velikanska tehnologija | novo v industriji | 8. februar 2025

Na velikem odru industrijske proizvodnje igrajo varilni roboti vse pomembnejšo vlogo. S svojimi natančnimi in učinkovitimi varilnimi postopki so znatno izboljšali kakovost izdelkov in učinkovitost proizvodnje. Vendar pa se za to pozornostjo skriva ključna komponenta, ki pogosto ostane neopažena – drsni obroč. Danes si poglejmo skrivnost uporabe drsnih obročev v varilnih robotih.

Drsni obroči: Fleksibilno središče varilnih robotov

Varilni roboti se morajo fleksibilno premikati v tridimenzionalnem prostoru in nenehno prilagajati kot in položaj varjenja. Drsni obroč, kot naprava, ki lahko prenaša moč, signale in podatke med vrtečimi se in mirujočimi deli, je kot "fleksibilno pesto" robota. Omogoča robotski roki, da med neprekinjenim vrtenjem stabilno sprejema in prenaša različne informacije, kar zagotavlja nemoten potek varjenja.

Predstavljajte si, da če ne bi bilo drsnih obročev, bi se morala roka varilnega robota vsakič, ko bi se zavrtela za določen kot, ustaviti in ponovno priključiti tokokroge. To bi močno zmanjšalo delovno učinkovitost in lahko celo privedlo do nestabilne kakovosti varjenja. Zahvaljujoč drsnemu obroču lahko robot doseže neprekinjeno in neprekinjeno vrtenje, tako kot plesalec, ki se prosto giblje po odru, zaradi česar je varjenje učinkovitejše in natančnejše.

Edinstvene prednosti drsnih obročev za varilne robote

Izboljšanje natančnosti varjenja

Med varjenjem lahko že najmanjša motnja signala ali nihanje moči vpliva na kakovost varjenja. Drsni obroči uporabljajo napredno tehnologijo električnega prenosa, ki lahko učinkovito zmanjša slabljenje signala in motnje, s čimer zagotavlja, da varilni robot prejema natančne krmilne signale. To robotu omogoča natančen nadzor varilnega toka, napetosti in hitrosti, s čimer doseže visokokakovostno varjenje in znatno poveča stopnjo kvalifikacije izdelka.

Izboljšanje zanesljivosti opreme

Varilni roboti morajo običajno delovati dlje časa v zahtevnih industrijskih okoljih in se soočati s številnimi izzivi, kot so visoke temperature, prah in vibracije. Drsni obroči so posebej zasnovani in izdelani z dobro odpornostjo proti obrabi, koroziji in motnjam. Lahko stabilno delujejo v kompleksnih okoljih, kar zmanjšuje okvare opreme, znižuje stroške vzdrževanja in skrajša čas izpada, kar zagotavlja zanesljivo podporo za proizvodnjo v podjetju.

Razširitev funkcij robota

Z nenehnim razvojem industrijske avtomatizacije postajajo funkcije varilnih robotov vse bolj raznolike. Poleg osnovnih varilnih operacij morajo imeti tudi funkcije, kot sta vizualni pregled in prenos podatkov. Drsni obroči lahko hkrati prenašajo več vrst signalov, kot so video signali, krmilni signali in podatki senzorjev, kar zagotavlja močno podporo za širitev funkcij robota. Z drsnimi obroči lahko varilni roboti v realnem času komunicirajo in izmenjujejo podatke z drugimi napravami, kar omogoča inteligentnejše upravljanje proizvodnje.

Roboti so v glavnem razdeljeni v naslednje kategorije:

Razvrstitev po področju uporabe Industrijski roboti:

Uporabljajo se predvsem na področjih industrijske proizvodnje, kot so avtomobilska industrija, proizvodnja elektronske opreme itd. Med pogostejše spadajo varilni roboti, roboti za ravnanje, montažni roboti itd., ki lahko izboljšajo učinkovitost, kakovost in doslednost proizvodnje. Storitveni roboti: Zagotavljajo različne storitve za ljudi, vključno z roboti za gospodinjske storitve, kot so roboti za pometanje, roboti za čiščenje oken; roboti za medicinske storitve, kot so kirurški roboti, roboti za rehabilitacijo; in roboti za gostinske storitve, roboti za vodenje itd.

Vojaški roboti:Uporabljajo se za vojaške naloge, kot so roboti za odstranjevanje bomb, izvidniški roboti, brezpilotna bojna letala itd., kar lahko zmanjša tveganja za vojake pri nevarnih nalogah.

