Panduan Utama Pengelasan Robotik dalam Manufaktur
Sumber:Pixabay
Robot las adalah salah satu robot industri terpenting di ruang manufaktur. Mereka menangani pengelasan, yang pada dasarnya adalah satu-satunya hal yang menyatukan mesin, termasuk mobil. Robotika dalam manufaktur otomotif sangat bergantung pada pengelasan otomatis, menggantikan tenaga manusia di hampir semua pabrik mobil di seluruh dunia. Dari semua aplikasi robot industri di bidang manufaktur , pengelasan robotik adalah yang terbaru, yang diperkenalkan kurang dari 20 tahun yang lalu.
Jenis Proses Pengelasan Robot
Ada sekitar enam proses pengelasan otomatis yang banyak digunakan dalam industri manufaktur. Setiap proses memiliki fungsi yang unik dan memiliki robot khusus yang dirancang untuk menjalankan fungsi tersebut.
Pengelasan Titik Tahanan
Pengelasan titik resistansi adalah proses di mana panas dari hambatan listrik diterapkan dengan kekuatan untuk mengelas bahan logam bersama-sama. Konsentrasi tekanan dan listrik pada satu titik ini menyebabkan logam meleleh dan menyatu saat mereka dalam keadaan cair. Logam tersebut kemudian dibiarkan mendingin dan menyatu secara permanen di titik tersebut, sehingga dinamakan Spot Welding.
Keuntungan menggunakan robot pengelasan titik banyak; salah satunya adalah mulus; itu tidak meninggalkan bekas pengelasan yang telah terjadi. Satu lagi adalah bahwa itu jauh lebih kuat dibandingkan dengan jenis pengelasan lainnya; sekali dua bagian melebur menjadi satu sama lain, ada titik lemah yang tersisa. Industri otomotif sangat bergantung pada robot pengelasan titik, dengan rata-rata mobil memiliki lebih dari 5.000 titik pengelasan.
Pengelasan Laser
Ini adalah bentuk lanjutan lain dari penyambungan logam yang memfokuskan panas pada satu titik menggunakan sinar laser. Teknologi ini telah ada selama lebih dari 30 tahun. Pengelasan laser bekerja dengan menyatukan dua lembaran logam yang saling bersentuhan. Ini diikuti oleh konsentrasi sinar laser di tepi lembaran logam. Panas yang hebat membuat mereka meleleh pada saat yang sama, mencampurnya untuk menyelesaikan sambungan. Begitu mereka mendingin, mereka menjadi satu.
Beberapa keuntungan dari pengelasan laser termasuk presisi tinggi karena sinar laser dapat dikontrol dengan mudah. Kecepatan pengelasan juga sangat tinggi; panas yang hebat menyebabkan semua jenis logam meleleh satu sama lain, membentuk sambungan secara instan. Konsistensinya juga tinggi, yang menjadikannya metode yang ideal jika Anda ingin menciptakan keseragaman.
Pengelasan Busur Logam Gas
Ini adalah jenis pengelasan robot proses di mana sumber panasnya adalah busur yang terbentuk antara elektroda logam habis pakai dan benda kerja dengan pelindung gas yang dipasok dari luar yang biasanya berupa gas inert. Hal ini menyebabkan kolam las terbentuk antara dua bahan, yang sekarang bergabung setelah pendinginan.
Ada dua jenis robot las busur logam gas . Yang pertama disebut Pengelasan Gas Inert Logam (MIG robot pengelasan ) yang menggunakan gas inert seperti Argon atau Helium; Lalu, ada Metal Active Gas Welding (MAG) yang menggunakan gas aktif yang biasanya berupa campuran oksigen, karbon dioksida, dan argon.
Keuntungan utama dari pengelasan busur logam gas adalah tidak ada percikan bahan cair, seperti yang biasanya terjadi pada teknik pengelasan lainnya; gas pelindung melindungi kolam las sampai mendingin.
