Descobreix com els robots gestionen càrregues extremes en la forja

Els robots industrials pesants es refereixen a braços robòtics o equips automatitzats amb una capacitat de càrrega que supera un cert estàndard, típicament capaços de manipular materials de més de 500 kg. Aquests robots presenten una gran estabilitat, precisió i forta resistència a les interferències, i són ampliament utilitzats en àmbits que requereixen operacions a gran escala i d'alta intensitat. Amb la flexibilitat de programació per adaptar-se a diferents necessitats de producció, aquests robots ajuden les empreses a millorar l'eficiència, alhora que redueixen els costos laborals i els riscos de seguretat.

Fabricació d'automòbils

La línia de producció d'automòbils depèn molt dels robots pesants, especialment en la soldadura de carrosseries i el muntatge de components grans. Els robots manipulen components pesants com portes, marcatures i motors, realitzant operacions sincronitzades en diversos punts a les estacions de soldadura. Atès que els materials de les carrosseries són principalment acer d'alta resistència, que és difícil de portar per períodes llargs per a humans, els robots mantenent una precisió estable, assegurant que els errors en els punts de soldadura romanguin per sota dels 0,5 mm. Algunes fabricants d'automòbils han introduït robots col·laboratius amb dos braços, on una sola unitat gestiona simultàniament la instal·lació de portes i l'apretada de vis, reduint el temps de cicle de producció en un 15%.

Indústria de fundició i forja

En tallers de alta temperatura, els robots pesants substitueixen els humans en tasques perilloses com la fonsa, l'extracció de peces i el desbarat. A les línies de fundició, els robots extreuen metall fondu a més de 1.000°C dels fornells i ho volquen a les formes, equipats amb escuts resistent a la calor i sistemes d'aturada d'emergència termo-sensibles. En la forja, robots de sis eixos agafen peces metàl·liques forjades i les col·loquen en tanques de refredament, amb prensors adaptatius instal·lats al final del braç per evitar lliscaments. Després que una fàbrica de maquinària pesant va actualitzar la seva línia de forja tradicional, les taxas d'accidents laborals van disminuir en un 90%, i les taxas de passatge del producte van augmentar del 82% al 97%.

Logística i emmagatzematge

Els magatzems intel·ligents utilitzen robots pesants per moure palets o contenidors pleins. Robots mòbils dotats de navegació per llaser poden transportar càrregues de 2 tones, planificant autonomament les rutes entre racons per transportar mercaderia des de les zones de recepció fins a les estacions de classificació. En els magatzems de cadena de fred, robots resistent a l'humitat operen de manera contínua en entorns tan fredos com -25°C, amb revestiments anticongelació als braços robòtics. Després de desplegar 20 robots pesants, un important centre logístic d'e-commerce va triplicar la seva eficiència de classificació de paquets, gestionant més de 800.000 paquets diaris durant els períodes màxims.

Fabricació aerospacial

L'ensamblat de fuselatges d'aeronaves implica manipular marcatures metàl·liques de fins a 20 metres de llarg, amb robots pesants que assisteixen en la remachadora mitjançant sistemes de posició visual. Equipats amb sensors de força de sis eixos, els robots proporcionen retroalimentació de pressió en temps real durant la instal·lació de la coberta, evitant la deformació dels materials d'aleació d'alumini-lití. En un fabricant d'aeronaves, un sistema col·laboratiu de dos robots fixa la viga de l'ala amb el robot d'esquerra mentre el robot de dreta apreta els bolts, reduint el temps d'ensamblat de 72 a 40 hores. En la soldadura de tanques de combustible de coets, els robots es mouen sobre pistes circulars, completant soldadures d'aleació de titani de 3 mm d'espessor en torns contínus de 8 hores.

Equipament energètic

Les torres d'aeolià superen 4 metres de diàmetre, i els robots pesants, treballant amb sistemes de portiques, realitzen soldadures circumferencials. La tecnologia de seguiment per llaser compensa la deformació de la peça durant l'operació, amb els angles de les antenes de soldadura ajustats automàticament en ±5 graus. En la manutenció de centrals nuclears, robots resistent a la radiació entren en els nuclis reactiors, on els braços robòtics hidràulics poden desmuntar conjunts de vànves de 500 kg, monitoritzats remotament amb dades de radiació en temps real. Una central hidroelèctrica va utilitzar robots subaquàtics dotats de motors impermeables i dispositius de neteja ultrassònica per a la manutenció de turbinas, reduint el temps d'aturada en 12 dies per operació.

Producció de maquinària de construcció

Els ensamblatges de braços d'excavadores solen pesar fins a 1,5 tones. Robots pesants, treballant amb posicionadors rotatius, realitzen soldadures multiangle. Les estacions de treball disposen de doble estació: mentre el robot solda una peça, els treballadors preparan la següent a l'altra banda. Durant l'ensamblatge de giratoris de gruix, els robots apreten 64 conjunts de bolts en tres etapes segons les exigències de par, mantenint els errors de par per sota del 2%. Després d'actualitzar la línia de producció de carregadores, un fabricant va incrementar les taxas de passatge de la soldadura de braços del 88% al 99,8%, reduint els costos de refecció en 600.000 RMB anuals.

Construcció naval

La soldadura de blocs de carena implica plaques d'acer de més de 30 mm d'espessor. Robots pesants dotats d'antenes de soldadura d'alta potència operen sobre pistes montades a ambdós costats del bloc. Utilitzant soldadura multipass, el robot neteja automàticament les escories i inspecciona cada passada de soldadura. Després d'introduir 12 robots pesants, un astillero va reduir el temps de soldadura d'un bloc de carena de 38 metres de 45 a 26 dies, reduint el consum de fil de soldadura en un 18%.

Quan es selecciona aquest tipus d'equipament, les consideracions clau inclouen la correspondència del radi de treball amb les corbes de càrrega. Per exemple, quan es levanta un objecte de 3 tones a una alçada de 5 metres, el moment de torsió del robot ha de complir amb les demandes màximes. Durant la instal·lació, la capacitat de suport de la base és crítica, ja que la força d'inèrcia generada per un robot de 400 kg en operació pot superar les 2 tones. Per a la manutenció, es recomana canviar el lubrificant del reductor cada 500 hores i calibrar regularment els sensors de control de força.

Algunes empreses estan integrant robots pesants amb la tecnologia 5G, permetent la càrrega i descàrrega controlada a distància en les àrees de matèries primeres de les fàbriques d'acer, on els operadors en sales de control perceben la força de presa a través de guants de retroalimentació háptica. A mesura que es fan més prevalents els materials compostos, els efectors finals dels robots s'estan equipant amb sistemes adaptatius de pressió que ajusten automàticament la força de presa quan manipulen objectes irregulars, prevenint danys en components de fibra de carboni.

Les limitacions actuals involucren principalment el consum d'energia i la disposició espacial. Un robot de 200 kg de càrrega pot consumir fins a 15 kW durant l'operació contínua, requerint una planificació anticipada de les càrregues elèctriques de l'oficina. Les direccions de desenvolupament futur inclouen la creació de mòduls articulats més compacts i l'augment de l'evitament dinàmic d'obstacles per a múltiples robots operant en el mateix espai de treball.