Izobraževalni roboti:Uporablja se na področju izobraževanja za pomoč učencem pri učenju programiranja, naravoslovja, matematike in drugih znanj, kot so roboti Lego, roboti Ability Storm itd., s pomočjo gradnje in programiranja za razvoj praktičnih sposobnosti in logičnega mišljenja učencev.

Zabavni roboti:Za zabavo, kot so robotski hišni ljubljenčki, humanoidni roboti za performanse itd., lahko ljudem prinesejo zabavno in interaktivno izkušnjo.

Razvrstitev po metodi nadzora

Robot na daljinsko upravljanje:Z daljinskim upravljalnikom ali opremo za daljinsko upravljanje lahko operater v realnem času nadzoruje gibanje in vedenje robota, pogosto se uporablja v operacijah v nevarnih okoljih ali pri primerih, ki zahtevajo natančno delovanje, kot so odstranjevanje bomb, podvodno odkrivanje itd.

Avtonomni robot:ima sposobnost samostojnega odločanja in dejanj, lahko zaznava okolje s pomočjo senzorjev ter uporablja algoritme in modele za analizo, načrtovanje in odločanje, kot so avtonomni mobilni roboti, avtonomni navigacijski droni itd.

Hibridni krmilni robot:združuje značilnosti daljinskega upravljanja in avtonomnega upravljanja, v nekaterih primerih lahko deluje avtonomno in po potrebi sprejema tudi ročno daljinsko upravljanje za prilagoditev različnim zahtevam naloge in okoljskim pogojem.

Razvrstitev po strukturni morfologiji

Humanoidni robot:ima telesno zgradbo in videz, podoben človeškemu, običajno z glavo, trupom, okončinami in drugimi deli, ter lahko posnema človeške gibe in vedenje, kot na primer Hondin ASIMO, Atlas podjetja Boston Dynamics itd.

Robot na kolesih:Uporablja kolesa kot glavni način gibanja, ima značilnosti hitre hitrosti gibanja in visoke učinkovitosti ter je primeren za gibanje po ravnih tleh, kot so nekateri logistični distribucijski roboti, inšpekcijski roboti itd.

Gosenični roboti:imajo gosenični prenos, dobro prehodnost in stabilnost, se lahko premikajo po kompleksnem terenu, kot so neravne gorske ceste, sneg, pesek in druga okolja, ter se pogosto uporabljajo v vojski, reševanju in drugih področjih.

Roboti na nogah:uresničujejo gibanje z več nogami, kot so štirinožni roboti, šestnožni roboti itd., imajo boljšo gibljivost in prilagodljivost ter lahko hodijo po neravnem terenu ali ozkih prostorih.

Mehki roboti:uporabljajo mehke materiale in strukture, imajo visoko fleksibilnost in prilagodljivost ter se lahko prilagodijo kompleksnim okoljem in oblikam, kot so nekateri mehki roboti, ki se uporabljajo za minimalno invazivno medicinsko kirurgijo in pregled cevovodov.

Razvrstitev glede na način vožnje

Električni roboti:Uporaba elektromotorjev kot glavnega vira energije, s prednostmi visoke natančnosti krmiljenja, hitre odzivne hitrosti, čistosti in varstva okolja itd., je trenutno najpogosteje uporabljen način vožnje, večina industrijskih robotov in servisnih robotov pa je električnih.

Hidravlični roboti:Uporabljajo tlak, ki ga ustvarja hidravlični sistem, za pogon sklepov in aktuatorjev robota, z značilnostmi velike izhodne sile in visoke gostote moči ter se pogosto uporabljajo v velikih industrijskih robotih ali robotih, ki zahtevajo veliko nosilnost.

Pnevmatski robot:Kot vir energije uporablja stisnjen zrak in poganja gibanje robota s pnevmatskimi komponentami, kot so cilindri in zračni motorji. Ima prednosti nizkih stroškov, enostavnega vzdrževanja in visoke varnosti, vendar je izhodna sila relativno majhna in je primerna za nekatere manjše obremenitve in hitre odzive.