Pengelasan Busur Gas Tungsten
Ini adalah jenis pengelasan yang melewatkan listrik antara elektroda dan bahan yang akan dilas. Lasan dilindungi dari atmosfer oleh gas pelindung yang menyelimuti area lasan. Elektroda yang digunakan dalam proses ini terbuat dari tungsten. Alasan mengapa logam ini dipilih adalah fakta bahwa ia memiliki suhu leleh tertinggi dari logam mana pun pada 6.170 derajat Fahrenheit.
Tiga paduan tungsten utama yang digunakan dalam proses pengelasan ini adalah tungsten zirkonia, yang digunakan untuk logam non-ferrous dan menggunakan arus AC yang lebih tinggi. Ada Tungsten Thoriated, yang digunakan pada karbon dan baja tahan karat, dan terakhir Tungsten murni, yang digunakan pada aluminium dan magnesium.
Pengelasan Busur Pengukur Tipis
Ini adalah proses pengelasan robotik yang digunakan pada material tipis yang membutuhkan pengelasan halus. Siapa pun yang berpengalaman dengan pengelasan akan membuktikan fakta bahwa mengelas lembaran logam tipis adalah tantangan besar. Jika Anda menggunakan terlalu banyak kekuatan atau jenis pengelasan yang sangat ekstrim, itu dapat mengubah seluruh sifat bahan yang terlibat. Pengelasan busur pengukur tipis bekerja dengan meminimalkan luka bakar yang dapat membuat las cair runtuh, menodai material. Ada dua gas inert yang digunakan dengan proses ini untuk meminimalkan percikan; Tungsten Inert Gas (TIG) dan Metal Inert Gas (MIG).
Pengelasan Plasma
Pengelasan plasma adalah proses pengelasan busur yang bekerja dengan cara yang mirip dengan pengelasan busur pengukur tipis; satu-satunya perbedaan di sini adalah bahwa busur plasma dapat dipisahkan dari selubung gas pelindung. Plasma kemudian diperas melalui nosel tembaga tulang halus, yang kemudian menyempitkan busur. Proses tersebut dapat dilakukan melalui tiga cara utama; Pengelasan mikroplasma yang digunakan untuk lembaran tipis setebal 0,1 mm.
Yang kedua disebut Pengelasan Arus Sedang yang menggunakan arus antara 15-200A; memiliki penetrasi yang lebih dalam. Metode terakhir disebut Pengelasan Lubang Kunci, yang digunakan pada lembaran logam setebal 10 mm.
Pro dan Kontra menggunakan Robot untuk Pengelasan
Tidak dapat disangkal fakta bahwa robot menjadi lebih terlibat dalam proses manufaktur seiring berjalannya waktu. Di beberapa negara, mereka telah menggantikan tenaga manusia sepenuhnya. Ada keuntungan dan kerugian menggunakan robot untuk pengelasan, dan itu adalah sebagai berikut.
Pro
Ada peningkatan efisiensi dan produktivitas: Robot las sangat presisi dalam pekerjaannya karena diprogram seperti itu; ada sangat sedikit ruang untuk kesalahan. Kemampuan mereka untuk melakukan tugas yang berulang-ulang tanpa melelahkan meningkatkan produktivitas.
Waktu siklus lebih pendek: Saat manufaktur menjadi efisien, waktu siklus menjadi lebih pendek, yang pada gilirannya berarti lebih banyak yang dapat diproduksi dalam jangka waktu tersebut dibandingkan dengan apa yang dibuat dengan mengandalkan tenaga manusia.
Pemanfaatan lantai yang lebih baik: Mengotomatiskan tempat kerja telah mengurangi jejak manusia dan, pada gilirannya, menciptakan lebih banyak ruang lantai untuk hal-hal lain. Satu robot las mampu melakukan pekerjaan yang dulunya ditangani oleh sekelompok orang. Dengan lebih banyak ruang berarti ada lebih banyak ruang untuk bergerak serta penambahan mesin las robot . baru .
