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自动化机械臂有多省人工?

2020-07-06科学

我以弧焊机器人为例介绍一下弧焊机器人和人工相比有哪些效率提升。

首先,如果弧焊机器人和人工焊接使用同样的工艺参数、同样的焊丝直径和焊接设备,那么在焊接时间上两者其实是一样的,因为在这个前提下焊枪行走的速度一样。所以如果以焊接单个零件的时间来对比的话,两者几乎没有太大差别,即机器人工位和人工工位的cycle time是差不多的。但机器人工位的优势如何体现呢?有一个重要的指标就是OEE,即综合设备效率,计算公式是OEE=可用率*表现指数*质量指数。弧焊机器人较之人工有更好的OEE表现,直白点说就是机器人不知疲倦,一天内可以工作更多的时间,而且质量表现更稳定。

前面说机器人焊接和人工焊接的cycle time差不多,但我们有一个前提是两者使用同样的焊接参数、焊丝直径和焊接设备。但其实这种设定对机器人是不公平的。通常机器人焊接会使用比人工更高的焊接电流电压,更快的焊接速度。但人工焊接对这些参数是有使用限制的,抛开焊接高强钢等要求限制热输入的工艺外,过高的焊接电流电压和过快的焊接速度对人工操作是很有挑战性的。因为热的电弧会让手感觉非常烫,快的速度会让手无法保持稳定。但机器人几乎不存在这个问题。所以这样算下来,除非有特殊的工艺限制,机器人通常可以焊得更快。

但机器人不是万能的。机器人的容错能力有限,所以要用机器人焊接,那么在之前的工序,比如下料、拼点等,需要保持较高的尺寸精度。否则,超出机器人的容错能力后,会发生焊偏、焊漏等各种问题。在这方面,人工焊接没有任何问题。此外,机器人没有人那么灵活,所以在某些位置,机器人会由于干涉等各种问题无法施焊,这时就需要人工进行补焊。