机器人学

焊接操作自动化的三个原因

自1896年“电加热设备”专利获得批准以来,焊接工艺一直保持不变。自动化技术可以改变这一切。

奈杰尔•史密斯 2021年9月30日
礼貌:TM机器人

随着电子产品变得越来越小,制造商在提高效率和产量方面面临更大的压力,传统的手工焊接方法已不再符合要求。虽然焊接是由熟练、训练有素的工人完成的,但同时提高速度、准确性和一致性的能力对人类来说几乎是不可能完成的任务,但对工业机器人来说则不是。

随着第四次工业革命(工业4.0)席卷制造业,工业机器人给工厂带来了许多好处,提高了生产率和盈利能力,无论是机器维护、装配、挑选和放置,甚至是焊接。

速度焊接机器人

自动化焊接过程的一个主要好处是提高速度和效率。焊接机器人不仅在完成任务时速度快,而且不需要休息、年假或因眼睛疲劳而减速。如果需要,焊接机器人可以全天候工作,从而提高产量。

此外,训练机器人操作员比训练熟练的手工焊工要更快、更容易、更便宜。结合这一事实,一个操作员可以装载、卸载和监督几个机器人站,在培训成本和人力方面的节省开始累积。

精确焊接机器人

焊接机器人不仅比手工焊接更快,而且更精确。每年,电子产品都在变小,对更小、更轻的电子产品的需求预计只会增长。许多印刷电路板(PCB)都有大量的元件,这使得焊点很可能被错误地焊接或完全遗漏。手工焊接时的错误不一致且难以检测。

相反,一旦机器人被编程到特定的路径和质量水平,它就会精确地重复,精确地焊接每个连接。确实发生的错误可以通过重新编程轻松更正。随着人为错误的消除,将发现更少的缺陷-减少所需的返工量并提高吞吐量。

多功能焊接机器人

自动化焊接操作的第三个原因是通用性。无论焊接应用是什么,从单引脚到电池电缆,都有一个焊接机器人可以匹配。TM Robotics和Elmotec提供一系列全自动化焊接系统,结合Shibaura Machine精确可靠的SCARA和六轴机器人,以及Elmotec设计的焊接头和外围设备。

这些焊接头很容易安装到SCARA机器人上,涵盖了一系列焊接类型,包括激光焊接头对于热敏电气元件,高频焊头用于紧凑型感应加热和火焰焊头微火焰焊接时获得最大能量。这些封头可与设计用于各种应用的喷嘴组合。

TM Robotics公司的TVL500是一种紧凑、重量轻的六轴机器人,最大有效载荷为3公斤,可达602毫米。礼貌:TM机器人

TM Robotics公司的TVL500是一种紧凑、重量轻的六轴机器人,最大有效载荷为3公斤,可达602毫米。礼貌:TM机器人

焊接机器人在行动

一家利用焊接机器人的公司是MIG-O-MAT,这是一家制造等离子焊接机和微型火焰焊接机的公司,在此之前,该公司可以手动使用。米格-O-MAT找到了Elmotec,找到了一个非常精确、一致、灵活、能够以多种配置安装的机器人。

为了满足这些要求,TM Robotics建议TVL500.这个紧凑、重量轻基础上的机器人TVL500是TVL系列中最小的机器人,最大有效载荷为3公斤,可达602毫米(见图1)。由于标准周期时间小于0.4秒,TVL500提供了焊接应用所需的高速和精度。

米格o - mat销售工程师Burak Maltepe表示:“集成TVL500提高了一般焊接操作的整个过程时间,但一个意想不到的优势是,操作人员在焊接过程中更容易发现可能的错误。”“使用手工焊接,任何错误都是不一致的,几乎不可能检测到。使用自动化技术意味着可以很容易地发现错误——这些错误已经大大减少了。更重要的是,最终用户可以对机器人重新编程,使其调整正确,并确保错误不再发生。”

当今电子产品生产线的压力使得工业机器人提供的准确性、效率和一致性非常宝贵。在过去的125年里,手持电烙铁可能是最好的解决方案,而焊接机器人才是未来的方向。


奈杰尔·史密斯
作者简介:奈杰尔·史密斯(Nigel Smith)是东芝机器公司(Toshiba Machine)合作伙伴TM Robotics的董事总经理。