Pengelasan Robotik: Otomatisasi Proyek Pengelasan Anda untuk Efisiensi & ROI yang Unggul

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

Robot pengelasan adalah mesin otomatis apa pun yang beroperasi dalam aplikasi pengelasan. Robot dan pengelasan memiliki sejarah panjang. Tidak heran jika aplikasi pengelasan robotik sering memiliki return on investment yang kuat. Seringkali terdapat banyak integrator dan produsen yang spesialis dalam pengelasan robotik.

Tujuan artikel ini adalah untuk menjelajahi dasar-dasar pengelasan robotik dan keuntungannya. Ini akan membantu Anda mendapatkan titik awal dalam mengotomatisasi beberapa proses Anda.

Dalam artikel ini:

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

Dapatkan penawaran dari pemasok tentang bagaimana mereka dapat mengotomatisasi proses pengelasan Anda – posting permintaan Anda.

Industri Untuk Pengelasan Robotik

Idealnya, robot dapat mengelasi di setiap industri yang memiliki aplikasi pengelasan. Industri yang paling umum untuk robot pengelasan adalah:

• Otomotif
• Aerospace
• Logam
• Konstruksi

Perusahaan di industri ini sering mendapatkan kesuksesan besar dengan pengelasan robotik. Alasannya adalah jenis produk yang dibuat perusahaan ini mudah diotomatisasi. Dalam artikel sebelumnya, kami membahas karakteristik tugas yang ideal untuk robot. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang topik ini di sini: Robot Industri: Panduan #1 Tentang Robotika untuk Semua Industri.

Misalnya, industri otomotif adalah pengguna besar robot pengelasan. Proses pengelasan otomotif memiliki karakteristik berikut:

• Melakukan pengelasan yang sama berulang kali
• Variasi kecil bagian yang akan dielasi
• Proses memiliki bahaya bawaan
• Memerlukan tingkat repeatability dan akurasi tinggi
• Memerlukan throughput tinggi

Jelas mengapa robot pertama digunakan dalam aplikasi pengelasan otomotif!

Jenis Pengelasan Robot

Terdapat beberapa jenis pengelasan yang berbeda. Secara alami, Anda mungkin bertanya-tanya jenis pengelasan mana yang dapat dilakukan robot. Robot biasanya dapat melakukan setiap jenis proses pengelasan. Ini termasuk:

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

Pengelasan titik adalah jenis pengelasan resistensi yang menyatukan dua potong logam pada satu titik. Hence, nama “pengelasan titik”. Proses ini menggunakan arus listrik besar melalui logam untuk menghasilkan jumlah panas yang besar. Panas ini melelehkan logam sehingga dua lembar dapat menyatu bersama.

Pengelasan busur adalah bentuk pengelasan yang lama namun sangat umum. Seperti yang namanya suggest, pengelasan busur menggunakan busur listrik untuk menyatukan logam. Seperti pengelasan titik, listrik adalah katalis untuk proses ini. Arus melalui stik logam ke material. Stik logam disebut sebagai elektroda. Busur terlihat sebagai cahaya yang terang. Busur ini memberikan panas yang diperlukan untuk melelehkan dua potong logam bersama.

Pengelasan resistensi adalah istilah yang lebih luas untuk beberapa jenis pengelasan. Ini mencakup setiap las di mana arus listrik dilewatkan melalui kontak langsung melalui dua potong logam untuk menyatukan mereka. Pengelasan titik adalah satu jenis pengelasan resistensi. Jenis lainnya termasuk pengelasan projeksi dan pengelasan jalur.

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

Pengelasan TIG adalah jenis pengelasan busur lainnya. TIG singkatan dari tungsten inert gas. Proses ini menggunakan elektroda tungsten untuk membuat busurnya. Seperti pengelasan MIG, jenis ini juga menggunakan gas untuk perlindungan kontaminan. Pengelasan TIG adalah jenis yang terkenal sulit dikuasai oleh operator. Ini juga tidak secepat jenis pengelasan sebanding lainnya. Apa yang hilang dalam kecepatan, ia dapatkan dalam las yang lebih terfokus, seringkali lebih kuat.

Pengelasan laser menggunakan sinar laser berdaya tinggi untuk membuat las yang kecil dan terfokus. Gaya ini memungkinkan kontrol yang tak tertandingi sehingga berguna untuk pengelasan logam dan plastik. Sistem pengelasan laser mencakup jenis fiber, gas, dan solid-state. Sistem ini menawarkan beberapa tingkat kecepatan dan akurasi tertinggi yang dapat dicapai untuk industri pengelasan. Namun, Anda harus mengharapkan sistem pengelasan laser menjadi salah satu opsi termahal di pasar pengelasan.

