Die Zukunft des Schweißens: Ein Blick auf die Anwendungen von Schweißrobotern

Schweißroboter
Roboterschweißen ist eine effiziente Möglichkeit, die Produktivität im industriellen Maßstab zu steigern. Erfahren Sie, wie kleine und große Industrien Roboterschweißen nutzen und davon profitieren können.

Inhaltsverzeichnis

Schweißroboter haben mit ihrer Geschwindigkeit und Leistung verschiedene Branchen revolutioniert. Das Schweißen war hektisch, da das Material geschmolzen und mit einem anderen Metallstück verbunden wurde. Es erfordert viel körperliche Anstrengung, Druck und Geschick. Schweißroboter sind hilfreich, da sie für verschiedene Schweißarten ausgelegt sind und ihre Arme sogar das Material halten können. 

In diesem Artikel besprechen wir, was ein Schweißroboter ist. Wir besprechen Roboterschweißverfahren, wie hilfreich sie sind, welche Anwendungen es gibt und wie sie funktionieren. Bevor wir tiefer gehen, wollen wir verstehen, was ein Schweißroboter ist:

Was ist ein Schweißroboter?

Schweißroboter

Ein Schweißroboter ist ein Industrieroboter, der zum Schweißen entwickelt und programmiert wurde. Schweißen ist ein Prozess, bei dem zwei oder mehr Metallteile miteinander verbunden werden. Der Roboter verfügt über Arme mit Knickgelenken, die sich zum Schweißen in verschiedene Richtungen bewegen können. Sie sind außerdem mit einer Schweißanlage zum Schweißen ausgestattet. 

Diese Roboter werden in Fertigungsindustrien wie der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- oder Elektronikindustrie für wiederholtes und präzises Schweißen eingesetzt. Schweißroboter haben viele Vorteile; Sie sind programmiert, reduzieren den Bedarf an manuellen Eingriffen, verfügen über eine hohe Geschwindigkeit und können Tag und Nacht ermüdungsfrei arbeiten.

Insgesamt wird dadurch der Produktionsprozess beschleunigt, weshalb Schweißroboter in großem Umfang eingesetzt werden. 

Die Geschichte der Schweißroboter

Die Geschichte des Roboterschweißens reicht bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts zurück, als 1960 erstmals Schweißroboter eingesetzt wurden. George Devol und Joseph Engelberger entwickelten den ersten Schweißroboter Unimation 001. Der Roboter wurde in der Fabrik von General Motor zum Punktschweißen eingesetzt.

Doch erst 1980 begann die Popularität des Roboterschweißens. Andere Automobilindustrien erkannten den Gewinn und begannen mit der Einführung des Punktschweißens.

In dieser Zeit wurden erhebliche Verbesserungen an Schweißrobotern vorgenommen, die zu weiterentwickelten und hochentwickelten Schweißrobotern führten. Bald expandierten sie auch in andere Branchen als die Automobilbranche. Den Robotern wurden Sensoren und ein Bildverarbeitungssystem hinzugefügt, was sie präziser und wertvoller macht. 

Schweißroboter waren im industriellen Maßstab nützlich, aber immer noch zu teuer. Mit der Zeit bestimmt der technologische Fortschritt den Preis. Da die Preise sinken, setzen auch andere Branchen Schweißroboter ein.

Heutzutage sind Schweißroboter hochentwickelte Werkzeuge mit großem Nutzen im industriellen Maßstab. Heutzutage erweitern kollaborative Roboter und künstliche Intelligenz die Fähigkeiten und Einsatzmöglichkeiten von Roboterschweißsystemen weiter.

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Welche Arten von Schweißrobotern gibt es?

2 Schweißroboter

Schweißroboter gibt es in verschiedenen Ausführungen. Für jede Art von Schweißtechnik gibt es unterschiedliche Arten von Robotern. Lassen Sie uns einige der wichtigsten Arten von Schweißrobotern besprechen: Jeder Typ ist auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten.

Kartesische Roboter

Diese Roboter verfügen über ein dreiachsiges lineares Bewegungssystem. Ihre Struktur ähnelt einer Kiste und sie haben ein rechteckiges Koordinatensystem. Diese Roboter werden für schwere und besonders große Werkstücke eingesetzt, die eine größere Reichweite erfordern.

