随着工业4.0的不断深入和深化,机器人技术在其中发挥的作用越来越明显,而新冠疫情更加催化了企业的自动化生产理念。在焊接领域,以往大多是人工进行,很多细分领域很难用机器人替代,但随着协作机器人技术的发展,这种状况已经在快速改变。众多协作机器人企业也在研发各种技术和设备考虑如何用机器人解决焊接用工难的问题。

随着工业4.0的不断深入和深化,机器人技术在其中发挥的作用越来越明显,而新冠疫情更加催化了企业的自动化生产理念。在焊接领域,以往大多是人工进行,很多细分领域很难用机器人替代,但随着协作机器人技术的发展,这种状况已经在快速改变。众多协作机器人企业也在研发各种技术和设备考虑如何用机器人解决焊接用工难的问题。

焊接作为有着较高技术要求和一定健康风险的工种,其「需求」大于「供给」不但体现在招工难,更体现在用工难。一方面,因为工厂工作重复与枯燥的特点,年轻工人稳定性普遍较弱,也因为初初入行,技术水平有限,一定程度上会影响制造产品的品质。另一方面,资历深厚的焊接技工高薪难求,因此制造企业内经验越丰富的技工,其工作负荷越高,间接影响生产任务的完成效率与货品交付保证。此外,焊接工人普遍对新兴生产科技的把握能力有限,尽管不少企业引入自动化设备,其普及率也有一定挑战,不少制造企业甚至需要另行雇佣专人,照顾操作要求较高的自动化设备。这「一小一老」面对的多重问题,让众多企业陷入两难困境。

优傲协作机器人丰富的自动化焊接解决方案

2022年七月,人力资源与社会保障部发布第二季度《全国招聘大于求职“最缺工”的100个职业排行》 ,「焊工」赫然上榜,位列第十五,相关岗位工人缺口大、求人倍率高,典型需求市场自南至北遍布全国主要省市,当中不乏制造业经济重镇。 

优傲协作机器人(下称优傲) 敏锐地观察到这一行业普遍挑战,持续推出丰富的自动化焊接解决方案,包括可移动式的焊接工站,适配不同焊机品牌的焊接工艺包,例如多层多道焊、焊缝寻位等功能。这其中也包括联合全球工业用机床、激光技术和电子技术公司通快(中国)有限公司(下称通快中国)开发的人机协作焊接工作站 TruArc Weld 1000。这一解决方案配备了协作机器人UR10e,专注实现「多品种、小批量」焊接任务的自动化,提升产能、释放人力、稳定产品品质、优化焊接工作环境、推动制造企业业务转型。

协作机器人:焊接技工最佳“手替”

相较编程操作与维护都更繁复的工业机器人,从应用上来说,协作机器人能够从安全稳定性、操作简便性、品质可控性,以及占地面积优势等方面大幅提升传统人工焊接面临的挑战。 

人机稳定协作,保护技术工人安全:优傲的技术确保了协作机器人在与工人接触时会限制其力度。用户还可以对优傲协作机器人进行编程,在有人员进入协作机器人工作区域时开启减速模式,在人员离开时恢复全速运行。 

系统简单易用,提升自动化设备普及性:优傲机器人提供了简易的图形编程方式,拖动示教功能,普通操作工即可独立完成焊接任务,无需专业编程技能,降低用工成本。

焊接品质可控,为企业创造更优效益:机器人操作较人工更加精准、可控。优傲协作机器人可以处理多种类型的焊接,如 TIG焊、MIG焊、点焊、电弧焊、超声波焊和等离子焊等,实现灵活、高效、自由的焊接工艺,减少生产停工时间以及减少材料浪费。以UR10e协作机器人为例,其作用范围是1300 mm,重复精度达到+/- 0.05 mm。

此外, 优傲协作机器人占地面积小, 可以任意角度安装,并具备17项可配置的安全功能,因此无需安全围栏,能够充分利用现有产线和厂房的空间,降低项目总体实施成本。 全球范围内,优傲已成功帮助大量客户实现了焊接自动化,其中包括三家和通快中国携手开拓的本土金属加工制造商 – 通快金属薄板制品(太仓)有限公司(下称通快金属)、宁波辰煜机械科技有限公司(下称宁波辰煜)和 浙江海创制造科技有限公司 (下称浙江海创)。三家企业目前都部署了TruArc Weld 1000。 

