鍛造でロボットが極端な負荷をどのように処理するかを確認してください
重工業用ロボットとは、一定の基準を超える荷重能力を持つロボットアームや自動化設備を指し、通常は500kg以上の材料を処理することが可能です。これらのロボットは高い安定性、精度、強力な干渉抵抗性を特徴とし、大規模で高強度の作業が必要な分野で広く使用されています。異なる生産ニーズに合わせてプログラムを柔軟に調整することで、これらのロボットは企業が効率を向上させると同時に労働コストと安全リスクを削減するのに役立ちます。
自動車製造
自動車生産ラインでは、特にボディ溶接や大型部品組立において重工業用ロボットが大きく依存しています。ロボットはドア、フレーム、エンジンなどの重い部品を取り扱い、溶接ステーションでの多点同期作業を行います。ボディ材は主に高強度鋼であり、人間が長時間持ち続けるのは困難ですが、ロボットは安定した精度を維持し、溶接点の誤差を0.5mm以下に保ちます。いくつかの自動車メーカーでは二本腕協調ロボットを導入しており、単一のユニットがドアの取り付けとねじ締めを同時に処理し、生産サイクル時間を15％削減しています。
鋳造および鍛造産業
高温の工場では、重工業用ロボットが溶湯注入、部品取り外し、バリ取りなどの危険な作業を代行します。鋳造ラインでは、ロボットが炉から1,000°Cを超える溶融金属を取り出し、型枠に注ぎ込みます。耐熱シールドと熱センサー緊急停止システムを装備しています。鍛造では、六軸ロボットが鍛造された金属部品を取り上げ、冷却槽に配置し、アームの先端には滑り防止の適応グリッパーを装着しています。ある重機械工場が伝統的な鍛造ラインをアップグレードした後、職場の負傷率は90％減少し、製品合格率は82％から97％に上昇しました。
物流および倉庫管理
スマート倉庫では、重工業用ロボットを使用して満載のパレットやコンテナを移動します。レーザーナビゲーションを搭載したモバイルロボットは2トンの荷物を運搬し、棚間の経路を自動計画して受入れエリアからソーティングステーションまで商品を輸送します。冷蔵倉庫では、防湿ロボットが-25°Cの環境で継続的に動作し、ロボットアームには防結露コーティングが施されています。20台の重工業用ロボットを導入した主要な電子商取引物流センターでは、ピーク時のパッケージソーティング効率が3倍になり、1日あたり80万個以上のパッケージを処理しています。
航空宇宙製造
航空機胴体組立では、最大20メートルの長さがある金属フレームを処理し、重工業用ロボットが視覚位置決めシステムを使用してリベット留めを支援します。六軸力センサーを装備したロボットは、スキンインストール中にリアルタイムの圧力フィードバックを提供し、アルミニウムリチウム合金材料の変形を防ぎます。ある航空機メーカーでは、二つのロボットが協調して翼梁を固定し、左側のロボットが固定し、右側のロボットがボルトを締め、組立時間を72時間から40時間に短縮しました。ロケット燃料タンクの溶接では、ロボットは円形トラックを移動し、連続8時間のシフトで3ミリメートル厚のチタン合金溶接を完了します。
エネルギー設備
風力発電タワーは直径4メートルを超え、重工業用ロボットは門型システムと共に周囲溶接を実行します。レーザートラッキング技術は作業中のワークピースの変形を補償し、溶接トーチの角度は±5度自動調整されます。原子力発電所のメンテナンスでは、放射線耐性ロボットが反応炉コアに入り、油圧ロボットアームが500kgのバルブアセンブリを解体し、リアルタイム放射線データで遠隔監視します。水力発電所では、防水モーターと超音波クリーニング装置を装備した水中ロボットを使用してタービンのメンテナンスを行い、1回の作業あたり12日のダウンタイムを削減しました。
建設機械生産
ショベルアームアセンブリーは通常1.5トンの重量があります。重工業用ロボットは旋回ポジショナーと共に多角溶接を実行します。作業ステーションは二つあり、ロボットが一方の作業物を溶接している間に、もう一方で作業者が次の作業物を準備します。クレーンターンテーブル組立では、ロボットはトルク要件に応じて3段階で64セットのボルトを締め、トルク誤差を2%以内に保ちます。あるメーカーがローダー生産ラインをアップグレードした後、アーム溶接の合格率は88%から99.8%に上昇し、再作業コストは年間60万人民元削減されました。
造船
船体ブロック溶接では、30ミリメートル以上の厚さの鋼板を使用します。高出力溶接トーチを装備した重工業用ロボットは、ブロックの両側に設置されたトラック上で動作します。多パス溶接を使用し、ロボットは自動的にスラグを除去し、各パスの溶接を検査します。12台の重工業用ロボットを導入した造船所では、38メートルの船体ブロックの溶接時間が45日から26日に短縮され、溶接ワイヤーの消費量は18%削減されました。
このような設備を選択する際には、作動半径と負荷曲線のマッチングが重要な考慮事項です。たとえば、3トンの物体を5メートルの高さに吊り上げる場合、ロボットのトルクはピーク要求を満たす必要があります。設置時には基礎の耐荷重が重要であり、400キログラムのロボットが動作時に発生する慣性力は2トンを超える可能性があります。メンテナンスには、リデューサーの潤滑油を500時間ごとに交換し、定期的に力制御センサーをキャリブレーションすることをお勧めします。
一部の企業は重工業用ロボットと5G技術を統合し、鋼鉄工場の原料エリアでの遠隔操作による積み下ろしを可能にしています。制御室のオペレータはハプティックフィードバックグローブを通じて把持力を感知します。複合材料がより一般的になるにつれて、ロボットエンドエフェクターには不規則な物体を扱う際に自動的に把持力を調整する圧力適応システムが装備されています。これにより、炭素繊維部品の損傷が防げます。
現在の制限は主にエネルギー消費と空間レイアウトに関連しています。200キログラムのペイロードを持つロボットは連続動作中に最大15kWを消費するため、事前に工場の電力負荷を計画する必要があります。将来の開発方向としては、よりコンパクトなジョイントモジュールの作成と、同じ作業スペースで複数のロボットが動作する際のダイナミックな障害物回避機能の強化が挙げられます。
