焊接与机器人自动化

多年来，机器人自动化在焊接应用中得到了广泛应用，市场上已有大量的商业解决方案。随着时间的推移，制造工程师在使用这些技术以达到最大效果方面积累了深厚的专业知识。然而，行业的需求和期望仍在不断变化。

机器人焊接应用的最基本目标之一是产生更短的周期时间。在这里或那里减少几毫秒，当批量足够大时，您可以获得显著的节省。除了周期时间，还需要不断适应、整合和适应先进制造带来的全新技术——创新材料、复杂形式和开创性应用。

离线编程(OLP)是应对此类挑战并在机器人自动化领域向前发展的关键，我们将探讨其中的原因。然而，最近业界开始意识到，尽管自动化的成功依赖于OLP等强大的工具，但它需要的不仅仅是技术。这个因素就是你车间里那些人的创造力、经验和基本知识，以及你如何将它们应用到新秩序中。

强大的机器人技术需要强大的编程

组装杂志引用国际机器人联合会的话说，世界上一半的工业机器人用于焊接。点焊机器人占33%，弧焊机占16%。这些焊接机器人大多是成熟的产品，随着时间的推移，安川/Motoman、发那科、库卡和川崎等制造商不断完善。

无论由谁制造机器人，成功的关键因素之一是如何处理程序。为了对焊接机器人进行编程，以有效地生产高质量的产品，制造商需要强大的3d布局(3DL)和离线编程软件。通过使用正确的软件和要生产的零件的CAD数据，程序员可以配置机器人的焊枪角度、手臂配置、馈电/速度、电源设置等，以创建最佳的焊接计划。

对3DL功能的需求是显而易见的，但为什么是OLP呢?顾名思义，脱机编程是脱机完成的(也就是说，不需要将机器人单元从生产模式中取出)。您可以配置新的生产参数，然后通过olp优化和验证它们，而不管动态流程需求如何。然后，利用自动化系统实现和控制新工艺。因此，使用3DL和OLP软件，您可以在高质量焊接和低周期时间之间获得完美的平衡。

增加新的细胞并不会破坏细胞的生产

这种完美的平衡对您的管理人员来说是好消息，如果您是在制造过程中设置更改的人。如果您的成功导致对新电池、新工件和产品配置的需求增加，这一点尤其正确。

然而，给机器人编程——教机器人在工件上使用不同的点、轨迹和关节——可能需要几天或几周的时间，这取决于工件和细胞本身的大小和范围。让手机离线数周——让你最新最伟大的机器人闲置——意味着生产力和盈利能力的大幅削减。

假设您的自动化生产非常成功，需要为更多的单元腾出空间。安装自动化的主要成本之一是对正在进行的生产的干扰。如果您假设每次需要更改电池的输出时都必须将电池离线，那么在计算添加新焊接电池的投资时，必须包括损失的生产成本。因此，尽可能减少工厂车间的安装时间是非常必要的。

和以前一样，您的软件可以帮助最小化中断及其相关成本。OLP软件允许您将编程和验证工作与安装计划分离。通过在物理安装之前完成所有的机器人教学，生产几乎可以在系统通电后立即开始。

将这种情况与典型的人工机器人教学方法进行比较，在人工机器人教学方法中，编程甚至要等到整个系统安装完毕、生产部件可用后才开始。

3DL和OLP软件如何优化单元设计?

随着自动化从基础焊接扩展到更高级的任务，它的可用性也扩展到大型制造商之外。今天，使用机器人制造非传统零件已经是中小型制造商的能力范围。机器人系统现在可以为标准和非标准部件执行先进、高质量的焊接任务，包括多道焊、缝焊和各种编织模式。为了为越来越多的各种尺寸的制造商处理更复杂的焊接任务，集成商需要在保持无错误设计的同时加快安装速度。

在这里，成功实现这些任务的关键技术是三维离线编程和仿真软件。系统集成商使用3DL和OLP软件来实现系统的优化设计。从工厂空间的精确模型开始，集成商可以设计自动化系统，以适应物理约束，如建筑柱子、低间隙结构和现有的工作交通车道。它们还可以包括模型中的关键实用工具连接点。

OLP软件允许集成商或程序员在虚拟的3-D空间中创建、试验和完善机器人的轨迹，然后将设备安装到他们的工厂车间。它还可以让用户处理复杂的几何图形，并找到执行焊接操作的最佳机器人路径。这确保了机器人能够避开障碍物，并能在狭窄的空间中导航——无论是由于复杂的工具还是部件本身——同时保持必要的火炬角度，避免部件、机器人手臂和火炬之间的碰撞。

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