Gelenkroboter

Dies sind die gängigsten Schweißroboter mit miteinander verbundenen Gelenken oder Armen. Diese Arme verleihen Robotern Flexibilität für eine Reihe von Bewegungen. Diese Roboter beherrschen verschiedene Schweißtechniken, darunter auch das Laserschweißen.

SCARA-Roboter

SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) verfügt über einen starren vertikalen und horizontalen Arm. Sie sind schnell und repetitiv und werden in der Massenproduktion eingesetzt, wo sich wiederholende Aktionen erforderlich sind.

Kollaborative Roboter

Diese sind für die Zusammenarbeit mit Menschen konzipiert. Sie verfügen über fortschrittliche Kraftsensoren oder eine Kollisionserkennung, sodass sie anhalten können, wenn sie die Anwesenheit von Menschen wahrnehmen. Diese Roboter werden dort benötigt, wo menschliche Inspektion oder Überwachung unerlässlich ist.

Delta-Roboter

Sie haben drei Arme und werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit erforderlich sind, wie zum Beispiel beim Punktschweißen oder beim Schweißen kleiner Bauteile.

Mobile Roboter

Diese Roboter haben eine mobile Basis und können sich bewegen. Sie werden dort eingesetzt, wo Werkstücke groß sind und aus verschiedenen Winkeln erreicht werden müssen. Diese Roboter können auf MIG-, WIG- oder ARC-Schweißen spezialisiert sein.

Wie funktionieren Laserschweißroboter?

Ein Laserschweißroboter nutzt Laserenergie, um das Material zu verbinden. Ein Schweißroboter wird vollständig mit Anweisungen für eine bestimmte Schweißart programmiert. 

Bevor der Schweißvorgang beginnt, wird das Werkstück vorbereitet. Dazu gehört die entsprechende Reinigung der Teile und deren Positionierung im rechten Winkel mithilfe von Vorrichtungen oder Zwingen. 

Eine lasererzeugende Quelle erzeugt den Laserstrahl. Der Strahl wird durch ein Strahlführungssystem, das eine Reihe von Linsen und Spiegeln umfasst, fokussiert und auf das Werkstück gerichtet. 

Schweißroboter werden mit einem Schweißpfad programmiert, der die Flugbahn und das Muster des Laserstrahls umfasst. Der Roboter positioniert die Arme und bewegt sie gemäß den programmierten Anweisungen. Es fokussiert den Laserkopf auf das Werkstück. Ein hochenergetischer Laserstrahl schmilzt das Material und bildet ein Schweißbad.

Der Roboter steuert die Bewegungen des Laserstrahls und seine Geschwindigkeit. Zur Überwachung der Schweißqualität, der Nahtverfolgung und anderer Parameter während des Schweißens können Sensoren oder ein Bildverarbeitungssystem integriert werden. Das System stellt dem Roboter Echtzeitdaten zur Verfügung, um die Schweißqualität sicherzustellen.

Welche Materialien eignen sich für die Laser-Roboterschweißtechnik?

Schweißroboter

Laser-Roboterschweißgeräte sind vielseitig und können mit jedem Material arbeiten, das mit manuellem Schweißen möglich ist, einschließlich Metallen und Nichtmetallen. Hier sind einige Materialien, an denen Industrieroboter arbeiten:

Stahl

Dazu gehören Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Federstahl, legierter Stahl, Siliziumstahl und andere. Stahl ist ein schwer zu schweißendes Material. Einige Arten sind nicht nur schwer zu schweißen, einige können auch zu dünn und technisch zum Schweißen sein, wie z. B. Siliziumstahl oder Federstahl. Diese Metalle haben unterschiedliche Eigenschaften und erfordern möglicherweise unterschiedliche Schweißparameter. Sie können hart, dicht, dünn oder zu formbar sein. 

Aluminium und Legierungen

Aluminium ist ein schwer schweißbares Material. Es ist vielleicht nicht hart, aber es ist reflektierend und hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Deshalb ist Präzision und Genauigkeit erforderlich, um das Material vor Verbrennungen, Verformungen oder Rissen zu schützen.