Avtomobilska industrija

Proizvodna linija za avtomobile BMW

Uporaba: V delavnici za varjenje karoserij avtomobilov BMW se uporablja veliko število varilnih robotov. Drsni obroči se uporabljajo v vrtljivih spojih robotov, da se zagotovi stabilen prenos toka, krmilnih signalov in podatkov senzorjev, potrebnih za varjenje med varjenjem pod več koti in v več položajih. Na primer, pri varjenju stranic karoserije se mora robot pogosto vrteti in nihati. Drsni obroč zagotavlja stabilno oskrbo z varilno močjo, tako da se nihanje varilnega toka nadzoruje v zelo majhnem območju, kar zagotavlja kakovost in doslednost varjenja.
Učinek: Po uporabi varilnih robotov, opremljenih z drsnimi obroči, se je učinkovitost varjenja proizvodne linije BMW močno izboljšala, stopnja napak pri varjenju se je znatno zmanjšala in kakovost izdelka je bila učinkovito zagotovljena. Hkrati visoka zanesljivost drsnih obročev zmanjša čas izpada robota in izboljša splošno učinkovitost delovanja proizvodne linije.

Tovarna vozil BYD New Energy

Uporaba: V proizvodnji novih energetskih vozil podjetja BYD varilni roboti uporabljajo drsne obroče za doseganje stabilnega prenosa signalov in moči. Med varjenjem akumulatorskega pladnja je treba natančno nadzorovati varilne parametre, da se zagotovi varnost in stabilnost akumulatorja. Drsni obroč pomaga robotu natančno prejemati navodila iz krmilnega sistema in doseči natančno nastavitev parametrov, kot sta hitrost varjenja in velikost toka.
Učinek: Z uporabo drsnih obročev v varilnih robotih se je znatno izboljšala kakovost varjenja baterijskih pladnjev BYD, učinkovitost proizvodnje se je povečala za približno 30 %, proizvodni stroški pa so se zmanjšali, kar je povečalo konkurenčnost izdelkov na trgu.

Industrija proizvodnje inženirskih strojev

Proizvodnja inženirskih strojev Caterpillar

Uporaba: Caterpillar uporablja varilne robote za varjenje delov pri izdelavi velikih inženirskih strojev, kot so bagri in nakladalniki. Drsni obroč je nameščen na zapestnem sklepu robota, kar omogoča robotu prosto vrtenje pri kompleksnih varilnih nalogah. Na primer, pri varjenju konstrukcije roke bagra mora robot variti pod različnimi koti in položaji. Drsni obroč lahko hkrati prenaša več signalov in moči, kar zagotavlja natančnost gibanja robota in kakovost varjenja med varilnim postopkom.
Učinek: Uporaba drsnih obročev omogoča Caterpillarjevim varilnim robotom, da se prilagodijo kompleksnim varilnim pogojem, kar izboljša kakovost varjenja in učinkovitost proizvodnje. Hkrati se zaradi dolge življenjske dobe in visoke zanesljivosti drsnega obroča zmanjšajo stroški vzdrževanja in izpadi opreme ter izboljša učinkovitost proizvodnje podjetja.

XCMG Inženirski stroji za varjenje

Uporaba: Pri varjenju žerjavov, cestnih valjarjev in drugih inženirskih strojev varilni roboti XCMG uporabljajo drsne obroče za doseganje 360-stopinjskega neomejenega vrtenja. Med varjenjem roke žerjava se mora robot neprekinjeno vrteti in vzdrževati stabilne varilne parametre. Drsni obroč zagotavlja zanesljiv prenos varilne moči, signalov senzorjev in krmilnih signalov, kar robotu omogoča natančno izvedbo varilne naloge.
Učinek: Uporaba drsnih obročev je znatno izboljšala kakovost in učinkovitost varilnih robotov XCMG pri varjenju z roko, izboljšala pa se je tudi splošna zmogljivost in zanesljivost izdelkov, kar je še dodatno utrdilo položaj XCMG v industriji inženirskih strojev.

Letalska in vesoljska proizvodna industrija

Proizvodnja letal Boeing

Uporaba: V proizvodnem procesu letal Boeing se za varjenje nekaterih preciznih delov uporabljajo napredni varilni roboti. Drsni obroči igrajo ključno vlogo pri teh robotih, zlasti pri varjenju kompleksnih delov, kot so lopatice letalskih motorjev, ki zahtevajo visoko natančen nadzor in stabilno napajanje. Drsni obroči lahko zagotovijo natančnost prenosa signala in stabilnost prenosa moči, ko roboti izvajajo fino varjenje v majhnem prostoru.
Učinek: Uporaba drsnih obročev izboljša kakovost varjenja in natančnost delov letal Boeing, zagotavlja delovanje in zanesljivost ključnih delov, kot so letalski motorji, ter zagotavlja močno jamstvo za varen let letala.

