Le guide ultime sur le soudage robotisé dans la fabrication
Source :Pixabay
Les robots de soudage sont parmi les robots industriels les plus importants dans l'espace de fabrication. Ils s'occupent du soudage, qui est essentiellement la seule chose qui maintient les machines ensemble, voitures incluses. Robotique dans la fabrication automobile dépend fortement du soudage automatisé, remplaçant le travail humain dans presque toutes les usines de fabrication de voitures à travers le monde. De toutes les applications de robots industriels dans la fabrication , le soudage robotisé est le plus récent, ayant été introduit il y a moins de 20 ans.
Il existe environ six processus de soudage automatisés qui sont largement utilisés dans la fabrication industrielle. Chaque processus remplit une fonction unique et dispose d'un robot spécial conçu pour exécuter cette fonction.
Le soudage par points par résistance est un processus où la chaleur de la résistance électrique est appliquée avec force pour souder des matériaux métalliques ensemble. Cette concentration de pression et d'électricité en un point fait fondre et fusionner le métal alors qu'il est à l'état fondu. Le métal est ensuite laissé à refroidir et devient définitivement joint à cet endroit, d'où le nom de soudage par points.
Les avantages d'utiliser un robot de soudage par points sont beaucoup; l'un est qu'il est sans couture; il ne laisse aucune trace de soudure ayant eu lieu. Un autre est qu'il est beaucoup plus résistant que les autres types de soudage ; une fois que deux parties se fondent l'une dans l'autre, il reste des points faibles. L'industrie automobile s'appuie fortement sur les robots de soudage par points, une voiture moyenne ayant plus de 5 000 points de soudure.
Il s'agit d'une autre forme avancée d'assemblage de métaux qui concentre la chaleur sur un point à l'aide de faisceaux laser. La technologie existe depuis plus de 30 ans. Le soudage laser fonctionne en mettant deux tôles en contact l'une avec l'autre. Ceci est suivi par la concentration du faisceau laser sur leurs bords des tôles. La chaleur intense les fait fondre en même temps, les mélangeant en complétant le joint. Une fois refroidis, ils ne font plus qu'un.
Certains des avantages du soudage laser incluent une haute précision car un faisceau laser peut être contrôlé facilement. La vitesse de soudage est également très élevée; la chaleur intense fait fondre tout type de métal les uns dans les autres, formant instantanément un joint. La consistance est également élevée, ce qui en fait la méthode idéale si vous cherchez à créer de l'uniformité.
C'est un type de soudage robotisé processus où la source de chaleur est un arc formé entre une électrode métallique consommable et la pièce avec un bouclier gazeux fourni de l'extérieur qui est généralement un gaz inerte. Cela provoque la formation d'un bain de soudure entre les deux matériaux, qui se rejoignent maintenant après refroidissement.
Il existe deux types de robot de soudage à l'arc au gaz métal . Le premier s'appelle le soudage au gaz inerte métallique (MIG robot de soudage ) qui utilise un gaz inerte comme l'Argon ou l'Hélium ; Ensuite, il y a le soudage au gaz actif métallique (MAG) qui utilise un gaz actif qui est généralement un mélange d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'argon.
Le principal avantage du soudage à l'arc gaz-métal est qu'il n'y a pas d'éclaboussures de matériaux en fusion, comme c'est généralement le cas avec d'autres techniques de soudage; le gaz de protection protège le bain de fusion jusqu'à son refroidissement.
Il s'agit d'un type de soudage qui fait passer de l'électricité entre l'électrode et le matériau à souder. La soudure est protégée de l'atmosphère par un gaz de protection qui enveloppe la zone de soudure. L'électrode utilisée dans ce processus est en tungstène. La raison pour laquelle ce métal est choisi est le fait qu'il a les températures de fusion les plus élevées de tous les métaux à 6 170 degrés Fahrenheit.
Les trois principaux alliages de tungstène utilisés dans ce procédé de soudage sont le tungstène zircone, qui est utilisé pour les métaux non ferreux et utilise des courants alternatifs plus élevés. Il y a le tungstène thorié, qui est utilisé sur le carbone et l'acier inoxydable, et enfin le tungstène pur, qui est utilisé sur l'aluminium et le magnésium.
Il s'agit d'un procédé de soudage robotisé utilisé sur des matériaux minces nécessitant un soudage délicat. Toute personne connaissant bien le soudage attestera du fait que le soudage de tôles minces est un énorme défi. Si vous utilisez trop de force ou un type de soudage très extrême, cela peut changer toute la nature des matériaux impliqués. Le soudage à l'arc mince fonctionne en minimisant la brûlure à travers laquelle peut faire s'effondrer la soudure fondue, défigurant les matériaux. Deux gaz inertes sont utilisés avec ce processus pour minimiser les éclaboussures; Gaz inerte de tungstène (TIG) et gaz inerte de métal (MIG).