Kupfer und Legierungen

Kupfer und seine Legierungen reflektieren außerdem und sind schwierig zu schweißen. 

Nichtmetalle

Auch Metalle und Nichtmetalle oder Verbundwerkstoffe werden in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt. Es umfasst Polymere und Verbundwerkstoffe.

Verzinkte Bleche

Verzinkte Bleche können aufgrund der reichhaltigen Zinkbeschichtung schwierig zu schweißen sein. Zink kann verdampfen und beim Schweißen Rauch erzeugen. Schweißroboter können verzinkte Bleche sicher und präzise schweißen.

Vorteile des Einsatzes von Schweißrobotern

Werfen wir einen Blick auf einige Vorteile des Einsatzes von Schweißrobotern im industriellen Maßstab:

Produktivität erhöhen

Roboterschweißer können ununterbrochen arbeiten, ohne die Qualität der Produkte zu beeinträchtigen. Sie können die Produktivität von Herstellern steigern. Sie arbeiten unermüdlich, ohne dass Pausen oder manuelle Aufsicht erforderlich sind. Dadurch kann die Produktivität drastisch gesteigert werden, sodass sie besser für das Geschäft mit der Massenproduktion geeignet sind. 

Gleichbleibende Leistung

Roboter sorgen für konstante Leistung. Sie basieren auf einem fortschrittlichen System und befolgen programmierte Anweisungen, was jedes Mal zu präzisen Schweißergebnissen führt. Sie können die Schweißgeschwindigkeit und -leistung aufrechterhalten und so die Schweißgenauigkeit verbessern.

Der Umfang an Nacharbeiten oder Mängeln ist beim Roboterschweißen nahezu gleich Null.

ein Schweißroboter

Verbessern Sie die Schweißqualität

Schweißen ist eine Technik, die nicht nur auf Maschinen angewiesen ist. Die Fähigkeiten, Kenntnisse und Fachkenntnisse der Arbeiter spielen eine große Rolle für die Genauigkeit und Schweißqualität. Schweißroboter sind darauf programmiert, präzise zu arbeiten.

Die Lasertechnik arbeitet präzise und auch die Schweißqualität ist stark. Roboter haben eine präzise Kontrolle über die Parameter und die Bewegung des Laserstrahls, das Schweißbad und die Fusion. Wir können also eine bessere und stärkere Schweißnaht erwarten.

Kosteneinsparung

Die Kosten sind einer der entscheidenden Faktoren bei der Auswahl eines Schweißsystems wie dem Roboterschweißen. Wenn sie die Investition nicht mit Gewinn zurückzahlen, passen sie nicht zum Unternehmen. Einer der besten Aspekte des Roboterschweißens ist, dass es eine Menge Kosten spart.

Erstens spart automatisiertes Schweißen Arbeitskosten, da im Gegensatz zu anderen Schweißtechniken keine menschlichen Schweißer erforderlich sind. Zweitens steigert es die Produktion, was bedeutet, dass Sie mehr Aufträge in kürzerer Zeit ausführen können.

Flexibel und vielseitig

Schweißroboter sind flexibel und vielseitig. Sie können so programmiert werden, dass sie verschiedene Schweißpositionen ausführen. Sie können in schwer zu schweißende Positionen vordringen und ermöglichen Herstellern, beim Schweißen zwischen verschiedenen Materialien und Produkten zu wechseln. 

Nahtlose Integration

Schweißroboter sind für intelligentes und effizientes Arbeiten konzipiert. Sie können in Ihre Produktionslinie integriert werden und helfen Ihnen, Produkte problemlos herzustellen. Sie können in das Be- und Entladesystem und die Materialhandhabung integriert werden. Die nahtlose Integration spart Arbeitskosten und erleichtert die Inspektion.

Es hilft Herstellern, das gesamte Produktionssystem zu automatisieren, Daten zu verbinden, zu analysieren und Pläne für eine bessere Optimierung, Qualitätskontrolle und vorausschauende Wartung zu entwickeln.

