Pengelasan Robotik dalam Manufaktur: Panduan Ahli Komprehensif

Robot pengelasan di antara robot industri yang paling penting di ruang manufaktur. Mereka menangani pengelasan, yang pada dasarnya adalah satu hal yang menyatukan mesin, mobil termasuk. Robotika dalam manufaktur otomotif sangat bergantung pada pengelasan otomatis, menggantikan tenaga kerja manusia di hampir semua pabrik manufaktur mobil di seluruh dunia. Di antara semua aplikasi robot dalam manufaktur, pengelasan robotik adalah yang paling baru, diperkenalkan kurang dari 20 tahun yang lalu.

Jenis Proses Pengelasan Robotik

Ada sekitar enam proses pengelasan otomatis yang banyak digunakan dalam manufaktur industri. Setiap proses melayani fungsi unik dan memiliki robot khusus yang dirancang untuk melaksanakan fungsi tersebut.

Pengelasan Titik Resistansi

Pengelasan titik resistansi adalah proses di mana panas dari resistansi listrik diterapkan dengan gaya untuk melemahkan bahan logam bersama. Konsentrasi tekanan dan listrik pada satu titik menyebabkan logam meleleh dan menyatu saat mereka dalam keadaan cair. Logam kemudian dibiarkan pendingin dan menjadi tergabung secara permanen pada titik itu, dari sini nama Pengelasan Titik.

Keuntungan menggunakan robot pengelasan titik banyak; satu adalah halus; tidak meninggalkan tanda pengelasan yang telah dilakukan. Yang lain adalah jauh lebih kuat dibandingkan jenis pengelasan lain; setelah dua bagian meleleh satu sama lain, tidak ada titik lemah yang tersisa. Industri otomotif sangat bergantung pada robot pengelasan titik, dengan mobil rata-rata memiliki lebih dari 5000 las titik.

Pengelasan Laser

Ini adalah bentuk lanjutan lain dari penggabungan 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 lembar logam dalam kontak satu sama lain. Diikuti oleh konsentrasi sinar laser pada tepi lembar logam. Panas intens membuatnya meleleh pada saat yang sama, mencampurnya menyelesaikan sambungan. Setelah pendingin, mereka menjadi satu.

Beberapa keuntungan pengelasan laser meliputi presisi tinggi karena sinar laser dapat dikontrol dengan mudah. Kecepatan pengelasan juga sangat tinggi; panas intens menyebabkan jenis logam apa pun meleleh satu sama lain, membentuk sambungan secara instan. Konsistensi juga tinggi, yang menjadikannya metode ideal jika Anda ingin menciptakan keseragaman.

Pengelasan Gas Metal Arc

Ini adalah jenis proses pengelasan robotik di mana sumber panas adalah busur yang terbentuk antara elektroda logam yang dapat dikonsumsi dan workpiece dengan perlindungan gas yang disuplai secara eksternal yang biasanya gas iners. Ini menyebabkan kolam las terbentuk antara dua bahan, yang sekarang menyatu setelah pendingin.

Ada dua jenis robot pengelasan busur gas metal. Yang pertama disebut Pengelasan Gas Iners Metal (robot pengelasan MIG) yang menggunakan gas iners seperti Argon atau Helium; kemudian ada Pengelasan Gas Aktif Metal (MAG) yang menggunakan gas aktif yang biasanya campuran oksigen, karbon dioksida, dan argon.

Keuntungan utama pengelasan busur gas metal adalah tidak ada percikan bahan cair, seperti yang biasanya terjadi dengan teknik pengelasan lain; gas pelindung melindungi kolam las hingga pendingin.

Pengelasan Gas Tungsten Arc

Ini adalah jenis pengelasan yang melewatkan listrik antara elektroda dan bahan yang akan di las. Las dilindungi dari atmosfer oleh gas pelindung yang melingkupi area las. Elektroda yang digunakan dalam proses ini terbuat dari tungsten. Alasan logam ini dipilih adalah fakta bahwa memiliki suhu meleleh tertinggi dari logam apa pun pada 6.170 derajat Fahrenheit.