Keamanan ditingkatkan: Manusia tidak dapat mempertahankan fokus terlalu lama; semakin banyak mereka bekerja, semakin tinggi selang konsentrasi; hal inilah yang menyebabkan terjadinya kecelakaan di tempat-tempat yang menggunakan alat berat. Robot pengelasan, di sisi lain, dapat berjalan berhari-hari tanpa salah langkah. Kecelakaan tidak lagi sering terjadi di pabrik manufaktur karena hal ini.
Pengurangan pemborosan: Tingkat akurasi tinggi yang ditunjukkan oleh robot sangat efisien sehingga sangat sedikit yang tersisa untuk dibuang. Eros manusia adalah penyumbang limbah terbesar di sebagian besar pabrik. Namun, dengan robot, sebagian besar bahan baku dimanfaatkan secara maksimal.
Kekurangannya
Biaya awal otomatisasi sangat tinggi: Mempertimbangkan jumlah pemrograman robot industri yang digunakan untuk membuat robot ditambah dengan alat rumit yang diperlukan agar mereka dapat berfungsi dengan baik, biaya untuk mengotomatisasi pabrik Anda sangat tinggi pada fase awal.
Pelatihan diperlukan: Sebanyak robot telah mengambil alih posisi manusia, sebagian besar masih perlu dioperasikan dan diawasi oleh manusia. Melatih manusia untuk mengoperasikan robot ini bisa menjadi urusan yang sangat mahal yang membutuhkan waktu mengingat betapa canggihnya robot industri. Hal yang sama juga berlaku untuk perbaikan dan pemeliharaan, hanya ahli khusus yang dapat menangani jenis pekerjaan itu dan jumlahnya terbatas di pasaran.
Pengambilan keputusan terbatas: Secanggih apa pun, robot tidak memiliki kemampuan untuk membuat keputusan, mereka hanya beroperasi berdasarkan serangkaian instruksi yang dimasukkan ke dalamnya oleh programmer. Ada banyak keputusan yang membutuhkan faktor manusia di tempat kerja, sesuatu yang tidak dimiliki robot saat ini. Dengan perkembangan AI yang semakin cepat, ada harapan bahwa di masa depan robot akan memiliki kemampuan untuk memikirkan sesuatu terlebih dahulu.
Fleksibilitas terbatas: Tidak seperti manusia yang dapat dilatih untuk menangani dua peran berbeda secara berurutan, kebanyakan robot pengelasan terlalu khusus untuk mereka lakukan. Mereka diprogram untuk memenuhi satu ceruk yang mereka dedikasikan tanpa penyimpangan. Satu-satunya cara robot las dapat berganti peran adalah ketika mereka sengaja diprogram ulang untuk melakukan itu.
Periode implementasinya lama: Beralih ke robot tidak terjadi dengan lambaian tangan. Anda harus terlebih dahulu merestrukturisasi pabrik Anda untuk mengakomodasi mereka, kemudian ada masalah pengiriman mereka ke premis mengingat seberapa berat mereka. Anda juga akan memerlukan bantuan ahli untuk menyiapkannya, semua ini diikuti dengan masa percobaan untuk memastikan mereka bekerja seperti yang diharapkan sebelum produksi dilanjutkan. Anda mencari minimal 20 minggu sebelum Anda beroperasi penuh.
Sistem dan Pemrograman Pengelasan Robot
Robot las memerlukan perangkat lunak khusus untuk menjalankan perannya. Perangkat lunak ini dibuat oleh perusahaan independen yang kemudian menjualnya ke produsen robot. Berikut ini adalah beberapa sistem pengelasan robot yang paling populer perangkat lunak.
