焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)工業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義,工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動控制操作機(jī)(Manipulator),具有三個或更多可編程的軸,用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途,機(jī)器人最后一個軸的機(jī)械接口,通常是一個連接法蘭,可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的,使之能進(jìn)行焊接,切割或熱噴涂。
根據(jù)不完全統(tǒng)計,2018年全球機(jī)器人焊接市場規(guī)模為550萬美元,預(yù)計到2026年將達(dá)到1050萬美元,從2019年到2026年的復(fù)合年增長率為8.7%。
隨著市場的發(fā)展,這些數(shù)字絕非偶然。在工業(yè)4.0中,制造商將繼續(xù)尋求通過自動化改善運營的方法。在機(jī)器人焊接設(shè)備不缺的情況下,各個行業(yè)對機(jī)器人技術(shù)的巨額投資鼓勵了自動化焊接的進(jìn)一步發(fā)展。
自動化是一項長期投資,成本節(jié)省不是一次性付清,而是在機(jī)器人的整個生命周期內(nèi)逐步增加。
提高盈利能力始于能夠計算自動化系統(tǒng)的投資回報率(ROI)。RobotWorx具有一個ROI計算器,供企業(yè)計算投資回收期,即投資達(dá)到收支平衡所需的時間。這些計算建立了對系統(tǒng)盈利能力的期望,大多數(shù)公司計劃在2-3年內(nèi)獲得投資回報。
一旦獲得投資回報,該系統(tǒng)現(xiàn)在就可以通過其效率,可靠性和質(zhì)量控制來直接提高企業(yè)的盈利能力。與手動過程相比,工業(yè)焊接機(jī)器人速度更快。通常,行業(yè)計算得出,就生產(chǎn)率而言,自動焊機(jī)相當(dāng)于3.5個手動焊機(jī)。使用自動化系統(tǒng)時,這相當(dāng)于企業(yè)的生產(chǎn)率提高了85%。
當(dāng)考慮到自動化系統(tǒng)對焊縫整體質(zhì)量的影響時,這種增加還會更加復(fù)雜。機(jī)器人系統(tǒng)比手動系統(tǒng)要快,但它每次也可以保證焊縫的質(zhì)量,從不出錯,始終可以得到平滑,清潔的結(jié)果。在手工車間中,操作員可能會犯許多錯誤,通常會選擇通過用手電筒將其再次清除來掩蓋錯誤。
盡管僅此一項在時間上效率低得令人難以置信,但它也浪費了資源,并且可能掩蓋了可能有缺陷的焊縫。由于自動焊接系統(tǒng)將在第一次嘗試時產(chǎn)生正確的結(jié)果,因此機(jī)器人系統(tǒng)將為制造商節(jié)省資源和質(zhì)量控制錯誤方面的資金,這直接影響了利潤的底線。
影響焊接的獲利能力和生產(chǎn)率的另一個重要方面是花費在焊接本身上的時間。
研究表明,對于手動焊機(jī),只有30%到40%的時間是花在焊接上的。焊接過程中涉及的其他任務(wù),例如處理,清潔,加熱和冷卻,占用了操作人員幾乎60%至70%的時間。
另一方面,機(jī)器人焊接系統(tǒng)需要最少的停機(jī)時間來進(jìn)行清潔,加熱或冷卻之類的事情。這使焊接機(jī)器人可以將其大部分時間花費在生產(chǎn)階段。
焊接機(jī)器人的采用確保了焊接線上生產(chǎn)率的提高。自動化系統(tǒng)還可以減少嚴(yán)重的工傷,提高訂單履行速度和準(zhǔn)確性,并以降低的成本增加正常運行時間。
該技術(shù)還提高了工作空間的有效利用,并改善了最終用戶行業(yè)中的供應(yīng)鏈績效,從總體上提高了足以實施該技術(shù)的企業(yè)的利潤率和生產(chǎn)率。