Сва́рка ро́ботами или роботизи́рованная сва́рка[1][2] — сварка с использованием роботов, которые обеспечивают автоматизацию как самого процесса сварки, так и работ по перемещению и обработке деталей и изделий. Газовая дуговая сварка металлическим электродом часто автоматизирована, но для работы робота оператор готовит материалы, программирует его работу. Роботизированная сварка обычно используется для контактной точечной сварки и дуговой сварки в автомобильной промышленности.
Роботизированная сварка — одно из самых распространённых в настоящее время применений робототехники. Первой областью широкого применения промышленных роботов стала именно точечная контактная сварка (уже в 1969 году компания General Motors установила на автоматизированной линии для точечной контактной сварки автомобильных кузовов 26 роботов Unimate[en])[3]. Использование сварочных роботов (прежде всего — в автомобильной промышленности) значительно расширилось начиная с 1980-х годов; с тех пор количество таких роботов, используемых в промышленности, и спектр областей их применения выросли многократно. В 2005 году более 120 000 роботов использовалось в североамериканской индустрии, около половины из них — для сварки[4]. Что касается России, то 80 % промышленных роботов, ввозимых в настоящее время в страну, составляют именно сварочные роботы[5].
Рост применения роботов в первую очередь ограничивался высокой стоимостью оборудования и их ограничением для высокопроизводительных приложений; однако уже в 2014 году японская корпорация FANUC представила недорогой робот для дуговой сварки, чтобы обеспечить небольших производителей экономичной роботизированной дуговой сваркой[6].
Роботизация сварки в последнее время быстро развивается, сваркой занято около 20 % промышленных роботов.
По своей структуре большинство сварочных роботов — это манипуляционные роботы, относящиеся к двум классам: 1) роботы последовательной структуры (с открытой кинематической цепью исполнительного механизма); 2) роботы параллельной структуры (у последних выше жёсткость конструкции, но рабочий объём меньше, а стоимость — значительно выше)[7][8]. Для сварки крупногабаритных конструкций (например, в судостроении) используют также мобильные сварочные роботы[9].
Всё более широкое распространение в промышленности получают робототехнические комплексы, включающие несколько (иногда — сотни) одновременно работающих сварочных роботов[10][11], а также роботы для выполнения вспомогательных (загрузочных и сборочных) операций[12]. Робототехнический комплекс для сварки включает манипуляционную систему, сварочное оборудование, устройства управления и измерительные устройства[13].
Роботизация сварочных работ затронула несколько видов сварки, среди которых:
В простейших случаях сварочный робот сваривает детали по заданной программе; используют также технологии обучения роботов в режиме on-line (например, перед выполнением дуговой сварки электрод проводят — без включения дуги — вдоль будущего сварного шва, а получаемая информация используется в системе программного управления роботом)[19]. В более сложных случаях робот учитывает информацию, поступающую с различных датчиков[20]; при этом используют системы технического зрения и силомоментного очувствления, лазерные дальномеры, щупы с тензометрическими датчиками, а система управления роботом становится системой адаптивного управления[2][21].
Роботизация сварочных работ способна в несколько раз повысить эффективность производства. Применение сварочных роботов, выступающих в роли ключевого элемента гибкого автоматизированного производства, позволяет обеспечить высокое качество сварных соединений, снизить процент брака, избавить человека от монотонного труда[8]. Роботизация сварки позволяет добиться значительной экономии сварочных материалов и электроэнергии, уменьшения сварочных деформаций[22]. Она открывает возможность вести производство на меньшей площади, не требуя значительных затрат (неизбежных при ручной сварке) на мероприятия по охране труда и на оплату труда сварщиков-профессионалов. Хотя стоимость сварочных роботов относительно высока, но вложения окупаются достаточно быстро[15].
Весьма важны также достигаемые в условиях роботизированного производства сокращение времени изготовления продукции и обеспечение идентичности готовой продукции. Вместе с тем роботизация сварки влечёт расходы на обучение персонала, который программирует и обслуживает роботы, предъявляя жёсткие требования к сборке и позиционированию свариваемых заготовок[11].
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .