Cobots, of collaboratieve robots, zijn robots die ontworpen zijn om met en rond mensen te werken. Zoals elke robot kunnen cobots repetitieve taken efficiënter en nauwkeuriger uitvoeren.
Als je een cobot overweegt om de lasproductiviteit en veiligheid in je bedrijf te verhogen, lees dan verder om alles te leren wat je moet weten om aan de slag te gaan met een laserlas cobot oplossing.
Wat is een lascobot?
Cobots worden gebruikt voor een verscheidenheid aan taken, maar worden steeds meer gebruikt in productie- en fabricagetoepassingen zoals lassen. Cobots voor lassen combineren een meerassige robotarm met een lastoorts en stroombron en kunnen veel lasbewerkingen uitvoeren. Cobot-armen kunnen op verschillende manieren worden gemonteerd, maar lasrobots worden meestal gemonteerd op een tafel of kar met een oppervlak voor het opspannen van werkstukken.
Lascobots kunnen dezelfde handlasmethoden gebruiken als een menselijke lasser, inclusief laserlassen, MIG en TIG, ultrasoon, plasma en puntlassen. Het kiezen van de ideale lasmethode is cruciaal bij het selecteren van een cobot lassysteem, omdat veel van de voor- en nadelen van elke methode blijven bestaan, ongeacht het niveau van lasautomatisering.
Wat zijn de voordelen van laserlassen?
Laserlassen is het proces waarbij de energie van een laserstraal in de vorm van warmte wordt overgedragen om onderdelen samen te smelten of te verbinden. Laserlassen, of het nu handheld, volledig geautomatiseerd of geïntegreerd met een cobot is, biedt een aantal belangrijke voordelen.
Precisie en herhaalbaarheid
Laserlassen is opmerkelijk nauwkeurig en biedt consistente resultaten las na las. Omdat laserlassen een contactloos proces is, treedt er na verloop van tijd vrijwel geen kwaliteitsverlies op. De precisie van laserlassen gaat uitstekend samen met cobots omdat zowel het proces als de beweging in hoge mate gecontroleerd en herhaalbaar zijn.
Hitte & vervorming
Laserlassen richt de warmte zeer nauwkeurig en genereert aanzienlijk kleinere warmte beïnvloede zones dan alternatieve lasmethoden. Omdat laserlassen minimale warmte afgeeft aan het omringende materiaal en vervorming van het werkstuk sterk vermindert, is het een uitstekende keuze voor gevoelige vormen en dunnere materialen.
Flexibiliteit
Laserlassen kan met en zonder beschermgas en in een groot aantal materialen en diktes. Staal, roestvrij staal, aluminium, koper, titanium, nikkel, messing en ongelijksoortige materialen zijn allemaal uitstekende kandidaten voor laserlassen.
Lassnelheid
Voor veel toepassingen is laserlassen aanzienlijk sneller dan alternatieve lasmethoden. Dit voordeel is het meest uitgesproken bij volledig geautomatiseerde systemen, maar de hogere lassnelheden gelden ook voor handheld en cobot toepassingen. Laserlassen is wijdverspreid, vooral omdat het tot 4x sneller is dan alternatieve methoden zoals TIG.
Laskwaliteit
Laserlassen creëert verbindingen van uitzonderlijk hoge kwaliteit met uitstekende visuele afwerking en mechanische eigenschappen. Lasers kunnen zowel smalle als brede lasnaden maken, afhankelijk van hoe de laserparameters zijn ingesteld, en kunnen worden gebruikt met draadaanvoereenheden om grotere lasrupsen te maken en bredere spleten te vullen. Lasergelaste naden vereisen vaak geen of minimale nabewerking behalve een snelle pass met een borstel, waardoor het vervelende handwerk verder wordt teruggedrongen en de productiviteit toeneemt.
Lasreiniging
Lasers worden gebruikt voor een groot aantal taken bij fabricage en materiaalbewerking, naast lassen. Laserreiniging is zo'n toepassing die sterk in populariteit is gestegen vanwege de snelheid en flexibiliteit. Sommige laserlassystemen bieden reiniging vóór het lassen om porositeit in de lasverbinding als gevolg van verontreinigingen te minimaliseren, terwijl de functionaliteit voor reiniging na het lassen de noodzaak voor langzamere lasreinigingsmethoden zoals stralen, beitspasta en slijpen vermindert of elimineert. Deze laserreinigingsfuncties worden aangedreven door dezelfde laser als de lasfuncties en zijn eenvoudig toegankelijk door het toortsmondstuk te verwisselen.
Welke toepassingen zijn geschikt voor lasrobots?
Kiezen tussen een handlaserlasapparaat, volautomatisch laserlassen of iets daartussenin is een grote beslissing, vooral voor kleinere fabrikanten en werkplaatsen. Hoewel er een aantal factoren zijn om rekening mee te houden, is een van de meest kritische het soort toepassingen, projecten en onderdelen dat je verwacht tegen te komen.
Uiteindelijk zijn laserlasrobots een vorm van automatisering - hoewel ze de kloof overbruggen tussen menselijke lassers en traditionele robotsystemen, is automatisering het meest effectief bij herhaalde taken.
De twee belangrijkste voordelen van een cobot zijn productiviteit en consistentie. Als een lascobot eenmaal heeft geleerd hoe hij een las moet maken, kan hij dat vrijwel perfect (en snel) keer op keer doen. Dit geldt ongeacht of de cobot 10 of 100 lastaken heeft geleerd. Las-Cobots blinken echt uit bij het maken van repeterende lassen in productieomgevingen met een hoge mix en lage volumes.
Repeterende lassen kunnen in vele vormen voorkomen. Aan de ene kant is een groot aantal kleine onderdelen waarvoor een enkele las nodig is geschikt voor een las-Cobot, omdat er meerdere op een lasoppervlak kunnen worden bevestigd en als onderdeel van een enkel programma kunnen worden verwerkt. Aan de andere kant zijn grotere onderdelen waarvoor meerdere lassen nodig zijn, zoals autostoelen, ook vaak uitstekende kandidaten voor las-Cobots. De flexibiliteit en het programmeergemak betekenen dat las-Cobots de ene dag het ene project aankunnen en de volgende dag naadloos overschakelen naar een ander project.
Hetzelfde geldt natuurlijk voor menselijke lassers. Maar geen enkele hoeveelheid lasvaardigheid of ervaring kan fouten, onvolkomenheden en inconsistenties volledig elimineren. Als een las volgens strenge specificaties moet worden gemaakt en onnauwkeurigheid betekent extra nabewerkingsstappen, nabewerking of schroot, dan kan een las-cobot de oplossing zijn.
Lasautomatisering & het tekort aan lasarbeiders
Het is geen geheim dat het beroep van lasser de laatste jaren een aantal uitdagingen heeft gekend: het wordt steeds moeilijker om bekwame lassers te vinden, aan te nemen en te behouden. De American Welding Society heeft voorspeld dat er in 2028 meer dan 300.000 open lasbanen zullen zijn, gebaseerd op de huidige vacatures, de groei van de industrie en het verwachte verloop door lassers die met pensioen gaan. Fabrikanten die concurrerend willen blijven, moeten stappen ondernemen om hun productiviteit op peil te houden.
Ondanks dat het een vorm van lasautomatisering is, is het belangrijk om te begrijpen dat lasrobots niet bedoeld zijn als vervanging voor geschoolde menselijke lassers. Het tegenovergestelde is zelfs waar - per definitie zijn collaboratieve robots afhankelijk van mensen om ze te onderwijzen en naast ze te werken. Zelfs als dat niet het geval zou zijn, zijn lasrobots niet perfect voor elke toepassing, bijvoorbeeld wanneer onderdelen niet goed passen of bijzondere aandacht of zorg nodig hebben.
