自動抵抗溶接機:進化

抵抗溶接 (一般にスポット溶接として知られている) をまだ知らない場合、それは本質的に、圧力を加え、接合する金属の端部に電流を流し、通常は専用のスポット溶接によって行われる、金属の接合です。機械。しかし、今日私たちが注目したいのは、自動化システムに関連するこの溶接技術です。

自動化システムが近年普及するにつれて、抵抗溶接はロボット工学と自動化の優れた候補となっています。この進歩は、自動抵抗溶接と呼ばれることが多く、その溶接用途は、主に、何千もの溶接が行われる車体部品やフレームの自動車および車両の組み立てにあります。

自動抵抗溶接機とは

以上に続き、自動抵抗溶接工程を具現化したのが抵抗・スポット溶接ロボットの一種である自動抵抗溶接機です。自動化とロボット技術、および機器の品質が進化し続けるにつれて、メーカーは現在、スポット溶接ができるという事実など、非常に多くの利点を提供する最先端の抵抗溶接ロボットを作成できるようになりました。より小さな物理的スペースで実行でき、アセンブリ プロセスの他の部分を簡単に統合できる互換性が向上します。多くの場合、結果は一貫しており、従来の抵抗溶接機と比較して短時間で高レベルの品質を備えた再現可能な溶接出力が得られます。

機能と考慮事項

では、自動溶接ロボットにはどのような機能が期待でき、何を考慮すべきでしょうか?

アーム リーチ

抵抗溶接ロボットには、溶接プロセスを実行するためのロボット アームがあります。アームは、溶接ガンが溶接タスクを実行できるように、必要な位置を取ることができなければなりません。

溶接ガン

上記に従って、抵抗溶接ロボットのスポット溶接ガンの重量は 100 ポンドを超える場合があるため、アームのリーチを考慮するだけでなく、メーカーはアームが巨大な重量を安全に支えられるようにする必要があります。ケーブル、ホース、およびその他のコンポーネントの重量も考慮する必要があります。

型締圧力

抵抗溶接ロボットのクランプ圧力は、溶接品質に影響を与えるだけでなく、HAZ 周辺の歪みを制限します。これは、モーターを使用してサーボ制御ガンによって制御され、電極クランプを開閉し、一定の圧力を加えます。

アーティキュレーションと多軸モーション

ロボット アームには、さまざまな溶接を実行するために、さまざまな動作に関与できるいくつかのジョイントが必要です。アームは自由に曲げたり回転したりできる必要があり、リーチを最大化するために、一部のユニットでは最大 7 つの軸のモーションを使用することさえできます。

電源

電源は、抵抗溶接ロボットのコア コンポーネントの 1 つです。電極に所定の電流を流して加熱し、部品を溶かして溶接ナゲットを生成します。

時間と速度の設定

自動化されたユニットには、一般に、目的のサイズのナゲットを正確に作成するために電極をクランプする時間を決定する、ある種のタイマー機能があります。一方、速度設定は、あるモーションから別のモーションへのアームの移動速度を決定します。

備品の設計

治具は、溶接品質に寄与するもう 1 つの重要なコンポーネントです。溶接するコンポーネントを正確に配置して、ワークピースのすべての側面に電極を接触させることができなければなりません。

自動溶接機が優れている理由

現在、ロボット溶接機と手動溶接機の目的は同じで、熱と圧力を組み合わせて 2 つのワークピースを接合することです。しかし、自動化されたユニットが優れている理由は何ですか?ロボットは、手動ステップなしでプロセス全体をガイドしながら、人間の介入の必要性を最小限に抑えます。一方、手動ユニットは、溶接の前後に金属ワークピースをロードおよびアンロードするために追加の人員を必要とします。ロボット プロセスと手動プロセスの両方に長所と短所がありますが、このセクションの残りの部分では、特に自動化されたユニットの利点について説明します。熟練したオペレーターでさえも匹敵しない再現性と一貫性。これにより、自動化された操作が最適で信頼性の高い溶接結果を一貫して提供できるため、溶接品質が向上します。また、制御システムにより、生産前にすべての溶接が所定の要件を満たしていることが保証されます。

もう 1 つの注目すべき利点は、出力が高いことです。人間は、作業速度の点でロボットにまだ太刀打ちできていません。つまり、ロボットは、ロボットによる溶接プロセス中、常により速く、より長く作業できるようになります。手動の代替手段で速度を達成できたとしても、精度や品質が犠牲になることがよくあります。そうは言っても、高度に自動化された設定では、人間の労働者は最小限に抑えられたり、オプトアウトされたりすることが多く、これは別の大きな利点、つまり人件費の削減につながります。人的労働は、一般的に生産において最も費用のかかる側面の 1 つです。溶接プロセスに着手し、監督するために人間の労働力を詰め込む必要がある手動指向の設定と比較して、完全に自動化または半自動化されたプロセスでは、プロセスを監督するために限られた数の訓練を受けた溶接工しか必要としないため、大幅なコストを節約できます。

溶接準備の重要性

上記で説明した自動抵抗溶接機の多くの素晴らしい利点により、スポット溶接プロセスの準備が不十分であることを正当化するものではないことに注意してください.溶接ステーションに送られるコンポーネントの品質と、プロセスをどのように設定するかによって、完成部品の品質が決まります。実際、これは自動化された (特に監視されていない) プロセスの大きな欠点の 1 つです。各部品のわずかなエラーでも徐々に積み重なって、最終製品の寸法や安定性に影響を与える可能性があるからです。また、人間の監督が不十分なためにプロセス中にこれを見逃すと、追加の時間と材料の無駄が予想されます。