Robotic Welding:Bagaimana Robot Dapat Membantu Mengotomatiskan Tugas Pengelasan

Pengelasan robotik adalah proses menggunakan sistem otomatisasi untuk melakukan tugas pengelasan. Pelajari lebih lanjut tentang robot pengelasan dan bagaimana Anda dapat mengotomatiskan proyek pengelasan pertama Anda hari ini.

Robot las adalah mesin otomatis apa pun yang beroperasi dalam aplikasi pengelasan. Robot dan pengelasan memiliki sejarah panjang. Tidak heran jika aplikasi pengelasan robot sering kali memiliki laba atas investasi yang kuat. Seringkali ada banyak integrator dan produsen yang berspesialisasi dalam pengelasan robot.

Tujuan artikel ini adalah untuk mengeksplorasi dasar-dasar pengelasan robot dan kelebihannya. Ini akan membantu Anda mendapatkan titik awal dalam mengotomatisasi beberapa proses Anda.

Dalam artikel ini:

• Industri untuk pengelasan robot
• Jenis pengelasan robot
• Mengapa mengotomatiskan proses pengelasan?
• Jenis robot yang digunakan untuk pengelasan
• Pertimbangan tambahan

Dapatkan penawaran dari pemasok tentang bagaimana mereka dapat mengotomatiskan proses pengelasan Anda – kirimkan permintaan Anda.

Industri Untuk Pengelasan Robot

Idealnya, robot dapat mengelas di industri apa pun yang memiliki aplikasi pengelasan. Industri yang paling umum untuk tukang las robot adalah:

• Otomotif
• Aerospace
• Logam
• Konstruksi

Perusahaan di industri ini sering menemukan sukses besar dengan pengelasan robot. Alasan untuk ini adalah jenis produk yang dibuat oleh perusahaan-perusahaan ini dengan mudah untuk otomatisasi. Pada artikel sebelumnya, kami membahas karakteristik tugas yang ideal untuk robot. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang topik tersebut di sini:Robot Industri:Panduan #1 Robotika untuk Semua Industri .

Misalnya, industri otomotif adalah pengguna berat robot las. Proses pengelasan otomotif memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Lakukan pengelasan yang sama berulang kali
• Variasi kecil bagian yang akan dilas
• Proses memiliki bahaya yang melekat
• Memerlukan tingkat pengulangan dan akurasi yang tinggi
• Membutuhkan throughput yang tinggi

Sudah jelas mengapa robot pertama digunakan dalam aplikasi pengelasan otomotif!

Jenis Pengelasan Robot

Ada beberapa jenis pengelasan. Tentu, Anda mungkin bertanya-tanya jenis pengelasan apa yang bisa dilakukan robot. Robot biasanya dapat melakukan semua jenis proses pengelasan. Ini termasuk:

• Pengelasan titik
• Pengelasan busur
• Pengelasan tahanan
• Pengelasan MIG
• Pengelasan TIG
• Pengelasan laser
• Pengelasan plasma

Pengelasan titik adalah jenis pengelasan resistensi yang menggabungkan dua potong logam bersama-sama di satu tempat. Oleh karena itu, nama "pengelasan titik". Proses ini menggunakan sejumlah besar arus listrik melalui logam untuk menciptakan panas dalam jumlah besar. Panas ini melelehkan logam yang memungkinkan dua lembar bergabung bersama.

Pengelasan busur adalah bentuk pengelasan yang lama namun sangat umum. Seperti namanya, las busur menggunakan busur listrik untuk mengelas logam bersama-sama. Seperti pengelasan titik, listrik adalah katalis untuk proses ini. Arus melewati tongkat logam ke bahan. Tongkat logam disebut sebagai elektroda. Arus muncul sebagai busur terang. Busur ini memberikan panas yang diperlukan untuk melelehkan dua potong logam bersama-sama.

Pengelasan tahanan adalah istilah yang lebih luas untuk beberapa jenis pengelasan. Ini termasuk lasan di mana arus listrik dilewatkan melalui kontak langsung melalui dua potong logam untuk mengelasnya bersama-sama. Pengelasan titik adalah salah satu jenis pengelasan resistansi. Jenis lainnya termasuk pengelasan proyeksi dan pengelasan jahitan.