Tiga leguran tungsten utama yang digunakan dalam proses pengelasan ini adalah Zirconiated tungsten, yang digunakan untuk logam non-ferrous dan menggunakan arus AC lebih tinggi. Ada Thoriated tungsten, yang digunakan pada baja karbon dan baja tahan karat, dan terakhir Pure tungsten, yang digunakan pada aluminium dan magnesium.

Pengelasan Busur Tipis

Ini adalah proses pengelasan robotik yang digunakan pada bahan tipis yang memerlukan pengelasan yang halus. Siapa pun yang mahir dalam pengelasan akan menyaksikan fakta bahwa pengelasan lembar logam tipis adalah tantangan besar. Jika Anda menggunakan terlalu banyak gaya atau jenis pengelasan yang sangat ekstrem, itu dapat mengubah seluruh sifat bahan yang terlibat. Pengelasan busur tipis bekerja dengan meminimalkan burn through yang dapat membuat las cair runtuh, merusak bahan. Ada dua gas iners 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 sama seperti pengelasan busur tipis; perbedaannya di sini adalah busur plasma dapat dipisahkan dari envelop gas pelindung. Plasma kemudian diserap melalui nozzel tembaga halus, yang kemudian menyempitkan busur. Proses dapat dilakukan melalui tiga cara utama; Pengelasan Mikroplasma yang digunakan untuk lembar tipis hingga 0,1mm tebal.

Yang kedua disebut Pengelasan Arus Menengah yang menggunakan antara 15-200A arus; memiliki penetrasi lebih dalam. Metode terakhir disebut Pengelasan Keyhole, yang digunakan pada lembar logam hingga 10mm tebal.

Keuntungan dan Kerugian Menggunakan Robot untuk Pengelasan

Tidak ada yang dapat dipungkiri bahwa robot semakin terlibat dalam proses manufaktur seiring waktu. Di beberapa negara, mereka telah menggantikan tenaga kerja manusia sepenuhnya. Ada keuntungan dan kerugian menggunakan robot untuk pengelasan, dan meliputi berikut.

Keuntungan

• Ada peningkatan efisiensi dan produktivitas: Robot pengelasan akurat dalam pekerjaan mereka karena diprogram demikian; sangat sedikit ruang untuk kesalahan. Kemampuan mereka untuk melakukan tugas repetitif berulang kali tanpa lelah meningkatkan produktivitas.
• Waktu siklus lebih pendek: Seiring manufaktur menjadi efisien, waktu siklus menjadi lebih pendek, yang berarti lebih banyak dapat diproduksi dalam waktu tersebut dibandingkan saat mengandalkan tenaga kerja manusia.
• Pemanfaatan lantai lebih baik: Mengotomatisasi tempat kerja telah mengurangi jejak manusia dan pada gilirannya menciptakan lebih banyak ruang lantai untuk hal lain. Satu robot pengelasan mampu melakukan pekerjaan yang sebelumnya ditangani oleh sekelompok orang. Dengan lebih banyak ruang berarti ada lebih banyak ruang untuk gerakan serta penambahan mesin pengelasan robotik baru.
• Keselamatan meningkat: Manusia tidak dapat mempertahankan fokus terlalu lama; semakin banyak mereka bekerja, semakin tinggi penurunan konsentrasi; inilah yang menyebabkan kecelakaan di tempat yang menggunakan mesin berat. Robot pengelasan, di sisi lain, dapat berjalan berhari-hari tanpa sekali pun salah. Kecelakaan tidak lagi umum di pabrik manufaktur karena ini.
• Pemborosan dikurangi: Tingkat akurasi tinggi yang ditampilkan oleh robot sangat efisien sehingga sangat sedikit yang tersisa untuk dibuang. Kesalahan manusia adalah penyebab terbesar pemborosan di sebagian besar pabrik manufaktur. Dengan robot, sebagian besar bahan baku dimanfaatkan secara maksimal.

