Ontdek hoe robots extreme belastingen in de smeedindustrie aanpakken

Zware industriële robots verwijzen naar robotarmen of geautomatiseerde apparatuur met een belastbaarheid die een bepaalde norm te boven gaat, meestal in staat om materialen van meer dan 500 kg te hanteren. Deze robots kenmerken zich door hoge stabiliteit, precisie en sterke interferentieresistentie, en worden breed toegepast in sectoren die grote schaal en intensieve operaties vereisen. Door programma's flexibel aan te passen aan verschillende productiebehoeften, helpen deze robots bedrijven bij het verbeteren van de efficiëntie terwijl ze arbeidskosten en veiligheidsrisico's verminderen.

Automobielindustrie

De automobielproductielijn is sterk afhankelijk van zware robots, vooral voor carrosserie-welding en montage van grote componenten. Robots hanteren zware onderdelen zoals deuren, frames en motoren, uitvoeren multi-punt gesynchroniseerde operaties op weldingstations. Aangezien carrosseriematerialen meestal hoogwaardige staal zijn, wat moeilijk langdurig door mensen kan worden gedragen, behouden robots stabiele precisie, waarbij de foutmarge van de weldingpunten onder de 0,5 mm blijft. Sommige autofabrikanten hebben dubbelarmige samenwerkende robots ingevoerd, waarbij een enkele eenheid tegelijkertijd deurinstallatie en schroefbevestiging uitvoert, waardoor de productiecyclustijd met 15% wordt verlaagd.

Gieten en Smeden

In hoge temperatuur werkplaatsen vervangen zware robots mensen bij gevaarlijke taken zoals gieten, onderdelen verwijderen en deburreren. Op gietlijnen halen robots gesmolten metaal van meer dan 1.000°C uit ovens en gieten het in mallen, uitgerust met hittebestendige schilden en thermische sensoren voor noodstop. Bij smeden pakken zesassige robots gesmede metalen onderdelen op en plaatsen ze in koeltanks, met adaptieve grijpers aan het einde van de arm om glijden te voorkomen. Na de upgrade van een traditionele smeedlijn in een zwaar machineriefabriek, daalden de werkplekinfectiepercentages met 90%, en de productgoedkeuringen stegen van 82% naar 97%.

Logistiek en Opslag

Slimme opslagruimtes gebruiken zware robots om volle pallets of containers te verplaatsen. Mobiele robots uitgerust met lasernavigatie kunnen 2-ton lasten dragen, plannen autonoom routes tussen de stellingen om goederen van ontvangstgebieden naar sorteerstations te vervoeren. In koudeketenopslag werken vochtbestendige robots continu in omgevingen zo koud als -25°C, met anti-condens coatings op de robotarmen. Na het inzetten van 20 zware robots, verdrievoudigde een groot e-commerce logistiek centrum de pakket-sortefficiëntie, waarbij meer dan 800.000 pakketten per dag werden verwerkt tijdens piekperioden.

Lucht- en Ruimtevaartindustrie

Vliegtuigrompassemblage omvat het hanteren van metalen frames tot wel 20 meter lang, met zware robots die bijdragen aan riveting met behulp van visuele positiesystemen. Uitgerust met zesassige kracht-sensoren, bieden robots real-time drukfeedback tijdens de installatie van de huid, waardoor vervorming van aluminium-lithium legeringen wordt voorkomen. Bij één vliegtuigfabrikant reduceert een dubbelrobot-samenwerkingsysteem de assemblagetyd van 72 naar 40 uur, waarbij de linkse robot de vleugelbalk fixeert en de rechter robot bouten vastdraait. Bij raketbrandstoftank-welding bewegen robots langs cirkelvormige sporen, voltooien 3-mm-dikke titanium alloy welds in continue 8-uurs diensten.

Energieapparatuur

Windturbine-torens hebben een diameter van meer dan 4 meter, en zware robots, werkend met portal systemen, voeren omcirkelwelding uit. Laserspoor technologie compenseert voor werkstukvervorming tijdens de operatie, met de hoeken van de weldingtoortsen automatisch aangepast binnen ±5 graden. Bij nucleaire energiecentrale onderhoud, gaan straling-bestendige robots de reactorkern binnen, waar hydraulische robotarmen 500-kg kleppakketten kunnen demonteren, gemeten via externe monitoren met real-time stralingsdata. Een waterkrachtcentrale gebruikte onderwaterrobots uitgerust met waterdichte motoren en ultragele reinigingsapparatuur voor turbine-onderhoud, waardoor de stilstandstijd per operatie met 12 dagen werd verlaagd.

Bouwmachineproductie

Graafmachine-armassemblages wegen vaak tot 1,5 ton. Zware robots, werkend met rotatiepositiesystemen, voeren multihoekwelding uit. Werkstations hebben twee stations: terwijl de robot één werkstuk weldt, bereiden werknemers het volgende op de andere kant voor. Tijdens kraanrotatieplaat-assemblage draaien robots 64 sets bouten in drie fasen volgens koppelvereisten, met koppelfouten binnen 2%. Na de upgrade van de laadmachine-productielijn, verhoogde een fabrikant de boomweldpasspercentages van 88% naar 99,8%, waardoor herwerkingskosten jaarlijks met 600.000 RMB werden verlaagd.

Scheepsbouw

Rompgedeelte-welding omvat staalplaten van meer dan 30 mm dik. Zware robots uitgerust met high-power weldingtoortsen opereren op sporen gemonteerd aan beide zijden van het gedeelte. Met multi-pass welding, reinigt de robot automatisch slak en inspecteert elke weldpass. Na het introduceren van 12 zware robots, verlaagde een scheepswerf de weldingtijd voor een 38-meter rompgedeelte van 45 naar 26 dagen, met een vermindering van 18% in de consumptie van weldingdraad.

Bij het selecteren van dergelijke apparatuur, zijn belangrijke overwegingen het matchen van de werkbereik met belastingscurves. Bijvoorbeeld, bij het tillen van een 3-ton object tot een hoogte van 5 meter, moet het koppel van de robot voldoen aan de piekvraag. Tijdens de installatie is de funderingsbelastingcapaciteit cruciaal, aangezien de inertiekracht die door een 400-kg robot tijdens de operatie wordt gegenereerd, meer dan 2 ton kan overschrijden. Voor onderhoud wordt aangeraden de reductorsmeermiddelen elke 500 uur te vervangen en krachtcontrolesensoren regelmatig te kalibreren.

Sommige bedrijven integreren zware robots met 5G-technologie, waardoor afstandsbediening mogelijk is voor laden en lossen in de grondstoffenzone van staalfabrieken, waar operators in controlekamers de gripkracht waarnemen via haptische feedback handschoenen. Terwijl composietmaterialen steeds meer gebruikt worden, worden de eindeffectoren van robots uitgerust met druk-adaptive systemen die automatisch de klemkracht aanpassen bij het hanteren van onregelmatige objecten, waardoor schade aan koolstofvezelcomponenten wordt voorkomen.

Huidige beperkingen betreffen voornamelijk energieverbruik en ruimtelijke indeling. Een robot met een belastbaarheid van 200 kg kan tijdens continu bedrijf tot 15 kW verbruiken, wat voorafgaande planning van de elektriciteitsbelasting in de werkplaats vereist. Toekomstige ontwikkelingsrichtingen omvatten het creëren van compactere gewrichtsmodule en het verbeteren van dynamische obstakelontwijkingscapaciteiten voor meerdere robots die in dezelfde werkruimte opereren.