش که حرکتشان عمودی و کشویی است. این ربات­ها طراحی فشرده دارند و به همین علت در محیط­‌های کوچک و برای لحیم کاری، مونتاژهای ساده، جوشکاری نقطه‌­ای و مراقبت از ماشین به­‌کار می­روند.

دو نوع دیگر از ربات­های جوشکاری را در قسمت بعدی توضیح خواهیم داد تا شما بهترین انتخاب را داشته باشید.

ربات دکارتی و گنتری؛ یک توضیح مختصر

همانطور که در بالا هم گفته شد ربات جوشکاری دارای شش نوع است که چهار مورد آن را به اختصار توضیح دادیم. ربات دکارتی و ربات گنتری هر کدام دارای ویژگی­‌های منحصربه‌­فرد هستند که در زیر نوشته شده است.

ربات دکارتی

این ربات­ها را خطی و دروازه­ای نیز می­نامند. بر روی سه محور خطی حرکت می­کنند که از سیستم مختصات دکارتی استفاده می­شود. از رایج­ترین ربات­ها در کاربردهای صنعتی و بیشتر ماشین­‌های سی­ان­سی و چاپ­‌های سه بعدی مصرف می­شوند.

ربات گنتری

این ربات­ها را نوعی از ربات­های دکارتی می­دانند که نام دیگرشان دروازه­ای است. این ربات­های جوشکاری در طراحی­‌های مختلف قابلیت تحمل بارهای سنگین و حرکت دادن آن­ها با سرعت و دقت بالا را دارند. می­توان آن­ها را به قدری بزرگ طراحی کرد که کل فضای کف تاسیسات را پوشش کامل بدهد.

 به‌دلیل سهل بودن در کنترل حرکت ربات­های خطی هزینه­ی کمتری نسبت به انواع دیگر دارد و بسیار مقرون‌به‌­صرفه است.

ربات جوشکاری
ربات جوشکاری

بطورکلی اگر بتوانیم به انتهای بازوهای ربات­ها ابزار جوشکاری را نصب کنیم می­توان هر نوع رباتی را به ربات­های جوشکاری تبدیل کرد؛ اما رایج­ترین آن­ها ربات شش محوره است زیراکه انعطاف‌­پذیری آن باعث می­شود تا در زوایایی که سایر ربات­ها قابلیت دسترسی ندارند این ربات عملیات جوشکاری را به راحتی انجام دهد.

ربات جوشکاری؛ از منبع تغذیه تا پایه‌­ی آن

ربات چوشکاری هم مانند هر ربات دیگری دارای اجزای مخصوص به خود است که در این قسمت نام برده و درباره­ی هر کدام توضیح داده­‌ایم.

1. منبع تغذیه

منبع تغذیه را قلب سیستم جوشکاری می­توان دانست. توان لازم برای جوش دادن قطعات فلزی توسط این قسمت انجام می­شود و نصب آن نیازمند به برق سه فاز است.

رابط بوسیله­‌ی رابط کنترل­‌کننده و منبع تغذیه باهم در ارتباط هستند تا بر روی تنظیمات منبع تغذیه، سرعت ربات و… نظارت داشته باشند.

2. کابل رابط

کابل رابط، جهت اتصال منبع تغذیه و کنترل­کننده ربات کاربرد داد.

کولرآبی

 برخی جوشکاری­‌ها نیاز به منبع آب خنک دارند که کولر ابی این کار را می­کند.

3. فیدر سیم

فیدر سیم، سیم جوش را به مشعل می­رساند بطوریکه با ولتاژ و جریان منبع تغذیه جوش تطابق داشته باشد.

براکت فیدر

براکت فیدر سیم، جهت نصب فیدر سیم روی ربات بکار می­رود.

4. لوله

لوله، کابل ارتباطی فیدر سیم است.

5. مشعل جداکننده

مشعل جداکننده، در صورت برخورد مشعل، آن را قطع می­کند.

6. دیسک عایق

برای مابین مشعل و یا شکاف مکانیکی ضرورت دارد.

7. کابل مشعل

کابل مشعل، جهت اتصال مشعل با فیدر سیم بکار می­رود.

8. گردن مشعل

گردن مشعل، در واقع مشعل جوشکاری است.

9. نگهدارنده سیم جوش

نگهدارنده سیم جوش، سیم را به فیدر سیم می­رساند. در انواع معمولی، بشکه‌ای و قرقره‌­ای است.

10. مجرای سیم جوش

مجرای سیم جوش، مابین فیدر سیم و نگهدارند سیم جوش نصب می­شود.

11. مسیرهای خطی

 مسیرهای خطی، این امکان را برای ربات جوشکاری فراهم می­کند تا با افزایش دسترسی بتواند کار چندین ربات را عملی کند.

12. پایه منبع تغذیه

پایه منبع تغذیه، جهت نصب منبع تغذیه جوش مصرف می­شود.

