焊接协作机器人如何改变金属加工车间

协作机器人在过去十年中取得了长足的进步，尤其是在金属制造领域。他们开始是出于好奇。一些商店购买了一两个协作机器人只是为了看看他们能用它们做什么。是的，它们可以执行轻型拾放任务，但这在钣金和板材制造中的适用性有限。照料折弯机，或者五金件或冲压机怎么样？也许是铁匠？

这些早期应用主要涉及取放动作：拾取该零件并将其放置在夹具中；将此平坯靠在折弯机上的磁性后挡料上。随着时间的推移，应用程序变得更加复杂。协作机器人不只是放置零件，而是在整个周期中操纵它们。例如，在压力机上，协作机器人不仅可以拾取和放置简单的单折弯零件，而且现在还可以通过更复杂的折弯顺序搬运工件。

与此同时，焊接协作机器人开始冲击市场，业界对协作机器人的看法开始转变。它们不再是简单应用程序的新奇事物。协作机器人现在正在应对半熟练工作领域。对于制造商来说，使用轻型焊枪和相关的送丝和气体管线的协作机器人比使用有效负载受限的协作机器人来提升和固定沉重或笨重的金属板或板材更有意义。

协作机器人促使商店以不同的方式思考自动化。自动化不是一个全有或全无的概念，而是一系列改变员工与机器和技术互动方式的创新。与许多制造技术相比，协作机器人促使商店专注于充分利用人机交互。

自动化的范围

使用自动化的失败尝试当然并不少见，一个明显的迹象是角落里有一两个满是灰尘的焊接机器人。也许在大批量焊接工作结束后，工厂很难重新调整它们的用途。编程花了太多时间。焊工可以简单地固定和焊接工件，而不必为编程的复杂性而烦恼。

诚然，在许多情况下，上游更精密的工艺使下游的焊接自动化更加实用。但这仍然不能解释现代制造中的另一个现实：3D CAD 模型并不像许多人认为的那样普遍存在。这一事实使得采用一系列自动化选项（包括离线编程和模拟）变得更加复杂。

“我们采用自动化作为工具的方法，”J P 说。“过度自动化确实存在风险。我们在人加机器方法中看到了如此多的价值。我们让操作员了解情况并始终询问，‘这个应用程序真的需要完全自动化吗？’”

大多数焊接协作机器人应用都涉及桌面焊接。程序员固定一块，使用简化的界面来教机器人，然后让协作机器人生产。该程序员可以将工件的固定和拆卸工作留给物料搬运工或助手，然后转移到其他地方焊接不适合协作机器人的零件，包括大型工件。

但正如 P 指出的那样，这只是一种方法。他描述了一些制造商让焊工安装协作机器人，然后在它旁边处理另一个手动焊接应用程序。或者，一名焊工/程序员可以轮班管理协作机器人焊接单元“团队”。

一些制造商甚至将协作机器人的应用推向了桌面焊接之外。P说，一家结构加工厂将其焊接协作机器人连接到工件上，几乎就像一个磁钻，设计其设置以使整个焊接单元易于运输。

这些自动化策略归结为找到协作机器人最适合的地方，帮助商店充分利用其拥有的熟练工人。P 描述了一家消防车和消防设备制造商，他们现在使用协作机器人为风扇护罩组件创建数千个点焊。“公司每周生产 100 件，相当于焊工拉动 14,000 次大头钉扳机。这是一项悲惨的工作，但它是协作机器人的圣杯应用程序。这是无聊和重复的。”

采用协作机器人让公司的焊工有更多时间在大型消防车上工作。“那些消防车是一种糟糕的协作机器人应用，”他说，并补充说它们是一次性产品，需要无数次错位焊接。

自动化即服务

金属制造的技术发展只会加速。可以肯定地说，明天的自动化将以新的方式解决问题。这些是否是更好的方法取决于特定车间的制造挑战。尽管如此，制造商仍面临越来越大的自动化过时的风险——因此金属制造的一个新概念越来越受欢迎：自动化即服务。

协作机器人的灵活性使其特别适合商业模式。“如果你有一个传统的机器人焊接单元，你就会有所有的安全围栏和笼子，而且它会占用大量的地面空间。另一方面，制造商只是在现有的焊接间内卷起他们的协作机器人，焊工将在它们旁边进行焊接。他们不必为了适应协作机器人而改变流程。恰恰相反。他们可以使协作机器人适应流程。”

协作机器人确实有自己的一套安全协议；协作机器人可能会受到力的限制，但它仍然会伤害到人，尤其是当协作机器人挥舞着尖锐或灼热的东西时。即便如此，许多应用中的协作机器人不需要安全围栏。这意味着他们可以在没有太多干扰的情况下进出商店的制造业务。

自动化服务的制造商

进出现有生产的行为，增加技术人员的价值，可能成为未来晶圆厂的标志。想象一下精密钣金操作，其中大部分制造技术不属于制造商。相反，制造商每月支付费用。从某种意义上说，商店为技术付费就像为人工付费一样——随着时间的推移逐渐增加。

它有时会在采用新技术时这样做。协作机器人适合我们的操作吗？让我们租用它并找出答案。如果设备具有成本效益并且具有商业意义，那么商店最终可能会拥有这些设备。或者，如果技术不合适或产品组合发生变化，制造商可以将租用的协作机器人还给供应商并继续前进。

同时，更多的自动化变得更容易根据需要集成和进出生产。协作机器人增强了车间的焊接能力。其小巧的外形意味着它们可以根据需要移动到不同的工作台甚至大型工件，有效地成为加工厂的磁力钻——不需要零件的 3D CAD 模型。

不再必须制定生产策略以充分利用自动化；现在，可以调整自动化以帮助克服手头的挑战。换句话说，自动化服务于操作，而不是相反。