Kerugian

• Biaya otomatisasi awal sangat tinggi: Mengingat jumlah pemrograman robot industri yang terlibat dalam pembuatan robot bersama dengan alat rumit yang dibutuhkan agar berfungsi dengan baik, biaya mengotomatisasi pabrik Anda sangat tinggi pada tahap awal.
• Pelatihan diperlukan: Seperti robot telah mengambil posisi manusia, sebagian besar masih perlu dioperasikan dan diawasi oleh orang. Melatih manusia untuk mengoperasikan robot ini bisa menjadi urusan yang sangat mahal yang memakan waktu mengingat seberapa canggih robot industri dapat berada. Hal yang sama juga berlaku untuk perbaikan dan pemeliharaan, hanya ahli spesialis yang dapat menangani jenis pekerjaan tersebut dan mereka terbatas di pasar.
• Pengambilan keputusan terbatas: Seperti canggih mereka, robot tidak memiliki kemampuan untuk mengambil keputusan, mereka hanya beroperasi berdasarkan serangkaian instruksi yang dimasukkan oleh programmer. Ada banyak keputusan yang membutuhkan faktor manusia di tempat kerja, sesuatu yang tidak dimiliki oleh robot saat ini. Dengan pengembangan AI yang semakin cepat, ada harapan bahwa di masa depan robot akan memiliki kemampuan untuk memikirkan hal-hal terlebih dahulu.
• Fleksibilitas terbatas: Berbeda dengan manusia yang dapat dilatih untuk menangani dua peran berbeda secara berurutan, sebagian besar robot pengelasan terlalu spesialisasi untuk melakukannya. Mereka diprogram untuk memuaskan satu niche yang khusus mereka tanpa penyimpangan. Satu-satunya cara robot pengelasan dapat beralih peran adalah ketika mereka sengaja diprogram ulang untuk melakukannya.
• Masa implementasi panjang: Beralih ke robot tidak terjadi dengan irisan jari. Anda pertama kali perlu merestruktur pabrik Anda untuk menampung mereka, kemudian ada masalah pengiriman mereka ke lokasi mengingat seberapa berat mereka. Anda juga akan membutuhkan bantuan ahli untuk menyiapkan mereka, semuanya diikuti oleh periode percobaan untuk memastikan mereka bekerja seperti yang diharapkan sebelum produksi dilanjutkan. Anda melihat paling sedikit 20 minggu sebelum Anda beroperasi sepenuhnya.

Sistem dan Pemrograman Pengelasan Robotik

Robot pengelasan memerlukan perangkat lunak spesifik untuk mereka melaksanakan peran mereka. Perangkat lunak ini dibuat oleh perusahaan independen yang kemudian menjualnya kepada produsen robot. Berikut adalah beberapa perangkat lunak sistem pengelasan robotik yang paling populer.

Verbotics

Verbotics Weld adalah perangkat lunak pengelasan yang sederhana namun kuat yang dapat dijalankan dari desktop apa pun. Ini adalah pengaturan offline yang membuat pengelasan robotik menjadi urusan yang mudah. Ia memiliki antarmuka pengguna yang memberikan pratinjau bagaimana robot pengelasan dapat dikontrol oleh program. Verbotics tidak gratis tetapi memiliki versi uji coba yang memungkinkan Anda menguji perangkat lunak sebelum membuat keputusan akhir.

Almacam Weld

Almacam Weld adalah perangkat lunak robot pengelasan offline yang memungkinkan produsen untuk mengoptimalkan robot pengelasan 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 keuntungan perangkat lunak adalah mudah diinstal dan tidak memerlukan terlalu banyak pelatihan untuk operator untuk menguasainya.

ABB

ABB adalah perangkat lunak pengelasan offline lainnya yang mudah digunakan dan diimplementasikan di tempat kerja apa pun. Ia meningkatkan produktivitas di samping mengurangi risiko sambil memaksimalkan investasi pada semua sistem robot Anda. ABB kompatibel dengan banyak robot pengelasan dan dapat dioperasikan oleh siapa pun yang dapat dilatih untuk memahami cara kerjanya.

Area di Mana Pengelasan Robotik Digunakan

Pengelasan robotik sebagian besar digunakan di pabrik manufaktur yang berurusan dengan mesin berat. Beberapa industri ini meliputi berikut.

Industri Otomotif

Mobil rata-rata memiliki lebih dari 5000 bagian yang di las, itu cukup bukti betapa pentingnya sistem pengelasan otomatis. Pekerjaan dulu ditangani oleh manusia tetapi itu menghasilkan pengelasan yang tidak merata yang membuat mobil kurang efisien di jalan. Produsen mobil modern tidak dapat hidup tanpa robot pengelasan. Teknologi di balik pengelasan robotik diharapkan akan meningkat lebih lanjut di masa depan.