Le soudage plasma est un procédé de soudage à l'arc qui fonctionne de la même manière que le soudage à l'arc de faible épaisseur ; la seule différence ici est que l'arc plasma peut être séparé de l'enveloppe de gaz de protection. Le plasma est ensuite pressé à travers une buse en cuivre à os fins, qui resserre ensuite l'arc. Le processus peut être mené de trois manières principales; Soudage par microplasma utilisé pour des feuilles minces aussi petites que 0,1 mm d'épaisseur.
Le second s'appelle le soudage à courant moyen qui utilise entre 15 et 200 A de courant; il a une pénétration plus profonde. La dernière méthode s'appelle le soudage en trou de serrure, qui est utilisé sur des tôles jusqu'à 10 mm d'épaisseur.
Il est indéniable que les robots sont de plus en plus impliqués dans le processus de fabrication au fil du temps. Dans certains pays, ils ont entièrement remplacé le travail humain. L'utilisation de robots pour le soudage présente des avantages et des inconvénients, notamment les suivants.
Il y a une efficacité et une productivité accrues : Les robots de soudage sont précis dans leur travail car ils sont programmés de cette façon; il y a très peu de place pour les erreurs. Leur capacité à effectuer des tâches répétitives encore et encore sans se fatiguer augmente la productivité.
Durées de cycle plus courtes : À mesure que la fabrication devient efficace, les temps de cycle deviennent plus courts, ce qui signifie qu'il est possible de produire davantage dans ce laps de temps par rapport à ce qui était fabriqué en s'appuyant sur le travail humain.
Meilleure utilisation du plancher : L'automatisation du lieu de travail a réduit l'empreinte humaine et, à son tour, a créé plus d'espace au sol pour d'autres choses. Un robot de soudage est capable d'effectuer un travail qui était auparavant effectué par un groupe de personnes. Avec plus d'espace, cela signifie qu'il y a plus de place pour le mouvement ainsi que l'ajout de nouvelles machines à souder robotisées .
La sécurité est augmentée : Les êtres humains ne peuvent pas rester concentrés trop longtemps; plus ils travaillent, plus le manque de concentration est important; c'est ce qui conduit à des accidents dans les endroits qui utilisent de la machinerie lourde. Les robots de soudage, quant à eux, peuvent fonctionner pendant des jours sans se tromper. Les accidents ne sont plus courants dans les usines de fabrication à cause de cela.
Réduction des pertes : Le haut niveau de précision présenté par les robots est si efficace qu'il n'en reste que très peu à jeter. L'éros humain est le plus gros contributeur aux déchets dans la plupart des usines de fabrication. Avec les robots, cependant, la plupart des matières premières sont utilisées au maximum.
Le coût initial de l'automatisation est très élevé : Compte tenu de la quantité de programmation de robots industriels qui entre dans la fabrication de robots couplés aux outils complexes nécessaires à leur bon fonctionnement, le coût d'automatisation de votre usine est très élevé dans la phase initiale.
Une formation est nécessaire : Autant les robots ont pris le contrôle des positions humaines, autant la plupart doivent encore être exploités et supervisés par des personnes. Former des humains à faire fonctionner ces robots peut être une affaire très coûteuse qui prend du temps compte tenu de la sophistication des robots industriels. Il en va de même pour les réparations et l'entretien, seuls des experts spécialisés peuvent gérer ce type de travail et ils sont limités sur le marché.
La prise de décision est limitée : Aussi sophistiqués soient-ils, les robots n'ont pas la capacité de prendre des décisions, ils fonctionnent simplement sur la base de l'ensemble d'instructions qui leur sont fournies par les programmeurs. Il existe d'innombrables décisions qui nécessitent ce facteur humain sur le lieu de travail, ce qui manque aux robots actuels. Avec l'accélération du développement de l'IA, on espère qu'à l'avenir les robots auront cette capacité à réfléchir en premier.
Flexibilité limitée : Contrairement aux humains qui peuvent être entraînés à gérer successivement deux rôles différents, la plupart des robots de soudage sont trop spécialisés pour qu'ils puissent y parvenir. Ils sont programmés pour satisfaire le créneau auquel ils sont dédiés sans aucune déviation. La seule façon pour un robot de soudage de changer de rôle est de le reprogrammer délibérément pour le faire.