Varilni projekt določene komponente podjetja China Aerospace

Uporaba: Pri varjenju letalskih in vesoljskih delov sta kakovost in stabilnost varjenja izjemno visoki. Ko je varilni robot opremljen z drsnimi obroči, lahko izvaja varilne operacije v testni opremi, ki simulira vesoljsko okolje. Drsni obroči se lahko prilagodijo ekstremnim okoljskim pogojem, kot sta temperatura in vakuum, zagotavljajo stabilen prenos signalov in moči med varjenjem ter zagotavljajo kakovost varjenja letalskih delov.
Učinek: Uspešna uporaba drsnih obročev v robotih za varjenje v vesoljski in letalski industriji je pomembno podprla razvoj vesoljske industrije v moji državi, izboljšala raven izdelave in zanesljivost vesoljskih delov ter spodbudila napredek vesoljske tehnologije v moji državi.

Vrste drsnih obročev, potrebnih v varilnih robotih

Pnevmatsko-hidravlično-električni hibridni drsni obroč -Serija DHS

Značilnosti: ponudbe velikanskega podjetjakombinirani drsni obročGre za zbirko pnevmatskih drsnih obročev, električnih drsnih obročev, hidravličnih drsnih obročev in rotacijskih plinskih spojev. Lahko prenaša majhne tokove, močnostne tokove ali različne podatkovne signale katerega koli vrtečega se telesa, lahko prenaša hidravlično moč od 0,8 MPa do 20 MPa in lahko prenaša tudi stisnjen zrak ali druge posebne pline. Število kanalov električnih drsnih obročev je 2–200, število hidravličnih ali pnevmatskih rotacijskih spojev je 1–36, hitrost pa je 10–300 vrt/min.
Scenariji uporabe: Med delovanjem varilnega robota ni potreben le prenos moči in krmilnih signalov, temveč lahko prenaša tudi varilni plin, hladilno tekočino in druge medije. Hibridni prevodni drsni obroč s plinsko-tekočinsko-električno tehnologijo lahko te funkcije združi za doseganje večfunkcijskega prenosa, s čimer se struktura varilnega robota naredi bolj kompaktna ter izboljša njegova delovna učinkovitost in zanesljivost.

Drsni obroč za visok tok-50A-2000A

Značilnosti: Ponujamo drsne obroče za velike tokove, ki lahko prenašajo velike tokove 50 A ali več in do nekaj sto amperov. Z edinstveno zasnovo in izjemno izdelavo je medobročna struktura zasnovana v posebnem praznem okvirju, ki ga je enostavno vzdrževati in omogoča odvajanje toplote. Izdelan je iz uvoženih ogljikovih ščetk, ima veliko tokovno nosilnost in manj prahu. Tok lahko doseže 2000 A na obroč, delovanje pa je stabilno in zanesljivo. Scenarij uporabe: Varilni postopek zahteva velik tok za ustvarjanje dovolj toplote za taljenje kovine. Drsni obroč za velike tokove lahko zadosti potrebam varilnega robota po prenosu velikega toka in zagotovi, da varilno napajanje stabilno zagotavlja potreben tok za varilno pištolo, da se zagotovi kakovost in učinkovitost varjenja.

Drsni obroč iz optičnih vlaken-Serija HS

Značilnosti: Z optičnimi vlakni kot nosilcem podatkov lahko omogoča nemoten prenos optičnih signalov med vrtečimi se in stacionarnimi deli. Ima značilnosti vzdržljivosti v zahtevnih okoljih, brez stika in trenja ter dolgo življenjsko dobo (do več kot 10 milijonov vrtljajev, več kot 100 milijonov vrtljajev za eno jedro). Z združevanjem večkanalne tehnologije lahko doseže prenos več signalov, kot so video, serijski podatki, omrežni podatki itd., prenos signala z optičnimi vlakni pa nima uhajanja, elektromagnetnih motenj in se lahko prenaša na dolge razdalje.
Scenariji uporabe: Pri nekaterih varilnih robotih, ki imajo visoke zahteve glede kakovosti varjenja in morajo spremljati proces varjenja v realnem času, se lahko optični drsni obroči uporabljajo za prenos video signalov visoke ločljivosti in prenos slik varilnega območja v nadzorni sistem, tako da lahko operaterji v realnem času opazujejo varilno situacijo. Poleg tega se pri varilnih robotih, ki morajo delovati usklajeno z drugo visoko precizno opremo, lahko optični drsni obroči uporabljajo za prenos visoko preciznih krmilnih signalov in podatkov, da se zagotovi natančnost gibanja in natančnost krmiljenja robota.

