Erfahren Sie wie Roboter mit extremen Belastungen in der Schmiedetechnik umgehen

Schwerlast-Industrieroboter bezieht sich auf Roboterarme oder automatisierte Geräte mit einer Tragfähigkeit, die einen bestimmten Standard übersteigt, und die in der Regel Materialien von mehr als 500 kg bewegen können. Diese Roboter zeichnen sich durch hohe Stabilität, Präzision und starke Störunterdrückung aus und finden weite Verwendung in Bereichen, die großflächige, hochintensive Operationen erfordern. Durch flexible Anpassung der Programme an unterschiedliche Produktionsbedürfnisse helfen diese Roboter Unternehmen, die Effizienz zu steigern, während sie Arbeitskosten und Sicherheitsrisiken reduzieren.

Automobilproduktion

Die Automobilproduktionslinie verlässt sich stark auf Schwerlastroboter, insbesondere bei Karosserie-Schweißarbeiten und der Montage großer Komponenten. Roboter handhaben schwere Komponenten wie Türen, Rahmen und Motoren und führen an Schweißstationen multipunkt-synchronisierte Operationen durch. Da Karosseriematerialien hauptsächlich aus hochfester Stahl bestehen, den Menschen längere Zeit schwer tragen können, halten Roboter eine stabile Präzision aufrecht und stellen sicher, dass Fehlertoleranzen an Schweißpunkten unter 0,5 mm bleiben. Einige Automobilhersteller haben zweiseitige kooperative Roboter eingeführt, bei denen ein einzelnes Gerät gleichzeitig Türen montiert und Schrauben anbringt, wodurch die Produktionszykluszeit um 15% reduziert wird.

Gießerei- und Schmiedeindustrie

In Hochtemperaturwerkstätten ersetzen Schwerlastroboter Menschen bei gefährlichen Aufgaben wie Gießen, Teileentnahme und Entgraten. An Gießereilinien entnehmen Roboter flüssiges Metall, das über 1.000°C heiß ist, aus Öfen und gießen es in Formen, wobei sie mit hitzebeständigen Schilden und thermosensiblen Not-Ausschalt-Systemen ausgestattet sind. Beim Schmieden heben sechsachsige Roboter geschmiedete Metallteile auf und legen sie in Kühlbecken, wobei adaptive Greifer am Armende angebracht sind, um das Abgleiten zu verhindern. Nachdem ein Großmaschinenwerk seine traditionelle Schmiedelinie modernisiert hat, sanken die Arbeitsunfallraten um 90%, und die Produktionsdurchfallquote stieg von 82% auf 97%.

Logistik und Lagerhaltung

Intelligente Lagerhäuser nutzen Schwerlastroboter, um volle Paletten oder Container zu verschieben. Mobile Roboter, die mit Lasernavigation ausgestattet sind, können Lasten von bis zu 2 Tonnen tragen und planen autonom Wege zwischen Regalen, um Waren von den Eingangsbereichen zu den Sortierstationen zu transportieren. In Kältekette-Lagern arbeiten feuchtigkeitsresistente Roboter kontinuierlich in Umgebungen, die so kalt wie -25°C sein können, wobei die Roboterarme mit kondensationsabweisenden Beschichtungen versehen sind. Nach der Einsetzung von 20 Schwerlastrobotern verdreifachte ein großer E-Commerce-Logistikzentrum seine Paketsortiereffizienz und sortierte während Spitzenzeiten über 800.000 Pakete pro Tag.

Aerospace-Produktion

Die Zusammenstellung von Flugzeugrumpfen beinhaltet das Handhaben von Metallrahmen, die bis zu 20 Meter lang sind, wobei Schwerlastroboter bei dem Nietvorgang mit visuellen Positionierungssystemen assistieren. Mit sechsachsigen Kraftsensoren ausgestattet, geben Roboter während der Außenhautmontage Echtzeit-Kraftrückmeldungen, um die Verformung von Aluminium-Lithium-Legierungen zu vermeiden. Bei einem Flugzeughersteller reduziert ein zweiseitiges kooperatives Robotersystem die Montagezeit von 72 auf 40 Stunden, indem der linke Roboter den Flügelbalken fixiert, während der rechte Roboter die Bolzen anzieht. Beim Schweißen von Raketenkraftstofftanks bewegen sich die Roboter auf kreisförmigen Gleisen und vollenden 3-mm-dicke Titanlegierungsschweißnähte in kontinuierlichen 8-Stunden-Schichten.