Industri Elektronik

Motherboard komputer terdiri dari komponen yang sangat kecil yang tidak dapat di las dengan tangan. Pengelasan robotik yang terlibat dalam pembuatan item seperti itu sangat canggih dengan kemampuan untuk me las bahkan hal terkecil yang akan sulit dilihat oleh mata telanjang. Penggunaan pengelasan robotik adalah satu-satunya cara yang dapat menghasilkan elektronik secepat permintaannya.

Industri Minyak

Pipa besar yang digunakan untuk mengangkut minyak mentah melalui jarak yang jauh bergantung pada pengelasan robotik untuk menghubungkannya karena harus diproduksi dalam bagian. Alasan lain mengapa robot terlibat dalam pengelasan pipa ada hubungan dengan keselamatan. Pipa harus bocor untuk mencegah ledakan atau kebocoran yang dapat merugikan orang dan lingkungan.

Industri Penerbangan

Lebih dari mobil, pesawat membutuhkan perhatian paling banyak saat memproduksi bagian-bagiannya mengingat fakta bahwa harus tetap terbang. Untuk mengurangi kesalahan, semua pengelasan bagian pesawat dilakukan oleh robot pengelasan yang sangat canggih yang diprogram untuk mencakup semua bagian. Mereka dilengkapi dengan teknologi visi yang dapat digunakan untuk mendeteksi cacat apa pun.

Panduan Membeli Robot Pengelasan

Bagian terbaik dari mengotomatisasi bisnis manufaktur Anda adalah memutuskan robot yang tepat. Ada banyak produsen robot di dunia, masing-masing dengan produk unik yang menjanjikan hasil terbaik. Memutuskan apa yang akan dipilih membutuhkan banyak penelitian karena robot mahal. Ini adalah jenis investasi yang Anda lakukan sekali seumur hidup, oleh karena itu harus dilakukan dengan benar. Berikut adalah panduan tentang pembelian robot pengelasan untuk pabrik manufaktur Anda.

Kompleksitas

Sebuah robot pengelasan yang baik haruslah yang mudah dipahami. Mendapatkan robot pengelasan yang terlalu rumit mungkin menghentikan produksi Anda ketika mereka mengalami masalah karena akan memerlukan ahli yang dibawa dari produsen untuk mengaktifkannya lagi. Saat memilih robot pengelasan, pastikan terlebih dahulu bahwa cukup sederhana untuk ditangani oleh teknisi internal Anda untuk menghemat biaya perbaikan di masa depan.

Periferal

Beberapa robot pengelasan membutuhkan tambahan agar dapat bekerja, ini adalah biaya tambahan yang harus dihindari jika Anda bisa. Pilih robot pengelasan yang datang dalam paket lengkap, dengan kemampuan untuk menangani berbagai fungsi tanpa perlu membelanjakan lebih banyak untuk membeli bagian lain. Jika Anda harus membeli yang membutuhkan aksesori, pastikan bagian yang dimaksud mudah ditemukan secara lokal.

Ketersediaan Ruang

Jumlah dan ukuran robot pengelasan yang Anda rencanakan untuk diperoleh tergantung pada ruang yang tersedia di pabrik Anda. Saat menggantikan tenaga kerja manusia dengan robot, Anda akan terpaksa membersihkan lantai terlebih dahulu. Semakin besar ruang, semakin banyak jumlah robot pengelasan yang dapat dipasang dan sebaliknya. Jika Anda mengelola pabrik kecil dan Anda berencana untuk mengotomatisasi, Anda akan memerlukan ruang lantai yang lebih besar.

Sifat Pekerjaan

Beberapa proses manufaktur tidak memerlukan proses pengelasan lanjutan, tetapi jika Anda berada dalam jenis manufaktur yang melibatkan bagian logam berat maka pengelasan robotik akan menjadi jalur paling masuk akal untuk diambil. Manufaktur otomotif melibatkan penggunaan bagian mobil berat yang tidak dapat ditangani dengan baik oleh tenaga kerja manusia, robot pengelasan adalah satu-satunya opsi yang tersisa di industri tersebut.

