Les robots de soudage ont révolutionné différentes industries avec leur vitesse et leurs performances. Le soudage a été mouvementé car vous faites fondre le matériau et le joignez à une autre pièce métallique. Cela demande beaucoup d'effort physique, de pression et d'habileté. Les robots de soudage sont utiles car ils sont conçus pour gérer différents types de soudures et leurs bras peuvent même tenir le matériau.
Dans cet article, nous allons discuter de ce qu'est un robot de soudage. Nous discuterons des processus de soudage robotisé, de leur utilité, de certaines applications et de leur fonctionnement. Avant d'aller plus loin, comprenons ce qu'est un robot de soudage :
Qu'est-ce qu'un robot de soudage ?
Un robot soudeur est un robot industriel conçu et programmé pour réaliser des soudures. Le soudage est un processus qui consiste à assembler deux ou plusieurs pièces métalliques. Le robot a des bras avec des joints articulés qui peuvent se déplacer dans différentes directions pour le soudage. Ils sont également équipés d'un système de soudage pour effectuer des soudures.
Ces robots sont utilisés dans les industries manufacturières telles que l'aérospatiale, l'automobile ou l'électronique pour le soudage répétitif et précis. Les robots de soudage présentent de nombreux avantages ; ils sont programmés, réduisent le besoin d'intervention manuelle, ont une vitesse élevée et peuvent travailler jour et nuit sans fatigue.
Dans l'ensemble, cela stimule le processus de production, c'est pourquoi les robots de soudage sont utilisés en grande quantité.
L'histoire des robots de soudage
L'histoire du soudage robotisé remonte au milieu du XXe siècle, lorsqu'en 20, des robots de soudage ont été utilisés pour la première fois. George Devol et Joseph Engelberger ont développé le premier robot de soudage Unimation 1960. Le robot a été mis en œuvre dans l'usine General Motor pour le soudage par points.
Mais ce n'est qu'en 1980 que le soudage robotisé a commencé à gagner en popularité. D'autres industries automobiles ont vu le profit et ont commencé à mettre en œuvre le soudage par points.
Au cours de cette période, des améliorations significatives ont été apportées aux robots de soudage, ce qui a conduit à des robots de soudage développés et sophistiqués. Bientôt, ils se sont étendus à des industries autres que l'automobile; des capteurs et un système de vision ont été ajoutés aux robots, les rendant plus précis et plus précieux.
Les robots de soudage étaient utiles à l'échelle industrielle mais étaient encore trop chers. Avec le temps, les progrès technologiques contrôlent le prix. Alors que les prix baissent, d'autres industries utilisent des robots de soudage.
De nos jours, les robots de soudage sont des outils sophistiqués très utiles à l'échelle industrielle. De nos jours, les robots collaboratifs et l'intelligence artificielle étendent encore les capacités et l'application des systèmes de soudage robotisé.
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Quels sont les types de robots de soudage ?
Les robots de soudage ont différents types. Chaque type de technique de soudage a différents types de robots. Discutons de certains des principaux types de robots de soudage : Chaque type est adapté à des applications spécifiques.
Robots cartésiens
Ces robots ont un système de mouvement linéaire à trois axes. Leur structure ressemble à une boîte et ils ont un système de coordonnées rectangulaire. Ces robots sont utilisés pour les pièces lourdes et extra larges nécessitant une portée étendue.
Robots articulés
Ce sont les robots de soudage les plus courants avec des articulations ou des bras interconnectés. Ces bras donnent de la flexibilité aux robots pour une gamme de mouvements. Ces robots peuvent gérer différentes techniques de soudage, y compris le soudage au laser.
Robots SCARA
SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) a un bras rigide vertical et horizontal. Ils sont rapides et répétitifs et sont utilisés dans la production à grand volume où des actions répétitives sont nécessaires.
Robots Collaboratifs
Ceux-ci sont conçus pour fonctionner avec les humains. Ils disposent de capteurs de force avancés ou d'une détection de collision afin qu'ils puissent s'arrêter lorsqu'ils détectent une présence humaine. Ces robots sont nécessaires là où l'inspection ou la supervision humaine est essentielle.
Robots Delta
Ils ont trois bras et sont utilisés dans des applications où une vitesse et une précision élevées sont requises, comme le soudage par points ou le soudage de petits composants.
Robots Mobiles
Ces robots ont une base mobile et peuvent se déplacer. Ils sont utilisés dans les applications où les pièces sont grandes et doivent être atteintes sous différents angles. Ces robots peuvent être spécialisés dans le soudage MIG, TIG ou ARC.
Comment fonctionnent les robots de soudage laser ?
