Automatisierter Widerstandsschweißer:Eine Evolution

Falls Sie das Widerstandsschweißen (allgemein bekannt als Punktschweißen) noch nicht kennen, handelt es sich im Wesentlichen um das Verbinden von Metallen durch Anwenden von Druck und Stromdurchgang durch die zu verbindenden Metallenden für eine längere Zeit, typischerweise durch ein spezielles Punktschweißen Maschine. Aber worauf wir uns heute konzentrieren wollen, ist diese Schweißtechnik in Verbindung mit Automatisierungssystemen.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Automatisierungssystemen in den letzten Jahren ist das Widerstandsschweißen zu einem hervorragenden Kandidaten für Robotik und Automatisierung geworden. Diese Weiterentwicklung wird oft als automatisiertes Widerstandsschweißen bezeichnet, dessen Schweißanwendung hauptsächlich in der Automobil- und Fahrzeugmontage für Karosseriekomponenten und Rahmen liegt, wo oft Tausende von Schweißnähten stattfinden.

Was ist ein automatisierter Widerstandsschweißer?

Nach dem Obigen verkörpert ein automatisiertes Widerstandsschweißgerät, das im Wesentlichen eine Art Widerstands-/Punktschweißroboter ist, das automatisierte Widerstandsschweißverfahren. Da sich die Automatisierungs- und Robotertechnologie sowie die Qualität der Ausrüstung weiterentwickeln, sind Hersteller jetzt in der Lage, hochmoderne Widerstandsschweißroboter herzustellen, die viele Vorteile bieten, wie z. B. die Tatsache, dass Punktschweißen dies jetzt kann in kleineren physikalischen Räumen durchgeführt werden kann und die verbesserte Kompatibilität, durch die andere Teile des Montageprozesses leicht integriert werden können. Das Ergebnis ist oft konsistent und liefert wiederholbare Schweißergebnisse mit hoher Qualität in kürzerer Zeit im Vergleich zu herkömmlichen Widerstandsschweißmaschinen.

Funktionen und Überlegungen

Welche Eigenschaften können wir also von einem automatisierten Schweißroboter erwarten und was sollte beachtet werden?

Armreichweite

Ein Widerstandsschweißroboter hat Roboterarme, um den Schweißprozess durchzuführen. Die Arme müssen jede gewünschte Position einnehmen können, damit die Schweißzange die Schweißaufgaben ausführen kann.

Schweißpistolen

Gemäß dem oben Gesagten können Punktschweißpistolen eines Widerstandsschweißroboters über 100 Pfund wiegen, daher sollte nicht nur die Reichweite des Arms berücksichtigt werden, sondern die Hersteller müssten sicherstellen, dass die Arme das immense Gewicht sicher tragen können. Das Gewicht von Kabeln, Schläuchen und anderen Komponenten muss ebenfalls berücksichtigt werden.

Klemmdruck

Der Klemmdruck eines Widerstandsschweißroboters wirkt sich auf die Schweißqualität aus und begrenzt den Verzug um die HAZ herum. Dies wird durch eine servogesteuerte Pistole gesteuert, die einen Motor verwendet, um die Elektrodenklemme zu öffnen, zu schließen und konstanten Druck auszuüben.

Artikulation und mehrachsige Bewegung

Roboterarme müssen mehrere Gelenke haben, die eine Reihe von Bewegungen ausführen können, um eine Vielzahl von Schweißnähten auszuführen. Die Arme sollten in der Lage sein, sich frei zu beugen und zu drehen, und um die Reichweite zu maximieren, können einige Einheiten sogar bis zu sieben Bewegungsachsen haben.

Netzteil

Die Stromversorgung ist eine der Kernkomponenten eines Widerstandsschweißroboters. Es leitet den vordefinierten Strom an die Elektroden, um sie zu erhitzen, die Teile zu schmelzen und die Schweißlinse herzustellen.

