Industry 4.0

Innovation of Robotic Welding Automation

Innovation of Robotic Welding Automation
Share with

หุ่นยนต์ระบบงานเชื่อมได้ถูกนำมาใช้ในการผลิตหลายประเภทด้วยกัน หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถให้ประโยชน์หลากหลายประการในงานเชื่อม ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์คือความแม่นยำและประสิทธิภาพ ประโยชน์อีกประการหนึ่งก็คือการลดต้นทุนแรงงาน หุ่นยนต์งานเชื่อมยังช่วยลดความเสี่ยงด้วยการย้ายมนุษย์ที่ทำงานเชื่อม/ปฏิบัติงานออกห่างจากควันและโลหะหลอมเหลวใกล้กับประกายไฟที่เกิดจากการเชื่อม ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ หุ่นยนต์ระบบเชื่อมอัตโนมัติมักจะเกี่ยวข้องกับการวัดและการระบุส่วนประกอบที่จะต้องทำการเชื่อม, เชื่อมเข้ากับตำแหน่ง, ควบคุมค่าตัวแปรที่ใช้ในการเชื่อม และจัดทำเอกสารเกี่ยวกับชิ้นส่วนเชื่อมที่ถูกผลิตขึ้นมา อย่างไรก็ตาม, หุ่นยนต์ระบบเชื่อมทั่วไปยังคงต้องมีมนุษย์เข้ามาเกี่ยวข้องค่อนข้างมากอยู่ดี ดูเหมือนว่าเทคนิคการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์แบบเดิมไม่สามารถรับมือกับปัญหาความไม่แน่นอนในสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขของการเชื่อมได้ดีเท่าไหร่นัก เช่น ความแปรผันของพลวัตในการเชื่อม, การไหลของของเหลวที่เกิดจากการเชื่อม, ของแข็ง, หัวเชื่อม, และอื่นๆ ในอีกด้านหนึ่ง, การถือกำเนิดของเทคนิคอัจฉริยะจะทำให้เรามีเครื่องมือที่ทรงประสิทธิภาพสำหรับการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริงในสภาพแวดล้อมที่ไม่แน่นอนและไม่สามารถคาดเดาอะไรได้ กระบวนการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์จะมีอยู่ปลายประเภทด้วยกัน, โดยแต่ละประเภทจะมีข้อดีและประเภทของงานที่เหมาะสมที่แตกต่างกันไป ถึงแม้ว่าประเภทของหุ่นยนงานเชื่อมต่อไปนี้จะยังไม่ครบถ้วนตามรายการที่มีอยู่ทั้งหมดก็ตาม, แต่ก็ถือได้ว่าเป็นรูปแบบของหุ่นยนต์เชื่อมที่สามารถพบเห็นได้ทั่วไป:

Innovation of Robotic Welding Automation

เชื่อมไฟฟ้าหรือเชื่อมอาร์ค: คือกระบวนการเชื่อมที่ใช้เชื่อมโลหะกับโลหะเข้าด้วยกัน โดยใช้กระแสไฟฟ้าในการสร้างความร้อนให้มากพอจนโลหะเกิดการละลาย, และเมื่อโลหะที่ละลายเย็นลง โลหะทั้งสองชิ้นก็จะถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน การเชื่อมประเภทนี้ต้องใช้แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างไฟฟ้าระหว่างแท่งโลหะ “ลวดเชื่อม” และวัสดุพื้นฐานที่ละลายโลหะ ณ. จุดที่ต้องการเชื่อม เครื่องเชื่อมไฟฟ้าสามารถใช้ได้ทั้งกระแสไฟฟ้าตรง (DC) หรือกระแสไฟฟ้าแบบสลับ (AC) ได้, และลวดเชื่อมทั้งแบบสิ้นเปลืองและแบบไม่สิ้นเปลือง พื้นที่ในการเชื่อมโดยมากแล้วมักจะได้รับการป้องกันโดยแก๊ส, ไอระเหย, หรือกากตะกอนบางชนิด กระบวนการเชื่อมไฟฟ้าสามารถเป็นได้ทั้งแบบด้วยตนเอง, กึ่งอัตโนมัติ, หรือแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ โดยได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19, การเชื่อมไฟฟ้าได้กลายมาเป็นส่วนสำคัญทางการค้าในการต่อเรือในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ทุกวันนี้ก็ยังคงเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับการผลิตโครงสร้างเหล็กและยานพาหนะ