Anwendungen von Schweißrobotern in der Fertigung

Obwohl Schweißroboter in jeder Branche eingesetzt werden können, in der Schweißen erforderlich ist, eignen sie sich eher für Branchen mit hohem Produktionsvolumen, in denen Präzision, Geschwindigkeit und Genauigkeit erforderlich sind.

ein Schweißroboter, der funktioniert

Automobilindustrie

Der erste Schweißroboter wurde in der Automobilindustrie eingesetzt und sein Bedarf wächst, da die Industrie großformatige Bleche für Karosserien, Rahmen und verschiedene Komponenten schweißen muss. Laserschweißgeräte eignen sich hervorragend für Verbindungs-, Punkt- und andere Schweißarten.

Luft-und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist eine weitere Branche, in der das Schweißen großformatiger Bleche und Rahmen mit Präzision und Genauigkeit erforderlich ist. Sie werden zur Herstellung von Flugzeugrahmen und -körpern sowie Komponenten wie Flügeln, Motorlagern, Rumpfabschnitten und Fahrwerken verwendet. Roboter sorgen für präzise und zuverlässige Schweißnähte, die den Sicherheitsanforderungen der Luft- und Raumfahrtbranche entsprechen.

Schwere Maschinen und Geräte

In diesem Sektor werden kleine und große Komponenten für schwere Maschinen gebaut. Es umfasst den Bau großer Strukturen und auch deren kleinerer Komponenten. Laserschweißmaschinen sind vielseitig genug, um unterschiedliche Materialien, Größen und Formen mit gleichbleibender Schweißqualität zu verarbeiten.

Möbelindustrie

Die Möbelindustrie ist breit gefächert. Moderne Möbel verwenden Metall und andere Verbundteile und sind dadurch nachhaltiger, stabiler und innovativer. Die Branche ist breit genug und umfasst Türen, Fenster, Möbel, Schränke und Almiras. Laserschweißgeräte sind schnell und effizient genug, um in die wachsende Branche zu passen. 

Schiffbauindustrie

Die Schiffbauindustrie boomt mit dem wachsenden Bedarf an internationaler Schifffahrt. Roboterschweißen kann den Bau von Schiffsstrukturen, Rahmen, Karosserien, Decks und zahlreichen anderen Strukturkomponenten beschleunigen.

Dies sind nur einige Anwendungen des Roboterschweißens, die in jeder Branche eingesetzt werden können, die ein hohes Produktionsvolumen benötigt und sich mit Metallverarbeitung und Metallurgie befasst. 

Fortschritte bei Schweißrobotern

Mit fortschreitender Technologie erwarten wir weitere Fortschritte bei Schweißrobotern. Sie werden effizienter, da jeden Tag weitere Funktionen hinzugefügt werden, die in puncto Exzellenz einen Schritt voraus sind. Hier sind ein paar Dinge, die wir erwarten.

Kollaborative Roboter

Wir erwarten eine Zunahme kollaborativer Roboter. Sie werden effizienter, sodass sie mit menschlichen Bedienern zusammenarbeiten und Seite an Seite arbeiten können, wodurch ihre Fähigkeiten erweitert werden.

Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz wird eine wichtige Rolle dabei spielen, Roboterschweißer effizienter zu machen. Diese Technologien werden Robotern helfen, sich an Schweißänderungen anzupassen und Schweißparameter zu ändern, um die Schweißqualität zu verbessern. Künstliche Intelligenz kann auch bei der vorausschauenden Wartung, der Identifizierung potenzieller Probleme und der Optimierung der Roboterleistung helfen.

Bildverarbeitungssystem und Sensoren

Neue Bildverarbeitungssysteme und Sensoren können die Fähigkeiten und die Leistung des Roboters verbessern. Die Integration hochauflösender Kameras, 3D-Scans und anderer Sensoren kann dazu beitragen, weitere Spitzenleistungen in der Schweißindustrie zu erzielen.

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Die Roboterschweißmaschinen sind stark und erfordern nahezu keine Nachbearbeitung. Schweißroboter sind vollständig automatisiert und senken die Personalkosten, sodass Industrien eine hohe Produktivität erzielen und die gesamten Herstellungskosten senken können. 

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Sam Chen

Hey, ich bin Sam!

Ich bin der Gründer von Baison. Wir haben der Fertigungsindustrie dabei geholfen, ihre Produktivität und Kapazität mit unseren fortschrittlichen Lösungen zu steigern Faserlasersysteme für über 20 Jahre.

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