Zeit- und Geschwindigkeitseinstellungen

Eine automatisierte Einheit verfügt im Allgemeinen über eine Art Timer-Funktion, die die Dauer des Elektrodenklemmens bestimmt, um ein Nugget der gewünschten Größe genau zu erzeugen. Die Geschwindigkeitseinstellungen hingegen bestimmen, wie schnell sich ein Arm von einer Bewegung zur anderen bewegen kann.

Vorrichtungsdesign

Die Vorrichtung ist eine weitere wesentliche Komponente, die zur Schweißqualität beiträgt. Es muss in der Lage sein, die zu schweißenden Komponenten genau zu positionieren und alle Seiten des Werkstücks für Elektrodenkontakte zu ermöglichen.

Was macht einen Schweißautomaten überlegen?

Jetzt ist der Zweck einer Roboter- und manuellen Schweißmaschine derselbe, nämlich zwei Werkstücke mit einer Kombination aus Hitze und Druck zu verbinden. Aber was macht die automatisierte Einheit überlegen? Roboter minimieren den Bedarf an menschlichem Eingreifen und führen den gesamten Prozess ohne manuelle Schritte. Manuelle Einheiten hingegen erfordern zusätzliche Arbeitskräfte zum Be- und Entladen der Metallwerkstücke vor und nach dem Schweißen. Obwohl sowohl der Roboter- als auch der manuelle Prozess ihre eigenen Stärken und Schwächen haben, werden wir für den Rest dieses Abschnitts speziell auf die Vorteile der automatisierten Einheit eingehen.

Automatisierte Schweißsysteme zeichnen sich zunächst durch hervorragende Leistung aus Wiederholbarkeit und Konsistenz, die selbst hochqualifizierte Bediener nicht erreichen können. Dies führt zu einer besseren Schweißqualität, da automatisierte Abläufe durchgehend optimale und zuverlässige Schweißergebnisse liefern können. Das Kontrollsystem stellt auch sicher, dass alle Schweißnähte vor der Produktion die vorgegebenen Anforderungen erfüllen.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist die höhere Leistung. Da der Mensch in Sachen Arbeitsgeschwindigkeit noch nicht mit Robotern mithalten kann, werden Roboter bei Roboterschweißprozessen immer schneller und länger arbeiten können. Auch wenn die manuellen Alternativen Geschwindigkeit erreichen können, geht dies oft zu Lasten der Genauigkeit oder Qualität. Allerdings werden menschliche Arbeitskräfte in einer hochautomatisierten Umgebung oft minimiert oder ausgeschlossen, was zu einem weiteren großen Vorteil führt – reduzierte Arbeitskosten. Menschliche Arbeit ist im Allgemeinen einer der teuersten Aspekte der Produktion. Im Vergleich zu einer manuell orientierten Umgebung, in der Sie menschliche Arbeitskräfte einsetzen müssen, um den Schweißprozess durchzuführen und zu überwachen, würde ein vollautomatisierter oder halbautomatischer Prozess nur eine begrenzte Anzahl geschulter Schweißer zur Überwachung des Prozesses erfordern, wodurch erhebliche Kosten eingespart würden.

Die Bedeutung der Schweißvorbereitung

Bedenken Sie bei den vielen wunderbaren Vorteilen automatisierter Widerstandsschweißgeräte, die wir oben beschrieben haben, dass sie keine schlechte Vorbereitung auf den Punktschweißprozess rechtfertigen. Die Qualität der Komponenten, die in eine Schweißstation gelangen, und wie gut Sie den Prozess einrichten, bestimmt die Qualität des fertigen Teils. Dies ist in der Tat ein großer Nachteil eines automatisierten (insbesondere unbeaufsichtigten) Prozesses, da sich selbst ein Bruchteil eines Fehlers bei jedem Teil langsam summiert und die Abmessungen oder Stabilität des Endprodukts beeinträchtigen kann. Und wenn dies während des Prozesses aufgrund unzureichender menschlicher Überwachung übersehen wird, müssen Sie mit zusätzlicher Zeit- und Materialverschwendung rechnen.