آشنایی با اجزای ربات جوشکاری
آشنایی با اجزای ربات جوشکاری

ربات جوشکاری؛ مزیت استفاده از آن

عوامل بسیاری هستند که باعث می­شود تا شرکت­‌ها و کارخانجات تمایل به جوشکاری رباتیک داشته باشند این عوامل اعم از:

  • کاهش پیدا کردن هزینه­‌ها و مقرون­‌به‌­صرفه بودن
  • داشتن ظاهر خوب و کیفیت بالای قطعات مصرفی
  • بدست آوردن نتیجه­‌ی سریع با دقت بالا
  • بالا بودن بهره­‌وری
  • بهتر کنترل کردن نیرو و حرکت
  • داشتن ایمنی بالا
  • چلوگیری کردن از آسیب­‌های جدی مانند انفجار، نابینایی، برق گرفتگی و…
  • بالا بودن سرعت عملکرد
  • کم کردن خطا
  • یاری رساندن به محیط زیست
  • کم کردن مصرف انرژی
  • قابلیت کار کردن در تمام طول روز و شب

این مزیت­‌ها باعث سوق یافتن افراد جهت استفاده از جوشکاری رباتیک می­شود.

ربات جوشکاری؛ معایب استفاده از آن

جوشکاری رباتیک هم مانند تمام کارهای دیگر همانطور که مزایای زیادی دارد، دارای برخی معایب نیز هست که ممکن است در برخی موارد مزایا را نیز تحت‌الشعاع قرار می­‌دهد، در ادامه به آن­ها می­پردازیم.

  • در شرکت­هایی که از جوشکاری رباتیک استفاده می­کنند هزینه­‌ی حمل و نقل کمتر می­شود؛ اما اگر بصورت انفرادی بخواهید بر روی اپراتورها و تجهیزات سرمایه‌­گذاری نمایید متضرر خواهید بود.
  • ربات­ها نسبت به انسان­ها قابل اعتمادتر هستند؛ اما باید در نظر گرفت که انسان­ها می­توانند به شرایط غیرعادی واکنشی نشان دهند که ربات­ها این قابلیت را ندارند. وقتی یک جوشکار رباتیک نیاز به اصلاح داشته باشد زمان زیادی را این میان برای دوباره برنامه­‌ریزی کردن باید صرف کرد که همین روند پروژه را طولانی­‌تر می­کند.
  • پیکربندی بازوی رباتیک زمان زیادی می­برد که این برای پروژه­‌های کوچک چندان خوب نیست و نیروی انسانی می­تواند سریع­تر فرآیند را تکمیل کند.
  • رباتیک قادر به گرفتن تصمیمات انظباطی بطور مستقل نیست.
  • جوشکاری رباتیک در برخی مکان­های خاص مانند مخازن داخلی و بدنه کشتی و مخازن تحت فشار کار دشواری است.
  • وابسته بودن شرکت به جوشکاری رباتیک در زمان بروز مشکلات فنی در رابطه با ربات­ها می­تواند بسیار مشکل‌­ساز باشد.
  • برای راه‌­اندازی نیازهای اولیه جوشکاری رباتیک نیاز به هزینه­‌ی بالا است.

با در نظر گرفتن مزایا و معایب گفته شده، می­توان تصمیم بهتری در جهت مصرف آن گرفت.

گاهی نیروی انسانی بهتر از ربات­ها عمل می­کنند.
گاهی نیروی انسانی بهتر از ربات­ها عمل می­کنند.

هشت صنعتی که جوشکاری رباتیک در آن کاربرد دارد

از این ربات­های پر مصرف می­توان برای هر صنعتی که نیاز به جوشکاری دارند مصرف کرد؛ اما از رایج­ترین این صنایع می­توان به صنعت خودرو، صنعت فولاد، صنعت هوافضا، فولاد، ذوب آهن، هواپیماسازی، کارخانه­‌های تولید قطعه‌­های فلزی،تولیدی لوازم برقی و خانگی و… اشاره نمود. قیمت ربات جوشکاری بسته به کاربرد آن می­تواند متفاوت باشد.

باید در نظر داشت که ربات جوشکاری دارای کاربردهای بالایی است که در اینجا به قسمتی از آن اشاره نمودیم.

چگونه با ربات­های جوشکاری کار کنیم؟

استفاده از ربات جوشکاری هم مانند هر کار دیگری در صنعت دارای روش­های مختلفی است و بسته به اینکه برای چه عملیاتی به­‌کار می­رود روش آن نیز مشخص می­شود. در ادامه با انواع این روش­ها آشنا خواهید شد.