Verbotik
Sumber:verbotics. com
Verbotics Weld adalah perangkat lunak pengelasan sederhana namun kuat yang dapat dijalankan dari desktop apa pun. Ini adalah pengaturan offline yang membuat pengelasan robot menjadi urusan yang mudah. Ini memiliki antarmuka pengguna yang memberi Anda pratinjau tentang bagaimana robot las dapat dikendalikan oleh program. Verbotics tidak gratis tetapi memiliki versi uji coba yang memungkinkan Anda menguji coba perangkat lunak sebelum membuat keputusan akhir.
Almacam Las
Sumber:almacam. com
Amalacam Weld adalah perangkat lunak robot las offline yang memungkinkan produsen mengoptimalkan robot las mereka untuk meningkatkan efisiensi. Almacam Weld telah digunakan selama lebih dari 20 tahun dan telah meningkat selama bertahun-tahun menjadi salah satu perangkat lunak pengelasan yang paling dicari. Salah satu keunggulan perangkat lunak ini adalah mudah dipasang dan tidak memerlukan terlalu banyak pelatihan bagi operator untuk memahaminya.
ABB
Sumber:baru. abb.com
ABB adalah perangkat lunak pengelasan offline lainnya yang mudah digunakan dan diterapkan di tempat kerja mana pun. Ini meningkatkan produktivitas selain mengurangi risiko sekaligus memaksimalkan investasi pada semua sistem robot Anda. ABB kompatibel dengan banyak robot pengelasan dan dapat dioperasikan oleh siapa saja yang dapat dilatih untuk memahami cara kerjanya.
Area dimana Robotic Welding Diterapkan
Pengelasan robotik banyak digunakan di pabrik yang menangani mesin berat. Beberapa industri tersebut antara lain sebagai berikut.
Industri Otomotif
Sumber:Pixabay
Rata-rata mobil memiliki lebih dari 5000 suku cadang yang dilas, itu cukup membuktikan betapa pentingnya sistem pengelasan otomatis sangat penting. Pekerjaan tersebut dulunya ditangani oleh manusia tetapi mengakibatkan pengelasan yang tidak merata yang membuat mobil kurang efisien di jalan. Pabrikan mobil modern tidak dapat melakukannya tanpa robot las. Teknologi di balik pengelasan robotik diharapkan semakin meningkat di masa mendatang.
Industri Elektronik
Sumber:Pixabay
Motherboard komputer terbuat dari komponen yang sangat kecil yang tidak dapat dilas dengan tangan. Pengelasan robotik yang terlibat dalam pembuatan barang-barang tersebut sangat canggih dengan kemampuan untuk mengelas bahkan hal terkecil yang akan sulit dilihat dengan mata telanjang. Penggunaan pengelasan robot adalah satu-satunya cara yang dapat menghasilkan elektronik secepat permintaan mereka.
Industri Minyak
Sumber:Pixabay
Pipa-pipa besar yang digunakan untuk mengangkut minyak mentah melintasi jarak yang sangat jauh bergantung pada pengelasan robotik untuk menghubungkannya karena harus dibuat dalam beberapa bagian. Alasan lain mengapa robot terlibat dalam pengelasan pipa ada hubungannya dengan keselamatan. Pipa harus anti bocor untuk menghindari ledakan atau kebocoran yang dapat membahayakan manusia dan lingkungan.
Industri Dirgantara
Sumber:Pixabay
More than cars, airplanes require the most attention when manufacturing their parts considering the fact they have to stay airborne. To reduce errors, all the welding of airplane parts are done by highly advanced welding robots that are programmed to cover all parts. They are equipped with vision technology that they can use to detect any flaw.
Guide to Buying a Welding Robot
Source:Pinterest
The hardest part of automating your manufacturing business is deciding the right robot to go for. There are countless robot manufacturers in the world, each with unique products that promise the best results. Deciding what to go for requires a lot of research since robots cost a lot. It is the kind of investment you make once in a lifetime, therefore it has to be done right. The following is a guide on buying welding robots for your manufacturing plant.