La période de mise en œuvre est longue : Le passage aux robots ne se fait pas d'un geste de la main. Vous devez d'abord restructurer votre usine pour les accueillir, puis se pose la question de leur livraison au local compte tenu de leur poids. Vous aurez également besoin de l'aide d'experts pour les configurer, le tout suivi d'une période d'essai pour vous assurer qu'ils fonctionnent comme prévu avant la reprise de la production. Vous envisagez un minimum de 20 semaines avant de devenir pleinement opérationnel.
Les robots de soudage nécessitent un logiciel spécifique pour exécuter leurs rôles. Ce logiciel est créé par des sociétés indépendantes qui les vendent ensuite à des fabricants de robots. Voici quelques-uns des systèmes de soudage robotisés les plus populaires logiciel. Source :verbotics. fr
Verbotics Weld est un logiciel de soudage simple mais puissant qui peut être exécuté à partir de n'importe quel bureau. Il s'agit d'une configuration hors ligne qui facilite le soudage robotisé. Il possède une interface utilisateur qui vous donne un aperçu de la façon dont le robot de soudage peut être contrôlé par le programme. Verbotics n'est pas gratuit, mais il existe une version d'essai qui vous permet de tester le logiciel avant de prendre la décision finale. Source :almacam. fr
Amalacam Weld est un logiciel de robot de soudage hors ligne qui permet aux fabricants d'optimiser leurs robots de soudage pour augmenter leur efficacité. Almacam Weld est utilisé depuis plus de 20 ans et s'est amélioré au fil des ans pour devenir l'un des logiciels de soudage les plus recherchés. L'un des avantages du logiciel est qu'il est facile à installer et ne nécessite pas trop de formation pour que l'opérateur s'y habitue. Source :new. abb.com
ABB est un autre logiciel de soudage hors ligne facile à utiliser et à mettre en œuvre sur n'importe quel lieu de travail. Il augmente la productivité en plus de réduire les risques tout en maximisant les investissements sur tous vos systèmes de robot. ABB est compatible avec de nombreux robots de soudage et peut être utilisé par toute personne pouvant être formée pour comprendre son fonctionnement.
Le soudage robotisé est principalement utilisé dans les usines de fabrication de machines lourdes. Certaines de ces industries sont les suivantes. Source :Pixabay
La voiture moyenne a plus de 5 000 pièces soudées, c'est une preuve suffisante de l'importance des systèmes de soudage automatisés sont vitaux. Le travail était auparavant effectué par des humains, mais cela entraînait des soudures inégales qui rendaient les voitures moins efficaces sur la route. Les constructeurs automobiles modernes ne peuvent pas se passer de robots de soudage. La technologie derrière le soudage robotisé devrait encore s'améliorer à l'avenir. Source :Pixabay
Les cartes mères d'ordinateurs sont constituées de très petits composants qui ne peuvent pas être soudés à la main. Le soudage robotisé impliqué dans la fabrication de tels articles est très avancé avec la capacité de souder même la plus petite chose que l'œil nu aura du mal à discerner. L'utilisation du soudage robotisé est le seul moyen de produire des composants électroniques aussi rapidement que leur demande. Source :Pixabay
Les énormes tuyaux qui sont utilisés pour transporter le pétrole brut sur de grandes distances reposent sur un soudage robotisé pour les relier, car ils doivent être fabriqués en sections. Une autre raison pour laquelle les robots sont impliqués dans le soudage des tuyaux est liée à la sécurité. Les tuyaux doivent être étanches pour éviter les explosions ou les fuites pouvant nuire aux personnes et à l'environnement. Source :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. 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.
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. 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. 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. 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. 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.
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.
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. 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. 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. 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.
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.
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Table des matières
Types de processus de soudage robotique
Soudage par points par résistance
Soudage Laser
Soudage à l'arc métal-gaz
Soudage à l'arc au gaz tungstène
Soudage à l'arc à faible épaisseur
Soudage Plasma
Avantages et inconvénients de l'utilisation de robots pour le soudage
Les avantages
Les inconvénients
Systèmes de soudage robotique et programmation
Verbotique
Almacam Weld
ABB
Zones où le soudage robotisé est appliqué
Industrie automobile
Industrie électronique
Industrie pétrolière
Industrie aérospatiale
Guide to Buying a Welding Robot
Complexity
Peripherals
Space Availability
Nature of Work
Your Budget
Flexibility
Availability
Support
Spare Parts Availability
Software Upgrades
Conclusion
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