Un robot de soudage laser utilise la puissance laser pour joindre le matériau. Un robot de soudage est livré entièrement programmé avec des instructions pour un type de soudage spécifique.
Avant le début du processus de soudage, la pièce est préparée, ce qui comprend le nettoyage approprié des pièces et leur positionnement à angle droit à l'aide de fixations ou de pinces.
Une source génératrice de laser génère le faisceau laser. Le faisceau est focalisé et dirigé sur la pièce à travers un système de distribution de faisceau qui comprend une série de lentilles et de miroirs.
Les robots de soudage sont programmés avec une trajectoire de soudage qui inclut la trajectoire et le motif du faisceau laser. Le robot positionne les bras et les déplace selon les instructions programmées. Il focalise la tête laser sur la pièce. Le faisceau laser à haute énergie fait fondre le matériau et forme un bain de soudure.
Le robot contrôle les mouvements du faisceau laser et sa vitesse. Des capteurs ou un système de vision peuvent être intégrés pour superviser la qualité du soudage, le suivi du cordon et d'autres paramètres pendant le soudage. Le système fournit des données en temps réel au robot pour garantir la qualité du soudage.
Quels matériaux conviennent à la technologie de soudage robotisé au laser ?
Les soudeurs robotisés au laser sont polyvalents et peuvent travailler sur n'importe quel matériau que le soudage manuel peut, y compris les métaux et les non-métaux. Voici quelques matériaux sur lesquels travaillent les robots industriels :
Acier
Il comprend l'acier inoxydable, l'acier au carbone, l'acier à ressort, l'acier allié, l'acier au silicium et autres. L'acier est un matériau difficile à souder. Non seulement certains types sont difficiles à souder, mais certains peuvent être trop fins et techniques à souder, comme l'acier au silicium ou l'acier à ressort. Ces métaux ont des propriétés différentes et peuvent nécessiter des paramètres de soudage différents. Ils peuvent être durs, denses, fins ou trop malléables.
Aluminium et alliages
L'aluminium est un matériau difficile à souder. Il n'est peut-être pas dur, mais il est réfléchissant et a une conductivité thermique élevée. C'est pourquoi il faut de la précision et de l'exactitude pour protéger le matériau des brûlures, des déformations ou des fissures.
Cuivre et alliages
Le cuivre et ses alliages sont également réfléchissants et difficiles à souder.
Non-métaux
Les métaux et les non-métaux ou les composites sont également largement utilisés dans différentes industries. Il comprend des polymères et des composites.
Feuilles galvanisées
Les tôles galvanisées peuvent être difficiles à souder en raison du riche revêtement de zinc. Le zinc peut se vaporiser et produire des fumées lors du soudage. Les robots de soudage peuvent souder des tôles galvanisées en toute sécurité et avec précision.
Avantages de l'utilisation de robots de soudage
Examinons quelques avantages de l'utilisation de robots de soudage à l'échelle industrielle :
Hausse de la productivité
Les robots soudeurs peuvent travailler sans interruption sans nuire à la qualité des produits. Ils peuvent augmenter la productivité des fabricants. Ils travaillent sans relâche sans nécessiter de pause ni de supervision manuelle. Cela peut augmenter considérablement la productivité, de sorte qu'ils conviennent davantage aux activités de production à volume élevé.
Performances constantes
Les robots offrent des performances constantes. Ils sont construits sur un système avancé et suivent des instructions programmées, ce qui donne des résultats de soudage précis à chaque fois. Ils peuvent maintenir la vitesse et les performances de soudage, améliorant ainsi la précision du soudage.
La portée des retouches ou des défauts est presque nulle avec le soudage robotisé.
Améliorer la qualité du soudage
Le soudage est une technique qui ne se limite pas aux machines. Les compétences, les connaissances et l'expertise des travailleurs jouent un rôle important dans la précision et la qualité de la soudure. Les robots de soudage sont programmés pour travailler avec précision.
La technologie laser fonctionne avec précision et la qualité de la soudure est également solide. Les robots ont un contrôle précis sur les paramètres et le mouvement du faisceau laser, le bain de soudure et la fusion. Nous pouvons donc nous attendre à un cordon de soudure meilleur et plus solide.
ÉCONOMIES DE COÛTS
Le coût est l'un des facteurs déterminants lors du choix d'un système de soudage comme le soudage robotisé. S'ils ne rapportent pas l'investissement avec profit, ils ne conviennent pas à l'entreprise. L'un des meilleurs aspects du soudage robotisé est qu'il permet d'économiser beaucoup de coûts.
Premièrement, le soudage automatisé permet de réduire les coûts de main-d'œuvre car il n'a pas besoin de soudeurs humains comme les autres techniques de soudage. , Deuxièmement, cela augmente la production, ce qui signifie que vous pouvez remplir plus de commandes en moins de temps.