Pengelasan MIG adalah jenis las busur. MIG adalah singkatan dari gas inert logam. Ini sering lebih disukai karena kecepatan dan keserbagunaannya dengan berbagai jenis logam. Pengelasan MIG juga umum untuk aplikasi pengelasan robot. Komponen tambahan dari pengelasan MIG adalah penggunaan gas pelindung. Gas ini melindungi proses pengelasan dari kontaminan yang mungkin ada di atmosfer langsung.

Pengelasan TIG adalah jenis lain dari las busur. TIG adalah singkatan dari tungsten inert gas. Proses ini menggunakan elektroda tungsten untuk membuat busurnya. Seperti halnya pengelasan MIG, jenis ini juga menggunakan gas untuk perlindungan kontaminasi. Pengelasan TIG adalah jenis yang sangat sulit dikuasai oleh operator. Ini juga tidak secepat jenis pengelasan lain yang sebanding. Apa yang hilang dalam kecepatan itu diperoleh dalam lasan yang lebih fokus dan sering kali lebih kuat.

Pengelasan laser menggunakan sinar laser bertenaga tinggi untuk membuat lasan kecil dan terfokus. Gaya ini memungkinkan kontrol yang tak tertandingi sehingga berguna untuk pengelasan logam dan plastik. Sistem pengelasan laser termasuk jenis serat, gas, dan solid-state. Sistem ini menawarkan beberapa kecepatan dan tingkat akurasi tertinggi yang dapat dicapai untuk industri pengelasan. Namun, Anda harus mengharapkan sistem pengelasan laser menjadi beberapa opsi paling mahal di pasar pengelasan.

Pengelasan plasma mirip dengan pengelasan TIG dan kadang-kadang bahkan menggunakan elektroda tungsten. Ini sebagian besar berbeda dalam konstruksi obor. Obor memiliki nosel tembaga kecil yang mengeluarkan busur pada kecepatan dan suhu tinggi. Di sinilah letak keunggulan pengelasan plasma. Temperatur busur standar untuk pengelasan plasma dapat berkisar antara 25.000 °C hingga 30.000 °C. Relatif, suhu standar untuk jenis las busur lainnya dapat berada dalam kisaran 5.000 °C hingga 6.000 °C.

Mengapa Mengotomatiskan Proses Pengelasan?

Ada banyak faktor yang mendorong perusahaan untuk mengotomatisasi proses pengelasan. Pengembalian besar ditemukan bergerak dari manual ke pengelasan otomatis. Alasan umum meliputi:

• Peningkatan waktu siklus
• Biaya dan ketersediaan tenaga kerja
• Konsistensi
• Presisi
• Efisiensi Material
• Keamanan

Waktu Siklus

Waktu siklus sering menjadi perhatian langsung untuk proses pengelasan volume tinggi. Aplikasi yang membutuhkan tingkat throughput yang tinggi terkadang menemukan kecepatan operator sebagai faktor pembatas dalam manufaktur. Dengan kata lain, tukang las manual memiliki batasan kecepatan pengelasan yang dapat berdampak negatif pada produsen. Robot dapat mengelas pada tingkat yang lebih tinggi daripada tukang las manusia yang terampil sekalipun. Kecepatan ini ditemukan tidak hanya selama proses pengelasan itu sendiri tetapi juga dalam waktu yang dibutuhkan untuk berpindah antar posisi. Selain itu, robot tidak perlu istirahat atau mengalami downtime karena pergantian shift. Tukang las robot dapat melanjutkan pengelasan selama bahan tersedia untuk itu. Faktor-faktor ini sering menyebabkan pengembalian investasi yang paling nyata bagi produsen.

Seperti apa kepulangan Anda? Kalkulator Investasi kami dapat membantu Anda memperkirakan penghematan dan mengidentifikasi area peningkatan, dan menghitung laba atas investasi Anda.

Biaya dan Akurasi Tenaga Kerja

Tukang las yang terampil adalah komoditas yang mahal dan terbatas di pasar tenaga kerja saat ini. Hal ini menempatkan produsen dalam posisi yang sulit untuk mempertahankan operasi. Perbedaan keterampilan menyebabkan perbedaan kualitas yang nyata dalam pengelasan yang berdampak negatif pada penjualan. Selain itu, biaya tenaga kerja merupakan dampak yang cukup besar pada laba produsen. Untuk alasan ini, banyak perusahaan menganggap mengotomatisasi proses pengelasan menjadi keputusan yang diperlukan untuk tetap kompetitif.

