特定のアプリケーション向けのロボットツールチェンジャー:マテリアルハンドリングから組み立て、検査まで

溶接プロセスは、その用途と同様に汎用性があります。アーク溶接からMIG/MAG溶接、TIG溶接、レーザー溶接まで、それぞれの方法には特定の利点とアプリケーションがあります。

スポット溶接は、特に自動車および板金加工業界で特別な役割を果たします。このプロセスでは、部品は正確に配置された溶接点によって接合されます。溶接プロセスには、部品の材質や厚さによって異なる要件が課されるため、迅速で信頼性の高い工具交換が不可欠です。

スポット溶接は、工業生産、特に自動車や板金加工における重要なプロセスの1つです。的を絞った短時間の熱印加により、シートは点ですばやく、確実に、そして高強度で接続されます。溶接点は、最大の抵抗が発生する場所、つまり溶接される金属シートの間に形成されます。

課題は、さまざまな溶接作業にあります:異なる材料の厚さ、コンポーネントの形状、および生産要件により、さまざまな溶接ガンとサイズを使用する必要があります。

車体の手の届きにくい部分にアクセスするには、特殊な溶接ガンの形状が必要になる場合があります。

したがって、効率的な生産プロセスには、変化する要求に迅速に適応する必要があります。ここでは、工具交換が決定的な要因となります:これにより、溶接ロボットが常に適切なエンドエフェクタで動作することが保証されます - 遅延なく、品質を損なうことなく。

効率的な工具交換は、自動溶接プロセスにおける中心的な成功要因です。特にスポット溶接だけでなく、他の溶接方法でも、ロボットはさまざまな部品形状、材料の厚さ、および生産要件に柔軟に対応するために、最短時間でさまざまなツールを切り替える必要があります。

自動化がなければ、溶接ガンごとに別々のロボットが必要になるか、手動での段取り替えを行う必要があり、時間がかかり、エラーが発生しやすいプロセスであり、生産フローを大幅に混乱させる可能性があります。ただし、スポット溶接ガン、トーチ、またはその他の溶接ツールを正確に自動的に交換することで、ダウンタイムが最小限に抑えられ、生産性が大幅に向上します。

純粋な効率の向上に加えて、信頼性の高い工具交換も品質保証に大きく貢献します。ワークピースと材料に応じて、専用ツールを使用すると、最適な力とエネルギー分布で一貫した溶接点を実現できます。

例えば、ストーブリが開発した最新のロボットツールチェンジャーは、機械的なツールを交換するだけでなく、メディア、エネルギー、データの伝送を1つのプロセスで行うことができます。これにより、複雑な溶接アプリケーションを制限なく自動化し、柔軟で経済的、かつ将来性のある製造を実現できます。

溶接用途でのロボットツールチェンジャーの使用は、部品、材料、または溶接プロセスの分散が大きい場合に特に有利です。次の業界の具体例は、自動化された工具交換システムが溶接継手の生産性を向上させ、ダウンタイムを削減し、品質を向上させる方法を示しています。

1. 自動車産業:可変溶接ガンによるボディ構造

自動車生産では、ロボットは毎日何千もの溶接点を、多くの場合、さまざまな材料の厚さや形状の部品に設定する必要があります。ここでは、各ガンが特定の要件(たとえば、狭い溶接ポイントまたは広い溶接ポイントの異なる電極形状やガンサイズ)に合わせて最適化されているため、異なるスポット溶接ガン間の迅速な交換が重要です。アルミニウム溶接は、軽量構造でも定期的に使用されています。

2.機械工学:溶接とフライス加工の組み合わせ

複雑な機械工学部品の製造では、溶接と機械加工のステップが組み合わされることがよくあります。一例として、建設機械や鉄道車両用の鉄骨フレームの製造があり、溶接に続いてフライス加工や研削による溶接シームの後処理が行われます。

3.航空宇宙:アルミニウム構造物の精密溶接

航空宇宙産業では、アルミニウムやチタンなどの軽量材料が使用されることが多く、特殊な溶接プロセス(TIG溶接やレーザー溶接など)が必要です。さらに、複雑な形状の部品は正確に溶接する必要があります。ツールチェンジャーを搭載したロボットは、部品に応じて異なる溶接トーチを切り替えて、さまざまな方法を使用できます。これにより、高い溶接シーム品質が保証され、生産プロセス全体がより柔軟になります。

4.鉄道車両の構造:さまざまな材料の厚さへの適応

列車の客車や機関車の製造では、壁の厚さが異なるさまざまな鋼合金が処理されます。薄いシートには精密なスポット溶接が必要ですが、MIG/MAG溶接法は厚い部分に適しています。異なるタスクに異なるロボットを使用する代わりに、ツールチェンジャーを備えた単一のロボットで、スポット溶接ガン、MIG溶接トーチ、およびクランプツールを切り替えることができます。これにより、柔軟な製造が可能になり、必要なロボットの数を減らすことができます。

5.鋼と金属の構造:溶接と切断の切り替え

鉄骨建設および金属加工業界では、溶接と切断のプロセスを組み合わせて、大きな鋼板から部品を製造することがよくあります。ロボットは、ツールチェンジャーを使用して、プラズマカッターと溶接トーチをシームレスに切り替えることができます。これにより、正確な切断を行い、切断された部品を直接溶接することができ、オペレーターの手動介入は必要ありません。