Complexity
A good welding robot should be one that is easy to understand. Getting a welding robot that is too complicated may stop your production once they run into problems as it would require an expert to be brought in from the manufacturer to get it going on again. When selecting a welding robot, first ensure that it is simple enough for your in-house technician to handle it to save costs on repairs in the future.
Peripherals
Source:Pinterest
Some welding robots need add-ons for them to work, this is an added cost that should be avoided if you can. Go for a welding robot that comes in a whole package, with the ability to handle a myriad of functions without the need to spend more on buying other parts. If you have to buy one that needs accessories, make sure the parts in questions are easy to find locally.
Space Availability
Source:Pixabay
The number and the size of the welding robots you intend to acquire depend on the space available at your plant. When replacing human labor with robots, you will be forced to clear the floor in advance. The bigger space, the more the number of welding robots that can be fitted in and vice versa. If you were running a small factory and you intend to automate you will need bigger floor space.
Nature of Work
Source:Pinterest
Some manufacturing processes do not require advanced welding processes, but if you are in the kind of manufacturing that involves heavy metallic parts then robotic welding would be the most sensible route to take. Automotive manufacturing involves the use of heavy car parts that cannot be handled well by human labor, welding robots are the only option left in that industry.
Your Budget
Source:Pixabay
The cheapest heavy-duty industrial robot goes for about $50,000, you could get a used one for slightly less but the bottom line is, robots are expensive. As much as the end justifies the means in the long run, the initial welding robot cost of automating a manufacturing plant will run you into debts if you are not cautious. Besides the cost of purchasing them, you will also need money for training people, setting them up in the factory, and future repairs. It will be a while before you are able to return all the initial investment.
Flexibility
Most robots involved in manufacturing are task-oriented, i.e they are designed to handle a specific role. As much as this makes them efficient, it does limit their range and when you consider their cost, it would really help you a lot if you can get a factory robot arm that can handle more than one role. A welding robot that can also handle picking and placing would be a better investment compared to one that can only handle welding.
Availability
It will cost you more to import a specific type of welding robot if it cannot be found locally. If you happen to live near a major robot manufacturer you may be lucky enough to even place special orders for customized robots. The use of industrial robots is not as widespread in all areas, this makes industrial automation manufacturers to be concentrated in specific areas that may be located too far from where your plant is. Consider the cost of importing welding robots before making a choice.
Support
Source:Pinterest
After-sale support is vital when it comes to handling robots. They are machines like any other, only highly advanced. Regardless, they will eventually break down or malfunction after prolonged use. When this happens you will require help with them without having to fork out crazy amounts of money. Go for industrial robot manufacturers that are able to offer warranties as well as dedicated technical hope for a specific amount of time.
Spare Parts Availability
Source:Pinterest
Overused welding parts like end effectors are most likely to break down as they do most of the work. Any movable part is prone to the friction of some kind and even though it takes time, they will need replacements along the way. Select a welding robot whose spare parts are readily available at a moment’s notice. Lack of spare parts may bring production to a halt and that is one interruption you do not want to deal with.
Software Upgrades
Source:Pinterest
The availability of software upgrades is also another big factor that should help you narrow down on the type of welding robot you would want for your factory. Upgrades make the robots become more efficient, being stuck with a robot that is using software that is overdue may start affecting the quality of production. Go for robots that have constant software support all through with upgrades at least once a year.
Kesimpulan
Welding robots are among the most important industrial robots in the manufacturing space. Owing to the high heat involved in the process, the role is best executed by welding robots as they are able to handle and withstand heat more than people. If you plan to buy a welding robot for a manufacturing plant, pay a visit to the nearest welding robot manufacturer and get the best automated welding machine for your enterprise.
Also Read:
Welding Robot:A List of Best 10 Robotic Welding Company Brands
July 14, 2021 Read More » 
Robotic Welding Cell:What It Is and Where to Buy It
March 29, 2021 Read More » 
Best Welding Machine Manufacturers in Italy
October 20, 2020 Read More »