Konsistensi

Kontrol kualitas sangat penting untuk aplikasi pengelasan. Ketidaksempurnaan dan inkonsistensi kecil menyebabkan rongga, lengkungan, dan kelemahan pada lasan. Masalah seperti ini bahkan dapat membuat produk tidak dapat digunakan. Hal ini menyebabkan lebih banyak memo dan bahan yang terbuang. Sebagian besar produsen melacak jumlah bahan yang terbuang setiap tahun. Biaya ini dapat diperoleh kembali dengan integrasi robot las ke dalam proses Anda. Konsistensi robotika berarti kualitas las yang sama setiap kali dan lebih sedikit skrap dibandingkan dengan pengelasan manual.

Presisi

Untuk aplikasi tertentu, presisi ekstrim diperlukan. Tingkat kinerja ini hanya dapat dicapai melalui otomatisasi proses pengelasan. Umpan balik resolusi tinggi yang diberikan oleh motor servo pada robot memungkinkan presisi yang tidak dapat ditandingi oleh tukang las manusia. Ketepatan ini dapat dicapai berkali-kali karena robot tidak akan lelah seperti tukang las manual.

Efisiensi Material

Tukang las robot lebih efisien dengan penggunaan material. Karena mereka mengikuti serangkaian instruksi yang diprogram, robot akan menggunakan jumlah material yang sama setiap kali mereka mengelas bagian. Bahkan tukang las yang terampil akan membuat kesalahan dan memiliki inkonsistensi. Ada variasi dalam jumlah bahan las yang dikonsumsi dari bagian ke bagian dalam proses manual. Bahan-bahan ini termasuk elektroda, plasma, gas, dll.

Keamanan

Proses pengelasan adalah salah satu yang secara inheren berbahaya. Bahaya ini meliputi:

• Kejutan listrik
• Suara
• Paparan busur
• Bahaya ledakan

Setiap proses yang melibatkan listrik bertegangan tinggi dan suhu tinggi akan berbahaya bagi manusia. Tukang las manual selalu terkena bahaya ini selama proses pengelasan. Potensi cedera meliputi:

• Terbakar
• Setrum
• Gangguan pendengaran
• Kebutaan

Cedera di tempat kerja itu mahal. Biaya ini dikurangi dengan penggunaan robot tukang las. Penting untuk diingat bahwa robot tidak menghilangkan bahaya dari proses. Robot hanya menghapus operator manusia dari paparan langsung ke proses. Anda harus mengikuti protokol keselamatan dan strategi mitigasi risiko yang tepat saat mengintegrasikan robot tukang las di fasilitas Anda.

Jenis Robot yang Digunakan Untuk Pengelasan

Secara teknis, semua jenis robot stasioner dapat digunakan dalam aplikasi pengelasan. Jenis robot tersebut antara lain:

• Lengan artikulasi
• Robot enam sumbu
• Robot SCARA
• Silinder
• Cartesian atau Gantry 

Setiap robot ini bisa menjadi tukang las jika alat las dapat dipasang di ujung lengannya. Namun, tipe enam sumbu sejauh ini merupakan jenis robot las yang paling umum. Alasan untuk ini adalah bahwa mereka adalah jenis robot yang paling fleksibel. Robot enam sumbu dapat memutarbalikkan dirinya untuk mengelas pada sudut yang tidak dapat dicapai oleh jenis robot lainnya. Robot ini juga dapat menskala untuk memiliki rentang gerak yang luas yang diperlukan untuk banyak aplikasi pengelasan.

Inovasi terbaru dalam industri pengelasan robot adalah dimasukkannya robot enam sumbu kolaboratif untuk pengelasan. Robot kolaboratif lebih mudah untuk mengajarkan proses baru daripada robot industri standar. Proses pengajaran sering dilakukan dengan teknik hand-guiding. Operator dapat memandu robot melalui proses dengan tangan untuk mengajarinya bagian baru untuk dilas. Ini memberi robotika tempat untuk aplikasi volume sedang. Robot industri standar memerlukan kode baru untuk ditulis untuk mengajarkan bagian baru. Ini mungkin memerlukan seorang spesialis untuk menghabiskan beberapa jam hingga berhari-hari untuk mengembangkan dan menguji kode. Operator mungkin mengajari cobot bagian baru dalam hitungan menit.

