Piste du septième axe du robot : élargir les limites opérationnelles des robots de soudage
1. Principe technique et principaux avantages
La piste du septième axe du robot (également appelée axe externe du robot ou axe de déplacement) utilise des rails de haute précision et des systèmes d'entraînement servo pour permettre aux robots de soudage de se libérer des contraintes des positions fixes et d'effectuer des mouvements le long de lignes droites ou de courbes. Ses principaux avantages sont les suivants :
Couverture multi-postes : un seul robot se déplace le long de la piste au sol, remplaçant plusieurs robots fixes et couvrant des tâches de soudage longue distance et multi-postes. Par exemple, après qu'un fabricant de composants automobiles en Malaisie a introduit une piste au sol robuste de 14 mètres, un seul robot a pu effectuer en continu le soudage à 8 postes, augmentant la capacité de production de 20 % et réduisant les coûts de main-d'œuvre de 30 %.
Positionnement de haute précision : utilisant des guides linéaires Skybron, des réducteurs de précision et une transmission à crémaillère, la précision de positionnement répétée atteint ±0,05 mm, garantissant des trajectoires de cordon de soudure précises et contrôlables.
Forte adaptabilité à la charge : prend en charge les robots de soudage allant de légers (50 kg) à robustes (4 tonnes), répondant aux besoins de différentes pièces. Par exemple, dans la construction navale, une piste au sol de 4 tonnes de charge peut transporter de grandes structures segmentées pour le soudage.
Haute adaptabilité environnementale : avec un niveau de protection IP65, équipé de couvercles anti-poussière et de joints d'étanchéité étanches, il peut s'adapter aux taches d'huile, à la poussière et aux environnements humides dans les ateliers de transformation des métaux.
2. Cas d'application en Malaisie
Industrie automobile : un fabricant malaisien de composants automobiles a adopté la solution « 1 robot + piste au sol de 28 mètres » pour réaliser le soudage inter-postes du châssis de la carrosserie du véhicule, augmentant l'efficacité du soudage de 35 % et réduisant l'occupation de l'équipement de 40 %.
Fabrication de structures en acier : dans la production de structures en acier pour bâtiments, la piste au sol est équipée de robots pour effectuer le soudage automatisé de longs cordons de soudure droits, augmentant le taux de qualification des cordons de soudure de 85 % à 98 % et réduisant considérablement le taux de reprise.
III. Machine de positionnement de soudage : résoudre les problèmes de soudage de cordons de soudure complexes
1. Principe technique et principaux avantages
La machine de positionnement de soudage ajuste la pièce à la position de soudage optimale grâce aux mouvements de levage, de rotation et de basculement de la table de travail, permettant au cordon de soudure d'être dans une posture de soudage à plat ou de soudage en bateau, simplifiant ainsi la planification du trajet de soudage du robot. Ses principaux avantages sont les suivants :
Capacité de soudage en toutes positions : prend en charge une rotation illimitée à 360 ° et un basculement de ±90 °, capable de traiter des structures complexes telles que des cordons de soudure courbes spatiales et des cordons de soudure annulaires. Par exemple, dans le soudage de pipelines, le changeur de position fait pivoter le pipeline en position horizontale, et le robot peut effectuer en continu des cordons de soudure annulaires.
Haute précision et stabilité : utilise des réducteurs RV et des servomoteurs pour l'entraînement, avec une précision de positionnement répétée de ±0,1 mm et une vitesse de fonctionnement réglable (0,1 à 1,8 m/s), garantissant un processus de soudage fluide et sans perturbation.
Conception de protection de sécurité : équipé d'une fonction de verrouillage automatique de la charge, arrête automatiquement le fonctionnement lorsque la pièce est en surpoids, évitant ainsi d'endommager l'équipement ; le masque anti-projection et la structure d'étanchéité prolongent la durée de vie de l'équipement.
Capacité de contrôle collaboratif : peut être intégré au contrôleur du robot pour réaliser le mouvement synchrone du changeur de position et du robot, comme l'ajustement dynamique de l'angle de la pièce pendant le soudage pour s'assurer que le pistolet de soudage est toujours perpendiculaire au cordon de soudure.
2. Cas d'application en Malaisie
Construction navale : un chantier naval malaisien a introduit un changeur de position de soudage à trois axes qui, en conjonction avec des robots, a réalisé le soudage vertical et ascendant de sections de corps de navire. La vitesse de soudage a été multipliée par 2 et la qualité de la formation du cordon de soudure a atteint les normes internationales.
Production de réservoirs sous pression : dans le soudage de réservoirs de gaz liquéfié, le changeur de position fait pivoter le réservoir en position horizontale, et le robot effectue les cordons de soudure annulaires. L'efficacité du soudage a augmenté de 40 %, tout en évitant le risque d'opérations manuelles en haute altitude.
IV. Application collaborative : une solution d'automatisation de 1+1>2
La collaboration entre la piste du septième axe du robot et le changeur de position de soudage peut permettre une double optimisation de la « couverture spatiale + réglage de la posture », construisant ainsi un poste de soudage automatisé complet. Ses scénarios d'application typiques incluent :
Soudage de cordons de soudure droits longs : le robot d'extension de la piste au sol élargit la plage de travail, et le positionneur ajuste l'angle de la pièce pour réaliser le soudage continu en une seule fois de longs cordons de soudure droits.
Soudage de structures complexes : le robot mobile sur piste au sol se déplace vers différents postes de travail, et le positionneur fait pivoter la pièce dans la position optimale pour effectuer des cordons de soudure multi-angles et des cordons de soudure courbes spatiales.
Soudage de pièces de grande taille : la piste au sol transportant des robots robustes se déplace, et le positionneur fait pivoter la grande pièce (telle que les sections de navire, les tours d'éoliennes), résolvant le problème de la manutention manuelle.
V. Suggestions de sélection et de mise en œuvre
Lorsque les entreprises malaisiennes introduisent des solutions de soudage automatisées, elles doivent prêter attention aux points suivants :
Correspondance de la demande : sélectionnez la course de la piste, la capacité de charge et les degrés de liberté de la machine de transfert en fonction de la taille, du poids et du type de soudure de la pièce.
Vérification de la compatibilité : assurez-vous que les interfaces entre la piste, la machine de transfert et les marques de robots existantes (telles que ABB, KUKA, Fanuc) sont compatibles pour éviter les défaillances de communication.
Adaptabilité environnementale : pour l'environnement à haute température et à forte humidité en Malaisie, choisissez un équipement avec un niveau de protection élevé et une résistance à la corrosion.
Garantie du service après-vente :
Six. Tendances futures : mise à niveau de l'intelligence et de la modularisation
Avec les progrès de l'Industrie 4.0, le marché de l'automatisation du soudage en Malaisie présente deux tendances majeures :
Mise à niveau intelligente : la piste au sol et le changeur de position intégrés aux modules IoT peuvent surveiller l'état de l'équipement en temps réel (tel que l'usure du rail de guidage, la température du système d'entraînement) et émettre des avertissements via la plateforme cloud pour éviter les temps d'arrêt imprévus.
Conception modulaire : le rail de guidage de la piste au sol prend en charge l'épissage et l'extension, réduisant la période d'installation de 15 jours traditionnels à 5 jours ; le changeur de position adopte une structure de changement de moule rapide, s'adaptant à différentes tailles de pièces et améliorant la flexibilité de la production.
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