人机协作焊接工作站:产品化智能解决方案 

TruArc Weld 1000人机协作焊接工作站

TruArc Weld 1000人机协作焊接工作站是一台装备齐全的机床,除配置了UR10e协作机器人外,设计中也包括吸尘器和防眩目围栅等安全装置,使用者通过视频教程即可快速上手操作。这款解决方案适用于多类型钣金焊接工作,包括常见碳钢、不锈钢、镀锌板、铝合金焊接、1-3mm薄板焊接 ( 需搭载CMT冷金属过渡技术)。 

术业有专攻,针对解决多品种、小批量焊接任务:在“多品种、小批量”的生产状态中,自动焊接设备目前最大的瓶颈是繁琐的焊前准备编程示教和参数调试。TruArc Weld 1000系统的集成度高,实现了快速编程,真正做到了开箱即用,是能够快速投入生产的自动化焊接单元。

拿到就上手,技术小白不再惧怕自动化设备:TruArc Weld 1000 编程简单、采用拖拽式、模块化任务模式,无论是年轻技术工人还是资深焊接大师,均可在简单的培训后,快速学会使用流程,彻底改变了传统工业机器人编程的操作门槛。

双工位设计,多任务并行最大化生产效率:TruArc Weld 1000允许单/双站工作模式快速切换。根据部件和批量大小,企业可以在单站或双站运行模式下使用焊接单元。例如,焊接工人可以在生产期间同时加工较大批量的小型部件或一个大型部件。

通快金属薄板制品(太仓)有限公司 生产经理 蔡宏佳 表示:“作为通快集团下属的子公司,我们是体验TruArc Weld 1000的首批客户,这台设备的自动化焊接思路和当时我们参观体验过的其他选择非常不同。 TruArc是将自动化焊接产品化,而非简单集成把机器人和焊接机组合到一起。 TruArc的人机交互、操作界面、参数设置均十分流畅,我们的焊接工人很快就上手用了,不需要专业背景。 TruArc部署一年多来,完全超出我们的预期,也打开了我们对未来智能化焊接设备的想象,这些智能化焊接设备的引入,不止减轻了工人的劳动负荷,也延申和扩展了通快金属钣金加工业务范围。”

宁波辰煜机械科技有限公司 副总经理  徐玉伦表示: “选择TruArc之前,我们走访调研了其他品牌,也研究了传统工业机器人解决方案。TruArc最大优势是其系统,TruArc操作更简单,整体操作流畅度更好,对操作人员的要求较低,时间成本更低。经过一年的使用,其编程便捷性、焊接整体效果能够满足我们的期待。TruArc产品部署后,我们的生产模式由原先简单的下料、折弯,逐步向成套的方向靠拢, TruArc让我们有信心去接要求更高的加工订单,而我们在未来对智能化设备的需求相信也将越来越大。 ”

浙江海创制造科技有限公司 董事长 刘大海表示:“部署一年多来,经过多次生产过程,TruArc的确可以解决我们生产中面临的困扰,给我们带来了确实的便利。如果后期TruArc能够在设备上增加附加功能,我们后期还会加大力度投入这个设备。”

自动化焊接技术:显著提升产能,应用前景广阔 

部署自动化焊接技术以来,上述三家企业的生产效率、产品品质、业务范畴均收获了重要提升,具体体现在:

编程示教时间缩短50%相较传统工业机器人,人机协作焊接工作站编程简易,节约近50%时间投入,能够快速部署并投入生产。

焊接生产效率提升三倍同样的小件焊接产品,人工焊接每日完成100件的情况下,采用TruArc Weld 1000,可以实现每日300件的焊接件数,产能大幅提高近三倍,产品交付期获得更大保障。

交付品质稳定保障:得益于协作机器人的精准动作,让焊接产品品质获得极大提升,比人工操作更为统一、稳定,产品质量稳固有保证。

生产能力提升,业务获得积极拓宽:随着生产效率、交付期、交付品质获得提升,三家企业对承接精度要求更高的产品有个更大信心,并且逐步由传统的下料、折弯加工业态,转型承接更全面的金属加工任务,极大地拓宽了企业的业务广度。 

人机协作焊接工作站是焊接自动化技术的应用之一,随着更多持续开发的新的焊接自动化技术的面世,应用场景也不断拓宽,机器人将帮助更多面临实际生产问题的本土制造企业进行焊接自动化转型,获得更广阔的发展空间和竞争优势。 

 
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