การเชื่อมต้านทาน: การเชื่อมต้านทานคือเทคโนโลยีการเชื่อมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตสำหรับการเชื่อมแผ่นโลหะและชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน การเชื่อมจะทำโดยการนำกระแสไฟฟ้าที่มีความแรงสูงผ่านโลหะผสมเพื่อให้เกิดความร้อน และสุดท้ายจะเกิดการละลายที่จุดที่มีการกำหนดเอาไว้ล่วงหน้าในการออกแบบของลวดเชื่อม และ/หรือ ชิ้นงานที่ต้องการเชื่อม แรงจะถูกนำมาใช้เสมอก่อนระหว่างและหลังการใช้กระแสไฟฟ้า เพื่อจำกัดขอบเขตของพื้นที่สัมผัสที่จุดที่ต้องการเชื่อม และ, ในการใช้งานบางประเภทเพื่อการหล่อชิ้นงาน

การเชื่อมจุด: เป็นประเภทหนึ่งของการเชื่อมแบบต้านทาน, การเชื่อมจุดจะใช้เชื่อมโลหะบางที่มีความต้านทานกระแสไฟฟ้า โดยปกติจะใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อเชื่อมกรอบโลหะเข้าด้วยกัน การเชื่อมต้านทานแบบจุด (RSW) คือกระบวนการเชื่อมจุดที่ผิวโลหะมีการสัมผัสกันโดยใช้ความร้อนที่ได้จากความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้จึงเป็นส่วนหนึ่งของการเชื่อมต้านทานที่ใช้กระแสไฟฟ้า

การเชื่อมทิก (TIG): คือกระบวนการที่มีคุณภาพสูง โดยที่การอาร์คจะเกิดขึ้นระหว่างลวดเชื่อมทังสเตนแบบไม่สิ้นเปลือง และชิ้นโลหะ นอกจากนี้ยังรู้จักกันในชื่อ Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) โดยมีแก๊สเฉื่อยเข้ามาปกคลุมบริเวณรอยเชื่อมทั้งหมดเพื่อไม่ให้อากาศภายนอกเข้ามาทำปฏิกิริยาในบริเวณรอยเชื่อม การเชื่อมทิกจะถูกนำมาใช้เมื่อความแม่นยำคือสิ่งที่สำคัญที่สุด

การเชื่อมมิก (MIG): เป็นกระบวนการที่มีการสิ้นเปลืองค่อนข้างสูง ซึ่งจะเกี่ยวกับการป้อนลวดเข้ามายังปลายเชื่อมที่มีความร้อนอย่างต่อเนื่อง รู้จักกันในอีกชื่อหนึ่งว่า Gas Metal Arc Welding (GMAW) โดยมีแก๊สเฉื่อยเข้ามาปกคลุมบริเวณรอยเชื่อมทั้งหมดเพื่อไม่ให้อากาศภายนอกเข้ามาทำปฏิกิริยาในบริเวณรอยเชื่อม, การเชื่อมแบบนี้จะเหมาะสำหรับงานที่เรียบง่าย และต้องการความรวดเร็วเป็นหลัก

การเชื่อมเลเซอร์: เครื่องกำเนิดแสงเลเซอร์จะส่งแสงเลเซอร์ผ่านสายเคเบิ้ลใยแก้วไปยังหัวตัดของหุ่นยนต์ เพื่อทำการเชื่อมชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน การเชื่อมเลเซอร์, จะรวมถึงการเชื่อมเลเซอร์ระยะไกลสำหรับตำแหน่งการเชื่อมที่เข้าถึงได้ยาก, โดยปกติแล้วมักจะใช้ในงานที่มีปริมาณสูงที่ต้องการความแม่นยำสูง, เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์หรือทางการแพทย์หรืออุตสาหกรรมเครื่องประดับ

การเชื่อมพลาสมา: ก๊าซไอออนจะผ่านหัวฉีดทองแดงเพื่อทำให้เกิดอุณหภูมิที่สูงมาก การเชื่อมพลาสมาจะถูกนำมาใช้เมื่อต้องมีความยืดหยุ่นอันเนื่องมาจากความเร็วและอุณหภูมิสามารถปรับได้ง่าย

ในขณะที่ยังมีหุ่นยนต์ที่ใช้ในกระบวนการเชื่อมในประเภทอื่นๆ อีกเป็นจำนวนมาก, การเชื่อมทั้ง 7 ประเภทด้านบนคือประเภทที่สามารถพบเห็นได้ง่าย และมีการนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ถ้าคุณเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้, คุณก็จะเข้าใจเกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่ใช้ในงานเชื่อม, ในแง่ของกระบวนการที่หุ่นยนต์เหล่านั้นดำเนินงาน