Flexible et polyvalent
Les robots de soudage sont flexibles et polyvalents. Ils peuvent être programmés pour effectuer différentes positions de soudage. Ils peuvent atteindre des positions difficiles à souder et permettre aux fabricants de basculer entre différents matériaux et produits pour le soudage.
Intégration fluide
Les robots de soudage sont conçus pour un travail intelligent et efficace. Ils peuvent être intégrés à votre ligne de production et vous aider à fabriquer des produits sans tracas. Ils peuvent être intégrés au système de chargement et de déchargement et à la manutention des matériaux. L'intégration transparente réduit les coûts de main-d'œuvre et facilite l'inspection.
Il aide les fabricants à automatiser l'ensemble du système de production et aide les fabricants à connecter les données, à les analyser et à concevoir des plans pour une meilleure optimisation, un contrôle qualité et une maintenance prédictive.
Applications des robots de soudage dans la fabrication
Bien que les robots de soudage puissent être utilisés dans n'importe quelle industrie où le soudage est nécessaire, ils conviennent mieux aux industries à volume de production élevé où la précision, la vitesse et l'exactitude sont requises.
Industrie automobile
Le premier robot de soudage a été utilisé dans l'industrie automobile, et leur besoin augmente car l'industrie a besoin de souder des tôles de grande taille pour les carrosseries, les châssis et plusieurs composants. Les soudeuses au laser conviennent efficacement au soudage par joints, par points et à d'autres types de soudage.
Industrie aérospaciale
L'aérospatiale est une autre industrie qui nécessite de souder des tôles et des cadres de grande taille avec précision et exactitude. Ils sont utilisés pour fabriquer des cadres et des corps d'avions et des composants tels que des ailes, des supports de moteur, des sections de fuselage et des trains d'atterrissage. Les robots fournissent des soudures précises et fiables qui répondent aux exigences de sécurité du secteur aérospatial.
Machinerie lourde et équipement
Ce secteur a besoin de construire de petits et gros composants pour la machinerie lourde. Cela comprend la construction d'énormes structures ainsi que leurs composants plus petits. Les machines de soudage au laser sont suffisamment polyvalentes pour traiter différents matériaux, tailles et formes avec une qualité de soudure constante.
Industrie du meuble
L'industrie du meuble est vaste. Les meubles modernes utilisent du métal et d'autres pièces composites, ce qui les rend plus durables, solides et innovants. L'industrie est suffisamment large pour inclure les portes, les fenêtres, les meubles, les armoires et les almiras. Les soudeuses au laser sont suffisamment rapides et efficaces pour s'adapter à l'industrie en pleine croissance.
Industrie de la construction navale
L'industrie de la construction navale est en plein essor avec le besoin croissant de transport maritime international. Le soudage robotisé peut accélérer la construction de structures, de cadres, de carrosseries, de ponts et de nombreux autres composants de navires.
Il ne s'agissait là que de quelques applications du soudage robotisé pouvant être utilisées dans n'importe quelle industrie nécessitant un volume de production élevé et traitant de la fabrication de métaux et de la métallurgie.
Progrès dans les robots de soudage
À mesure que la technologie progresse, nous nous attendons à plus de progrès dans les robots de soudage. Ils deviennent plus efficaces avec plus de fonctionnalités ajoutées chaque jour qui font un pas en avant dans l'excellence. Voici quelques éléments auxquels nous nous attendons.
Robots Collaboratifs
Nous prévoyons une augmentation des robots collaboratifs. Ils deviennent plus efficaces, ils peuvent donc collaborer avec des opérateurs humains et travailler avec eux côte à côte, améliorant ainsi leurs capacités.
Intelligence Artificielle
L'intelligence artificielle jouera un rôle important dans l'amélioration de l'efficacité des robots soudeurs. Ces technologies aideront les robots à s'adapter aux changements de soudage, leur permettant de modifier les paramètres de soudage pour améliorer la qualité de la soudure. L'intelligence artificielle peut également aider à la maintenance prédictive, à l'identification des problèmes potentiels et à l'optimisation des performances du robot.
Système de vision et capteurs
De nouveaux systèmes de vision et capteurs peuvent améliorer les capacités et les performances du robot. L'intégration de caméras haute résolution, de numérisation 3D et d'autres capteurs peut aider à atteindre l'excellence dans l'industrie du soudage.
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Les machines de soudage robotisées sont solides et ne nécessitent pratiquement aucun post-traitement. Les robots de soudage sont entièrement automatisés et réduisent les coûts des ressources humaines, permettant aux industries d'atteindre une productivité élevée et de réduire les coûts de fabrication globaux.
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