Роботы в металлообработке: применение, преимущества и автоматизация производства

Роботы в металлообработке используются для выполнения различных автоматизированных задач, включая погрузочно-разгрузочные работы, сварку, механическую обработку и контроль, для повышения скорости, точности и стабильности. Они применяются как в крупносерийном производстве, так и в сложных специализированных приложениях, обеспечивая непрерывную работу, снижая трудозатраты и отходы материалов.

Современные роботы способны быстро и точно справляться с задачей обработки металла, ничуть не уступая станкам с ЧПУ.

Роботизированные технологии обработки металла отличаются универсальностью манипуляторов, огромным потенциалом совершенствования, в том числе перепрограммирования.

Основные области применения роботов

Станки с ЧПУ или автоматизация станков

Роботизированные рабочие зоны интегрированы со станками с числовым программным управлением (ЧПУ) для автоматизации таких процессов, как фрезерование, точение, сверление и шлифование. Роботы загружают и выгружают необработанные и обработанные детали, сокращая время простоя оборудования и повышая производительность. Роботы обеспечивают высокую повторяемость, необходимую при производстве компонентов, требующих жестких допусков, например, деталей для аэрокосмической или автомобильной промышленности.

Лазерная сварка и резка

Роботизированные паяльные станции широко используются для соединения металлических деталей точечной, TIG, MIG или плазменной сваркой. Эти системы обеспечивают высокое качество и равномерность сварки, что особенно важно при производстве каркасов, металлоконструкций и резервуаров. Роботы также используются для лазерной резки металлических листов и труб. Роботизированная лазерная резка обеспечивает высокую точность и скорость, позволяя изготавливать изделия сложной и детальной формы.

Обработка тяжёлых или прецизионных деталей

Роботы-манипуляторы используются для перемещения, погрузки и разгрузки тяжёлых металлических деталей, таких как блоки двигателей или элементы конструкций, что снижает риск травматизма и повышает безопасность труда. Роботизированные рабочие участки позволяют собирать металлические детали с высокой точностью, например, на линиях по производству автомобилей, промышленного оборудования и электронных компонентов.

Контроль размеров и качества поверхности

Роботизированные участки оснащены 3D-сканерами, лазерами или оптическими датчиками для проверки размеров обработанных деталей и их соответствия техническим требованиям. Они также могут проверять качество поверхности обработанных деталей на наличие дефектов, таких как царапины, заусенцы и другие дефекты, которые могут снизить качество конечного продукта.

Горячая и холодная штамповка

Роботы используются для обработки листового металла и металлических деталей в процессе горячей и холодной штамповки. Роботизированные участки оснащены станками для гибки и формовки металлических листов, гарантируя высокую точность и повторяемость, что особенно необходимо при производстве металлических панелей и корпусов.

Полировка и отделка

Роботы могут выполнять операции полировки и окраски металлических деталей для получения гладких и блестящих поверхностей, например, необходимых для декоративных компонентов или видимых частей транспортных средств, а также предназначены для удаления заусенцев и острых кромок с обработанных деталей, повышая безопасность и качество конечного продукта.

Внутренняя логистика

Интегрированные в производственную цепочку роботы используются для оптимизации внутренней логистики, перемещения деталей между различными этапами обработки или между складами и производственными линиями, оптимизируя рабочий процесс и сокращая время простоя оборудования.

Управление термической и гальванической обработкой

Роботизированные участки предназначены для обслуживания этих процессов: роботы загружают и выгружают металлические детали в печи для термообработки, обеспечивая однородность процесса и сокращая объем ручной работы с горячими и опасными материалами. Они также могут наносить защитные покрытия на металлические поверхности для предотвращения коррозии и увеличения срока службы компонентов, а также использовать гальванические линии для перемещения деталей при обработке поверхности.

Пример использования роботов в проекте линии производства сельскохозяйственных дисков колёс для тракторов

Согласно техническому заданию заказчика, проект предусматривал выпуск 31 наименования деталей с общей годовой программой 448 290 единиц. Для этого оборудование должно работать в трёхсменном режиме при годовом фонде времени 5659 часов и коэффициенте загрузки 0,85.

Для проекта подобран высокотехнологичный комплекс оборудования от мировых лидеров: 53 единицы техники, из них 28 роботов.

При реализации проекта использовались:

• роботы-манипуляторы - предназначены для загрузки и выгрузки деталей или заготовок из станков.
  Они обеспечивают точное, быстрое и безопасное перемещение изделий между рабочими зонами;

  

• роботы дуговой сварки - производят сварку диска с фланцем;

• роботы-позиционеры двухосевые - обеспечивают стабильное и точное позиционирование заготовки во время сварочных работ, что повышает качество соединения;

  

• подъемные мобильные роботы - для автоматизации внутренней логистики использовались самоподъемные автоматизированные тележки типа AMR для перемещения комплектующих со склада к постам подсборки.;

  

• роботы-треки - используются с целью расширения рабочей зоны промышленного робота. Управление осуществляется той же системой управления, что и робот.