Заваръчен кобот – кога автоматизацията е рентабилна?

Заваръчният кобот е решение за фирми, които искат да повишат повторяемостта на заваряването, да съкратят производственото време и да облекчат заварчиците при серийни задачи. За разлика от класическия индустриален робот, коботът е проектиран с оглед по-лесна експлоатация, по-бързо програмиране и работа в по-малки производствени пространства.

Автоматизацията на заваряването не винаги означава необходимост от създаване на голяма производствена линия. В много предприятия е достатъчно едно работно място с кобот, заваръчен източник, работна маса и подходящо оборудване. Такова решение може да бъде особено изгодно за фирми, които редовно изработват сходни детайли, но не желаят да инвестират в мащабна роботизация.

Какво представлява коботът за заваряване?

Коботът, или сътрудничещ робот, е устройство, което изпълнява повтарящи се заваръчни движения по предварително програмирана траектория. Операторът подготвя детайла, настройва програмата, стартира процеса и контролира резултата от работата. Коботът води заваръчния пистолет с постоянна скорост, ъгъл и разстояние от материала.

При заваряването стабилността на процеса е от изключително значение. Дори опитен заварчик може да има затруднения да поддържа еднакво качество в продължение на много часове работа. Заваръчният кобот изпълнява едно и също движение многократно, поради което помага да се намалят разликите между отделните детайли.

Това обаче не означава пълно заместване на човека. Все още е необходим оператор, който да подготви детайлите, да избере параметрите, да настрои закрепването, да оцени заварката и да реагира в случай на проблем. Автоматизацията работи най-добре, когато съчетава повторяемостта на машината с опита на технолога и заварчика.

Кога автоматизацията на заваряването има смисъл?

Автоматизацията на заваряването е най-рентабилна, когато в предприятието се произвеждат повтарящи се детайли. Колкото по-често се извършва един и същ заваръчен шев, толкова по-лесно се възвръща времето, отделено за подготовката на програмата, настройката на работното място и изработването на приспособленията.

Заваръчният кобот е подходящ за производството на рамки, стоманени конструкции, конзоли, държачи, корпуси, машини, маси, стелажи, портали, огради и компоненти, монтирани в малки или средни серии. Не е необходимо да става дума за много големи партиди. Често са достатъчни повтарящи се поръчки, към които може бързо да се върнете и да използвате отново записаната програма.

Коботът има смисъл и там, където заварчиците изпълняват много монотонни, прости заварки. Прехвърлянето на такива задачи към роботизирано работно място позволява да се използват работниците за по-трудни операции, контрол на качеството, подготовка на производството или работи, изискващи по-голям ръчен опит.

Кога коботът може да не е рентабилен?

Не всяка фирма ще използва веднага пълния потенциал на кобота. Ако производството е с много малки серии, всяка детайл изглежда по различен начин, а заварките са труднодостъпни, внедряването може да бъде по-малко ефективно. При такива условия времето за програмиране, настройка и пренастройка на работната станция може да бъде по-дълго от самото заваряване.

Коботът също няма да реши проблема с лошо подготвените детайли. Ако детайлите имат големи пролуки, променливи размери, нестабилно закрепване или слаба повторяемост след рязане и огъване, роботът ще повтаря грешките. Роботизацията на заваряването изисква добре подготвен процес.

Преди покупката си струва да се прецени дали фирмата разполага с детайли, подходящи за автоматизация. Най-добри резултати дават елементите, които могат да бъдат надеждно закрепени, настроени в повторяема позиция и заварени по фиксирана траектория.

Най-важните предимства от използването на кобот

Най-голямото предимство е повторяемостта. Коботът води държача по един и същ начин при всеки цикъл. Благодарение на това заварката може да бъде по-равномерна, а качеството – по-лесно за поддържане при серийно производство.

Второто предимство е производителността. Операторът може да подготвя следващите елементи, да контролира процеса или да изпълнява други задачи, докато коботът извършва заваряването. В добре организирано работно място това съкращава производственото време и намалява престоите.

Ергономията също е важна. Заваряването на дълги, повтарящи се шевове може да бъде изморително и да натоварва зрението, ръцете и гърба. Коботът поема най-монотонните части от работата, а заварчикът може да се съсредоточи върху задачи, изискващи по-големи умения.

Автоматизацията помага също така да се ограничи влиянието на недостига на персонал. При недостиг на квалифицирани заварчици коботът може да стабилизира производството и да намали зависимостта от ръчния труд при повтарящи се детайли.

Какво трябва да се подготви преди внедряването?

Най-важно е оборудването. Детайлът трябва винаги да се поставя в една и съща позиция. Добре изработеното заваръчно приспособление съкращава времето за подготовка и помага за поддържане на повторяемостта.

Следващият елемент са параметрите на заваряването. Трябва да се подберат токът, напрежението, скоростта на придвижване, защитният газ, видът на телта и последователността на изпълнение на заварките. Коботът не замества технологията на заваряване, а я изпълнява по повтаряем начин.

Също така си заслужава да се анализира работният поток. Работното място трябва да бъде подредено така, че операторът да може бързо да поставя и изважда детайлите. Ако подготовката на елемента отнема прекалено много време, коботът ще чака, а потенциалът на автоматизацията няма да бъде изцяло оползотворен.

Как да се оцени рентабилността на заваръчния кобот?

Най-лесно е да се сравни времето за ръчно заваряване с времето за работа на кобота, като се вземат предвид зареждането, разтоварването, проверката на детайла и евентуалните корекции. Важен е броят на повтарящите се детайли на месец, дължината на заварките, времето за пренастройка, както и колко често дадена серия се връща в производство.

Коботът ще се изплати по-бързо, когато:

• детайлите са повтарящи се и лесни за закрепване,
• заварките имат сходен ход,
• сериите се повтарят редовно,
• фирмата има проблем с наличността на заварчици,
• качеството на заварките трябва да е стабилно,
• заводът иска да увеличи производството, без да разширява значително екипа.

Рентабилността се повишава и когато един оператор може да обслужва няколко етапа от процеса или да подготвя следващите детайли, докато коботът работи. Именно затова преди покупката си заслужава да се анализира целият процес, а не само времето за изпълнение на един заваръчен шев.

Обобщение

Заваръчният кобот е рентабилен, когато фирмата извършва повтарящи се заварки и иска да повиши стабилността на производството. Най-добре се представя при серии от детайли, които могат лесно да се закрепят и заварят по фиксирана траектория.

Това не е решение за всеки процес, но при добре подготвено работно място може да съкрати времето за работа, да подобри повторяемостта и да облекчи заварчиците. Ключът към успеха е не само закупуването на устройството, но и подходящото оборудване, добрата подготовка на детайлите и добре обмислената организация на производството.