Catatan penting di sini adalah bahwa robot pengelasan kolaboratif memiliki keterbatasan. Faktor-faktor seperti ukuran, kecepatan, dan kapasitas muatan berarti robot kolaboratif tidak cocok untuk semua aplikasi pengelasan. Penting untuk mempertimbangkan persyaratan khusus aplikasi Anda untuk menentukan apakah robot kolaboratif adalah solusi yang tepat untuk robot las Anda. Seorang ahli dapat membantu Anda membuat keputusan ini. Jaringan penasihat independen HowToRobot dapat membantu Anda menentukan di mana dan bagaimana mengotomatisasi.

Pertimbangan Tambahan

Ada pertimbangan tambahan yang harus Anda pertanggungjawabkan dengan tukang las robot. Jarang sekali robot dapat dimasukkan ke dalam suatu proses tanpa peralatan tambahan. Robot mungkin juga tidak berfungsi di setiap aplikasi pengelasan. Untuk alasan ini, penting untuk mengidentifikasi pemasok yang berpengalaman.

Minta solusi kepada pemasok di sini dengan alat RFI kami. Mereka akan menjawab Anda bagaimana mereka dapat mengotomatiskan proses Anda dengan cepat dan mudah.

Peralatan tambahan dapat mencakup jig dan sistem keamanan. Jig adalah sistem mekanis yang menahan dan menyajikan bagian-bagian yang akan dilas ke robot dengan cara yang dapat diprediksi. Jig dapat berupa meja putar atau sistem penjepit tergantung pada aplikasinya. Jig juga bisa sangat mahal. Untuk alasan ini, penting untuk memikirkan bagaimana bagian tersebut akan disajikan kepada robot untuk proses pengelasan Anda.

Seperti halnya robot lainnya, peralatan keselamatan harus disertakan dalam keseluruhan biaya proyek. Peralatan keselamatan mungkin termasuk:

• Kandang pengaman
• Sensor
• Tirai tipis
• Pemindai keamanan
• Relai pengaman

Proses pengelasan memiliki bahaya tambahan yang membuat keselamatan semakin penting untuk dipertimbangkan. Robot dirancang untuk secara otomatis melakukan tugasnya berulang kali. Sistem keselamatan memastikan bahwa jika ada operator atau penghalang manusia, robot akan berperilaku aman dan dapat diprediksi.

Kapan Robot Pengelasan Merupakan Ide Buruk?

Ada skenario tertentu di mana robot mungkin tidak bermanfaat untuk aplikasi Anda. Proses tertentu mungkin terlalu bervariasi dalam jenis produk yang digunakan. Misalnya, pertimbangkan bisnis yang memproduksi banyak suku cadang khusus dalam volume kecil. Bisnis ini mungkin menemukan dirinya memprogram ulang robot berkali-kali per tahun. Biaya tambahan dan waktu henti ini dapat membuat robot tidak efisien untuk proses ini.

Risiko lain termasuk ketergantungan pada robot dalam aplikasi tertentu. Jika satu kegagalan robot dapat menahan seluruh proses, Anda mungkin mengekspos diri Anda pada risiko. Untuk alasan ini, penting untuk memiliki langkah-langkah pemeliharaan preventif dan suku cadang di tempat.

Apa Selanjutnya?

Anda dapat menelusuri direktori pemasok kami untuk menemukan perusahaan di dekat Anda yang berspesialisasi dalam aplikasi atau merek robot Anda. Direktori kami yang berisi lebih dari 15.000 pemasok dapat membantu Anda terhubung dengan perusahaan yang relevan dengan Anda dengan cepat dan mudah.

Penting untuk diingat bahwa sistem pengelasan robot memerlukan investasi di muka yang besar dan kuat. Hal ini menyebabkan hambatan masuk yang tinggi ke pasar pengelasan robotik untuk beberapa produsen. Anda dapat menggunakan alat RFQ HowToRobot untuk menerima penawaran dan penawaran dari pemasok robot berdasarkan kebutuhan Anda untuk melihat berapa biaya Anda.