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自動化機械臂有多省人工?

2020-07-06科學

我以弧焊機器人為例介紹一下弧焊機器人和人工相比有哪些效率提升。

首先,如果弧焊機器人和人工焊接使用同樣的工藝參數、同樣的焊絲直徑和焊接裝置,那麽在焊接時間上兩者其實是一樣的,因為在這個前提下焊槍行走的速度一樣。所以如果以焊接單個零件的時間來對比的話,兩者幾乎沒有太大差別,即機器人工位和人工工位的cycle time是差不多的。但機器人工位的優勢如何體現呢?有一個重要的指標就是OEE,即綜合裝置效率,計算公式是OEE=可用率*表現指數*品質指數。弧焊機器人較之人工有更好的OEE表現,直白點說就是機器人不知疲倦,一天內可以工作更多的時間,而且品質表現更穩定。

前面說機器人焊接和人工焊接的cycle time差不多,但我們有一個前提是兩者使用同樣的焊接參數、焊絲直徑和焊接裝置。但其實這種設定對機器人是不公平的。通常機器人焊接會使用比人工更高的焊接電流電壓,更快的焊接速度。但人工焊接對這些參數是有使用限制的,拋開焊接高強鋼等要求限制熱輸入的工藝外,過高的焊接電流電壓和過快的焊接速度對人工操作是很有挑戰性的。因為熱的電弧會讓手感覺非常燙,快的速度會讓手無法保持穩定。但機器人幾乎不存在這個問題。所以這樣算下來,除非有特殊的工藝限制,機器人通常可以焊得更快。

但機器人不是萬能的。機器人的容錯能力有限,所以要用機器人焊接,那麽在之前的工序,比如下料、拼點等,需要保持較高的尺寸精度。否則,超出機器人的容錯能力後,會發生焊偏、焊漏等各種問題。在這方面,人工焊接沒有任何問題。此外,機器人沒有人那麽靈活,所以在某些位置,機器人會由於幹涉等各種問題無法施焊,這時就需要人工進行補焊。