Pengelasan plasma mirip dengan pengelasan TIG dan kadang-kadang bahkan menggunakan elektroda tungsten. Ini terutama berbeda dalam konstruksi lampu. Lampu memiliki ujung tembaga kecil yang mengeluarkan busur dengan kecepatan dan suhu tinggi. Inilah tempat keuntungan pengelasan plasma terletak. Suhu busur standar untuk pengelasan plasma dapat berada dalam rentang 25.000 °C hingga 30.000 °C. Secara bandingkan, suhu standar untuk jenis pengelasan busur lainnya dapat berada dalam rentang 5.000 °C hingga 6.000 °C.

Mengapa Mengotomatisasi Proses Pengelasan?

Terdapat banyak faktor yang mendorong perusahaan untuk mengotomatisasi proses pengelasan. Return besar ditemukan dalam beralih dari pengelasan manual ke otomatisasi. Alasan umum meliputi:

• Peningkatan waktu siklus
• Biaya tenaga kerja dan ketersediaan
• Konsistensi
• Presisi
• Efisiensi material
• Keselamatan

Waktu Siklus

Waktu siklus sering menjadi kekhawatiran segera untuk proses pengelasan volume tinggi. Aplikasi yang memerlukan tingkat throughput tinggi terkadang menemukan kecepatan operator sebagai faktor pembatas dalam manufaktur. Dengan kata lain, pengelas manual memiliki batas kecepatan pengelasan yang dapat berdampak negatif pada produsen. Robot dapat melas dengan tingkat yang lebih tinggi dari bahkan pengelas manusia yang terampil. Kecepatan ini ditemukan tidak hanya selama proses pengelasan itu sendiri, tetapi juga dalam waktu yang diperlukan untuk berpindah posisi. Selain itu, robot tidak perlu istirahat atau mengalami downtime karena pergantian shift. Seorang pengelas robot dapat terus melas selama material tersedia untuknya. Faktor-faktor ini seringkali menghasilkan return on investment yang paling terlihat bagi produsen.

Bagaimana return Anda mungkin terlihat? Kalkulator Investasi kami dapat membantu Anda memperkirakan penghematan dan mengidentifikasi area perbaikan, serta menghitung return on investment Anda.

Biaya Tenaga Kerja dan Akurasi

Pengelas yang terampil adalah komoditas yang mahal dan terbatas di pasar tenaga kerja saat ini. Ini menempatkan produsen dalam posisi sulit untuk mempertahankan operasi. Perbedaan keterampilan menghasilkan perbedaan kualitas yang terlihat dalam pengelasan yang berdampak negatif pada penjualan. Selain itu, biaya tenaga kerja adalah dampak besar pada garis laba produsen. Untuk alasan ini, banyak perusahaan menemukan pengotomatisasian proses pengelasan sebagai keputusan yang diperlukan untuk tetap kompetitif.

Konsistensi

Kontrol kualitas esensial untuk aplikasi pengelasan. Ketidaksempurnaan dan ketidakkonsistenan kecil menyebabkan void, bending, dan kelemahan pada las. Masalah seperti ini bahkan dapat membuat produk tidak dapat digunakan. Ini menghasilkan lebih banyak scrap dan material yang sia-sia. Sebagian besar produsen melacak jumlah material yang sia-sia setiap tahun. Biaya ini dapat dikembalikan dengan integrasi robot pengelasan ke dalam proses Anda. Konsistensi robotika berarti kualitas las yang sama setiap kali dan lebih sedikit scrap dibandingkan pengelasan manual.

Presisi

Untuk aplikasi tertentu, presisi ekstrim diperlukan. Tingkat performa ini hanya dapat dicapai melalui pengotomatisasian proses pengelasan. Umpan balik resolusi tinggi yang disediakan oleh servo motor pada robot memungkinkan presisi yang tidak dapat dipertandingi oleh pengelas manual. Presisi ini dapat dicapai berulang kali karena robot tidak akan lelah seperti pengelas manual.

Efisiensi Material

Pengelas robot lebih efisien dalam penggunaan material. Karena mereka mengikuti serangkaian instruksi yang diprogram, robot akan menggunakan jumlah material yang sama setiap kali mereka melas bagian. Bahkan pengelas yang terampil akan membuat kesalahan dan memiliki ketidakkonsistenan. Terdapat variasi dalam jumlah material pengelasan yang dikonsumsi dari bagian ke bagian dalam proses manual. Material ini termasuk elektroda, plasma, gas, dll.