Anggaran Anda

Robot industri beban terawat termurah berkisar sekitar $50.000, Anda bisa mendapatkan yang bekas dengan sedikit lebih murah tetapi intinya, robot mahal. Seperti yang akhir membenarkan cara dalam jangka panjang, biaya awal robot pengelasan untuk mengotomatisasi pabrik manufaktur akan menjatuhkan Anda ke dalam utang jika Anda tidak hati-hati. Di samping biaya membelinya, Anda juga akan membutuhkan uang untuk melatih orang, menyiapkannya di pabrik, dan perbaikan di masa depan. Akan berjalan waktu sebelum Anda dapat mengembalikan semua investasi awal.

Fleksibilitas

Sebagian besar robot yang terlibat dalam manufaktur berorientasi tugas, yaitu dirancang untuk menangani peran tertentu. Seperti ini membuat mereka efisien, itu membatasi jangkauan mereka dan ketika Anda mempertimbangkan biaya mereka, akan sangat membantu Anda jika Anda bisa mendapatkan lengan robot pabrik yang dapat menangani lebih dari satu peran. Robot pengelasan yang juga dapat menangani pemuatan dan penempatan akan menjadi investasi yang lebih baik dibandingkan yang hanya dapat menangani pengelasan.

Ketersediaan

Akan membiayai Anda lebih banyak untuk mengimpor jenis robot pengelasan tertentu jika tidak dapat ditemukan secara lokal. Jika Anda tinggal dekat produsen robot besar, Anda mungkin cukup beruntung untuk memesan robot khusus yang disesuaikan. Penggunaan robot industri tidak sevelah di semua area, ini membuat pabrikan otomatisasi industri terkonsentrasi di area spesifik yang mungkin berada terlalu jauh dari pabrik Anda. Pertimbangkan biaya mengimpor robot pengelasan sebelum membuat pilihan.

Dukungan

Dukungan pasca penjualan sangat penting ketika menangani robot. Mereka adalah mesin seperti yang lain, hanya sangat canggih. Bagaimanapun, mereka akhirnya akan rusak atau malfungsi setelah penggunaan berkelanjutan. Ketika ini terjadi Anda akan membutuhkan bantuan dengan mereka tanpa harus mengeluarkan uang yang gila. Pilih produsen robot industri yang mampu menawarkan garansi serta dukungan teknis yang spesial untuk sejumlah waktu tertentu.

Ketersediaan Cadangan

Bagian pengelasan yang terlalu banyak digunakan seperti efektor akhir paling mungkin akan rusak karena mereka melakukan sebagian besar pekerjaan. Setiap bagian yang bergerak rawan gesekan macam-macam dan meskipun memakan waktu, mereka akan memerlukan penggantian di tengah jalan. Pilih robot pengelasan yang cadangannya dengan mudah tersedia saat yang dibutuhkan. Kurangnya cadangan dapat menghentikan produksi dan itu adalah satu gangguan yang Anda tidak ingin hadapi.

Pembaruan Perangkat Lunak

Ketersediaan pembaruan perangkat lunak juga merupakan faktor besar lain yang akan membantu Anda menyesuaikan jenis robot pengelasan yang Anda inginkan untuk pabrik Anda. Pembaruan membuat robot menjadi lebih efisien, terjebak dengan robot yang menggunakan perangkat lunak yang ketinggalan zaman mungkin mulai mempengaruhi kualitas produksi. Pilih robot yang memiliki dukungan perangkat lunak yang konstan sepanjang waktu dengan pembaruan setidaknya sekali setahun.

Kesimpulan

Robot pengelasan di antara robot industri yang paling penting di ruang manufaktur. Oleh karena panas tinggi yang terlibat dalam proses, peran ini paling baik dieksekusi oleh robot pengelasan karena mereka mampu menangani dan menahan panas lebih dari pada manusia. Jika Anda berencana untuk membeli robot pengelasan untuk pabrik manufaktur, kunjungi produsen robot pengelasan terdekat dan dapatkan mesin pengelasan otomatis terbaik untuk perusahaan Anda.