Energieausrüstung

Windturbinentürme haben Durchmesser von über 4 Metern, und Schwerlastroboter, die mit Portalanlagen arbeiten, führen Umlaufschweißarbeiten durch. Lasertracking-Technologie kompensiert die Verformung des Werkstücks während der Arbeit, wobei die Schweißbrennerwinkel automatisch um ±5 Grad angepasst werden. Bei der Wartung von Kernkraftwerken betreten strahlungsresistente Roboter Reaktorkerne, wo hydraulische Roboterarme 500-kg Ventilversammlungen abbauen, wobei sie fernüberwacht werden und Echtzeit-Strahlendaten zur Verfügung stellen. Ein Wasserkraftwerk nutzte Unterwasserroboter, die mit wasserdichten Motoren und Ultraschallreinigungseinrichtungen ausgestattet waren, für Turbinenwartung, wodurch die Stillstandszeit um 12 Tage pro Wartung verringert wurde.

Baugeräteproduktion

Baggerschaufelversammlungen wiegen oft bis zu 1,5 Tonnen. Schwerlastroboter, die mit Drehpositioniersystemen arbeiten, führen Mehrwinkelschweißarbeiten durch. Die Arbeitsplätze verfügen über zwei Stationen: Während der Roboter ein Werkstück schweißt, bereiten Arbeiter das nächste auf der anderen Seite vor. Bei der Montage von Kran-Drehplatten ziehen Roboter 64 Satz Bolzen in drei Stufen entsprechend den Drehmomentanforderungen, wobei Drehmomentschwankungen innerhalb von 2% gehalten werden. Nach der Modernisierung seiner Laderproduktionslinie erhöhte ein Hersteller die Passierquoten beim Schweißen von Baggern von 88% auf 99,8% und reduzierte die Nachbearbeitungskosten um 600.000 RMB jährlich.

Schiffbau

Hülleblock-Schweißarbeiten beinhalten Stahlplatten, die dicker als 30 mm sind. Schwerlastroboter, die mit hochleistungsfähigen Schweißbrennern ausgestattet sind, arbeiten auf Gleisen, die auf beiden Seiten des Blocks montiert sind. Mit Mehrlagenschweißarbeit reinigt der Roboter automatisch Schlacke und inspiziert jeden Schweißgang. Nach der Einführung von 12 Schwerlastrobotern reduzierte eine Werft die Schweißzeit für einen 38-Meter-Hülleblock von 45 auf 26 Tage und senkte den Verbrauch von Schweißdraht um 18%.

Bei der Auswahl solcher Ausrüstungen sind wichtige Überlegungen die Übereinstimmung des Arbeitsradius mit den Lastkurven. Zum Beispiel, wenn ein 3-Tonnen-Objekt auf eine Höhe von 5 Metern gehoben wird, muss das Drehmoment des Roboters den Spitzenanforderungen entsprechen. Bei der Installation ist die Tragfähigkeit des Fundaments kritisch, da die Trägheitskraft, die ein 400-kg-Roboter während des Betriebs erzeugt, 2 Tonnen überschreiten kann. Für die Wartung wird empfohlen, das Getriebeöl alle 500 Stunden zu wechseln und Kraftkontrollsensor regelmäßig zu kalibrieren.

Einige Unternehmen integrieren Schwerlastroboter mit 5G-Technologie, was das ferngesteuerte Beladen und Entladen in Rohmaterialbereichen von Stahlwerken ermöglicht, wobei Bediener in Kontrollräumen die Griffkraft durch Haptisches Feedback-Handschuhe wahrnehmen. Da Verbundwerkstoffe immer häufiger eingesetzt werden, werden Endeffektoren von Robotern mit Druckanpassungssystemen ausgestattet, die die Zange automatisch anpassen, wenn unregelmäßige Objekte gehandhabt werden, um Schäden an Kohlenstofffaserkomponenten zu vermeiden.

Aktuelle Einschränkungen betreffen hauptsächlich den Energieverbrauch und die räumliche Anordnung. Ein Roboter mit einer Nutzlast von 200 kg kann bei kontinuierlichem Betrieb bis zu 15 kW verbrauchen, wodurch eine vorausschauende Planung der Strombelastung in der Werkstatt erforderlich ist. Zukünftige Entwicklungsrichtungen umfassen die Schaffung kompakterer Gelenkmodule und die Verbesserung der dynamischen Hindernisvermeidung für mehrere Roboter, die im gleichen Arbeitsraum operieren.