Keselamatan

Proses pengelasan adalah proses yang secara bawaan berbahaya. Bahaya-bahaya ini termasuk:

• Kecematan listrik
• Bising
• Paparan busur
• Bahaya ledakan

Setiap proses yang mencakup listrik tegangan tinggi dan suhu tinggi akan berbahaya bagi manusia. Pengelas manual selalu terpapar bahaya ini selama proses pengelasan. Cedera potensial termasuk:

• Luka bakar
• Kecematan listrik
• Kehilangan pendengaran
• Kebingungan

Cedera kerja adalah mahal. Biaya ini diminimalkan dengan penggunaan pengelas robot. Penting untuk diingat bahwa robot tidak menghilangkan bahaya dari proses. Robot hanya menghilangkan operator manusia dari paparan langsung terhadap proses. Anda harus mengikuti protokol keselamatan yang tepat dan strategi mitigasi risiko saat mengintegrasikan robot pengelasan di fasilitas Anda.

Jenis Robot yang Digunakan Untuk Pengelasan

Secara teknis, setiap jenis robot stasioner dapat digunakan dalam aplikasi pengelasan. Jenis robot ini termasuk:

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

Setiap robot ini dapat menjadi pengelas jika alat pengelasan dapat dipasang di ujung lengannya. Namun, jenis sumbu enam adalah jenis robot pengelasan yang paling umum. Alasannya adalah mereka adalah jenis robot yang paling fleksibel. Robot sumbu enam dapat memutar dirinya sendiri untuk melas pada sudut yang tidak dapat dicapai oleh jenis robot lain. Robot ini juga dapat diskalakan untuk memiliki rentang gerakan besar yang diperlukan untuk banyak aplikasi pengelasan.

Inovasi terbaru dalam industri pengelasan robotik adalah inklusi robot sumbu enam kolaboratif untuk pengelasan. Robot kolaboratif lebih mudah diajari proses baru dibandingkan robot industri standar. Proses pengajaran sering dilakukan dengan teknik pemandu tangan. Operator dapat memandu robot melalui proses dengan tangan untuk mengajarinya bagian baru untuk dielasi. Ini memberikan robotika tempat untuk aplikasi volume menengah. Robot industri standar memerlukan kode baru untuk ditulis untuk mengajari bagian baru. Ini mungkin memerlukan spesialis untuk menghabiskan beberapa hari hingga hari untuk mengembangkan dan menguji kode. Operator mungkin mengajari cobot bagian baru dalam waktu beberapa menit.

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

Pertimbangan Tambahan

Terdapat pertimbangan tambahan yang harus Anda akuntansi dengan pengelas robot. Jarang sekali robot dapat diperkenalkan ke dalam proses tanpa peralatan tambahan. Robot juga mungkin tidak bekerja dalam setiap aplikasi pengelasan. Untuk alasan ini, penting untuk mengidentifikasi pemasok yang berpengalaman.

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

Peralatan tambahan dapat mencakup jig dan sistem keselamatan. Jig adalah sistem mekanik yang memegang dan menyajikan bagian yang akan dielasi ke robot dengan cara yang dapat diprediksi. Jig dapat berupa meja putar atau sistem klem tergantung pada aplikasi. Jig juga dapat cukup mahal. Untuk alasan ini, penting untuk memikirkan bagaimana bagian akan disajikan ke robot untuk proses pengelasan Anda.

Seperti dengan robot apa pun, peralatan keselamatan harus termasuk dalam biaya keseluruhan proyek. Peralatan keselamatan mungkin mencakup:

• Kandang keselamatan
• Sensor
• Curtain cahaya
• Scanner keselamatan
• Relay keselamatan

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

Kapan Robot Pengelasan Adalah Ide Buruk?

Terdapat skenario tertentu di mana robot mungkin tidak bermanfaat untuk aplikasi Anda. Beberapa proses mungkin terlalu banyak bervariasi dalam jenis produk yang digunakan. Misalnya, pertimbangkan bisnis yang memproduksi banyak bagian khusus dalam volume kecil. Bisnis ini mungkin menemukan dirinya memprogram ulang robot banyak kali per tahun. Biaya tambahan dan downtime ini dapat membuat robot tidak efisien untuk proses ini.

Risiko lainnya termasuk ketergantungan pada robot dalam aplikasi tertentu. Jika kegagalan tunggal robot dapat menghentikan seluruh proses, Anda mungkin mengekspos diri Anda pada risiko. Untuk alasan ini, penting untuk memiliki tindakan pemeliharaan mencegah dan bagian cadangan yang tersedia.

Selanjutnya?

Anda dapat menelusuri direktori pemasok kami untuk menemukan perusahaan di dekat Anda yang spesialis dalam aplikasi atau merek robot Anda. Direktori kami yang 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 robotik memerlukan investasi awal yang besar. Ini menghasilkan hambatan masuk yang tinggi ke pasar pengelasan robotik bagi beberapa produsen. Anda dapat menggunakan alat RFQ HowToRobot untuk menerima penawaran dan tawaran dari pemasok robot berdasarkan kebutuhan Anda untuk melihat biaya yang mungkin Anda keluarkan.