7 روش به‌کارگیری ربات جوشکاری

  • جوشکاریARC

این روش، از متداول­ترین روش­های جوشکاری به کمک ربات­های صنعتی است که به ان جوش قوس الکتریکی نیز می­گویند. در روش گفته شده حرارت شش­هزاروپانصد درجه فارنهایت تولید می­شود که باعث ذوب فلزات می­شود و بدین ترتیب بهم جوش می­شوند. در نتیجه­ی فرآیند و خنک شدن فلزها، اتصالی محکم میان آن­ها ایجاد می­شود

  • جوشکاری نقطه‌­ای

از این روش برای متصل کردن ورق­ه‌ای نازک فلزی به یکدیگر در نقطه­‌ای مشخص استفاده می­شود که بیشتر در صنعت خودروسازی کاربرد دارد.

  • ربات جوشکاریCO2

این روش که جوشکاری قوس فلز نام دارد یکی از روش­های بسیار سریع و سهل است که در آن از رسوب فلز بهره می­برند. بدین صورت که سیمی مرتبا به طرف بازویی که گرم شده سوق می­یابد و در نتیجه ذوب می­شود. از طریق این روش مقدار فراوانی فلز مذاب برای متصل کردن پایه به قطعه­‌ای دیگر فراهم می­شود.

بیشترین کاربرد این روش در فرآیندهایی است که نباید در آن­ها وقفه­‌ای باشد. واضح است که نیروی انسانی قابلیت انجام جوشکاری بطور مرتب و بدون وقفه را ندارد و در اینجا این روش به کمک انسان می­آید.

استفاده از هر دستگاهی نیازمند آموزش است.
استفاده از هر دستگاهی نیازمند آموزش است.
  • جوشکاری TIG

برای صنایعی که جوشکاری در آن باید با دقت بالا انجام گیرد از این روش اشتفاده می­کنند که معروف به روش قوس تنگستن گاز است. در واقع نوعی قوس الکتریکی است که از میان الکترود تنگستن و پایه­ی فلزی عبور می­کند.

بیشتر در مواردی که نیاز به جوش نقطه­‌ای است استفاده می­شود و تداوم داشتن در حین جوشکاری چندان اهمیتی ندارد. برای اتصالات فلزات نازک نیز کاربرد دارد. دود تولید شده از تنگستن اغلب سرطان­زا است و به همین علت کاربرد ربات  در این شیوه ضروری است. هرچند که در کشورهای دیگری این روش منسوخ شده است اما در کشور ما همچنان کاربرد دارد.

  • جوشکاری لیزر

جوشکاری لیزر برای زمانی­که جوشکاری با تعداد زیادی از قطعات باید با دقت و سرعت بالا انجام بگیرد کاربرد دارد ماننذ قطعات کوچک جواهرات، تجهیزات پزشکی و…

  • جوشکاری پلاسما

کاربرد این روش بیشتر زمانی است که در یک صنعت نیاز به تغییر حالت دادن سریع قطعات و اتصال­ها باشد. این روش بیشترین درجه­‌ی منعطف بودن را دارد و به سهولت می­توان سرعت گاز عبور شده از نازل و دما توسط اپراتور تغییر کند.

  • جوشکاری آلومینیوم

 جوشکاری به روش الومینیوم را به کمک روش جوشکاری قوس الکتریک انجام می­دهند. روش­های جوشکاری توسط آلومینیوم معروب به جوشmigوtig است.

ربات جوشکاری، گامی در جهت کاهش زمان پروژه­‌های جوشکاری
ربات جوشکاری، گامی در جهت کاهش زمان پروژه­‌های جوشکاری

کدام روش جوشکاری بهتر است؟ نکات پایانی

همانطور که در قسمت­های بالا نیز اشاره نمودیم جهت انتخاب کردن ربات جوشکاری لازم است تا پارامترهای مختلفی را در نظر داشته باشیم. اینکه کدامیک از روش­های ذکر شده در جوشکاری بهتر است نیز بستگی به این دارد که می­خواهیم از آن چه استفاده‌ای کنیم؛ اما برخی از مهمترین پارامترها عبارتند از:

اولین و مهمترین مورد این است که ربات صنعتی که ما به آن نیاز داریم قرار است در چه صنعتی مورد استفاده قرار گیرد؟

دومین مورد نگاه کردن به مشخصات فیزیکی ربات است به بیان ساده­تر ما به رباتی با چه تعداد بازو نیازمندیم؟

و آخرین مورد این­که ربات مد نظر ما قرار است چه مقدار وزن را متحمل شود؟ طول بازوی ربات باید چه اندازه باشد؟

با در نظر گرفتن موارد بالا و روش­هایی که ذکر شد امیدواریم که بتوانید بهترین تصمیم را بگیرید. در این مقاله سعی کردیم خیلی کوتاه از جوشکاری رباتیک و هرآنچه که لازم بود بدانید توضیح دهیم. قیمت ربات جوشکاری بالا بوده و بهتر است قبل از خرید تحقیقات کامل را انجام دهید و یا برای اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

جوشکاری رباتیک مقرون‌­به‌­صرفه است.
جوشکاری رباتیک مقرون‌­به‌­صرفه است.
جوشکاری رباتیک
جوشکاری رباتیک