Drsni obroč kapsule-12mm obroč 6-108

Značilnosti: Zasnovan za majhno in srednje veliko opremo, ki zahteva 360° vrtenje za prevajanje električne energije ali prenos krmilnih signalov, podatkov in video signalov. Uporablja umetniški postopek površinske obdelave in ultra trdo pozlačeno prevleko, ki zagotavlja izjemno nizka nihanja upora in ultra dolgo življenjsko dobo. Uporablja se predvsem za prenos šibkih krmilnih signalov in šibkih tokov v majhnih in srednje velikih sistemih ter ima prednosti nizkega navora, nizkih izgub, brez vzdrževanja in nizkega električnega šuma.
Scenariji uporabe: Pri nekaterih majhnih ali kompaktno zasnovanih varilnih robotih, zlasti v nekaterih delovnih okoljih z omejenim prostorom, majhna velikost drsnega obroča v obliki pokrova omogoča dobro prilagajanje. Zagotavlja lahko prenos moči in signala za miniaturizirane spoje ali vrtljive dele varilnega robota, kar zagotavlja prilagodljivo gibanje in natančen nadzor robota.

Gigabitni Ethernet drsni obroč

Značilnosti: Za prenos enokanalnega gigabitnega ethernetnega signala se lahko vrti za 360 stopinj. Zasnovan je za prenos ethernetnih signalov 100M/1000M. Prednosti so stabilen prenos, brez izgube paketov, brez nizovne kode, majhna povratna izguba, majhna vstavitvena izguba, močna odpornost proti motnjam in podpora za POE. Lahko meša električne napajalne kanale in signalne kanale ter hkrati prenaša do 8 gigabitnih omrežnih kanalov. Omogoča neposredno vstavljanje in odklop priključkov RJ45.
Scenarij uporabe: V avtomatiziranih varilnih proizvodnih linijah morajo varilni roboti običajno komunicirati in nadzorovati visokohitrostne podatke z drugo opremo. Gigabitni ethernetni drsni obroči lahko izpolnjujejo zahteve za visokohitrostni prenos podatkov med varilnimi roboti in gostiteljskimi računalniki, krmilniki, senzorji in drugo opremo ter omogočajo avtomatizirano upravljanje in daljinsko spremljanje varilnega procesa.

Izzivi in ​​misli pri uporabi drsnih obročev

Vendar pa uporaba drsnih obročev v varilnih robotih ni brez težav. Z nenehnim izboljševanjem delovanja varilnih robotov se povečujejo tudi zahteve za drsne obroče. Na primer, višje hitrosti vrtenja, večji tokovi in ​​več signalnih kanalov predstavljajo velike izzive pri načrtovanju in izdelavi drsnih obročev.
Poleg tega kakovost in zanesljivost drsnih obročev neposredno vplivata na splošno delovanje varilnih robotov. Kakovost izdelkov z drsnimi obroči na trgu se zelo razlikuje. Če izberete neprimernega, lahko to povzroči pogoste okvare robotov in vpliva na učinkovitost proizvodnje. Zato morajo podjetja pri izbiri drsnih obročev v celoti upoštevati dejavnike, kot so kakovost izdelka, delovanje, blagovna znamka in poprodajne storitve.
Hkrati bi morali razmisliti tudi o tem, kako dodatno optimizirati zasnovo in tehnologijo drsnih obročev, da bi zadostili prihodnjim razvojnim potrebam varilnih robotov. Na primer, raziskovanje in razvoj učinkovitejših in zanesljivejših materialov za drsne obroče za izboljšanje hitrosti prenosa in stabilnosti drsnih obročev; raziskovanje novih struktur drsnih obročev in proizvodnih procesov za zmanjšanje stroškov in obsega ter izboljšanje integracije in prilagodljivosti drsnih obročev.

Zaključek Drsni obroči

Čeprav na stopnji varilnih robotov niso zelo opazni, so ključne komponente, ki so nepogrešljive za učinkovito delovanje robotov. Tiho prispevajo k natančnosti, stabilnosti in učinkovitosti varilnih robotov. V prihodnjem razvoju industrijske avtomatizacije bodo drsni obroči zagotovo še naprej igrali pomembno vlogo. Medtem moramo nenehno raziskovati in inovirati, da bi se spopadli z vedno večjimi izzivi in ​​zahtevami. Bodimo pozorni na razvoj tehnologije drsnih obročev in prispevajmo svoje moči k nadgradnji varilnih robotov in napredku industrijske proizvodnje.