Las-Cobots bieden echter een verrassend betaalbare en eenvoudig te integreren manier om de doorvoer en productiviteit van laswerk te verhogen. De snelheid en consistentie die met een cobot kunnen worden bereikt, stellen ervaren lassers in staat om meer te doen, terwijl vermoeidheid wordt verminderd en ze zich kunnen concentreren op taken met een hogere vaardigheid in plaats van op repetitieve taken. Door de productiviteit van lassers te verhogen en de hoeveelheid tijd die wordt besteed aan alledaags werk te verminderen, helpen lasobots fabrikanten concurrerend te blijven en maken ze van lassen een aantrekkelijker beroep.
Hoe programmeer je een lascobot?
De belangrijkste manier waarop lassers samenwerken met een las-Cobot is door de robot te programmeren om lasbewerkingen uit te voeren. Programmeren is een belangrijk verschil tussen cobots en traditionele industriële robots. Traditionele robots vereisen meestal werknemers met ervaring in het programmeren van robots - en zelfs dan is het proces meestal complex en tijdrovend. Ter vergelijking: lasrobots kunnen in slechts enkele minuten geprogrammeerd worden door operators zonder programmeerervaring.
Hoewel cobots kunnen worden geprogrammeerd met traditionele g-code, is dit meestal niet nodig. De meest gebruikte methode om een lascobot te programmeren is teach-by-touch. Teach-by-touch verwijst naar het handmatig leiden van de robotarm door de stappen van de lasopdracht voordat het programma wordt opgeslagen. Het op deze manier creëren van het lasbewegingsprofiel omvat het instellen van waypoints zoals het lasstartpunt en lasstoppunt. Lasrobots kunnen handmatig geprogrammeerd worden door de arm met de hand te bewegen of door de arm te joggen met behulp van een controller pendant.
Bij het programmeren van een las-Cobot komt echter meer kijken dan alleen de handelingen uitvoeren. De meeste cobots bevatten software op een controller waarmee operators lasparameters kunnen definiëren. In het geval van het LightWELD® Cobot Systeem worden parameters zoals laservermogen, naadbreedte, lastype en materiaal gedefinieerd en worden exacte lasstappen gespecificeerd met behulp van een visuele programmeertaal.
Zodra een taak is aangeleerd, laten operators de cobot het programma doorlopen met de laser uitgeschakeld om te controleren of de cobot zich gedraagt zoals bedoeld voordat de eigenlijke taak wordt uitgevoerd. Laserlas-cobots kunnen veel verschillende programma's en vooraf ingestelde parameters opslaan die indien nodig kunnen worden opgeroepen zodra de operator tevreden is met de resultaten.
Zijn lasercobots veilig?
Veiligheid is een primaire zorg voor zowel cobot- als laserlasoplossingen. Het waarborgen van de veiligheid van zowel operators als omstanders is eenvoudiger dan je zou verwachten, maar vereist nog steeds persoonlijke beschermingsmiddelen en integratieoverwegingen.
Laten we beginnen met de cobots zelf. Omdat robots ontworpen zijn om in de buurt van menselijke werknemers te werken, zijn cobots meestal uitgerust met een aantal veiligheidsfuncties. In tegenstelling tot traditionele robots, die vaak een kooi nodig hebben om ervoor te zorgen dat ze niet in contact komen met obstakels, zijn cobots kracht- en krachtbegrensd, wat betekent dat ze niet snel genoeg bewegen om letsel te veroorzaken. In het geval van een botsing met een obstakel zal een lascobot onmiddellijk stoppen met bewegen en het lasvermogen uitschakelen. Cobots zijn ook meestal ontworpen met afgeronde geometrie en zonder knelpunten.
Laserlassen vereist veiligheidsmaatregelen, net als elke andere vorm van lassen. Persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) voor de lasser zijn nodig en moeten hittebestendige handschoenen en kleding, maar ook oogbescherming omvatten. Wanneer er gelaserd wordt, is een laserveiligheidsbril met een optische dichtheid (OD) groter dan zes bij 1070 nm het minimumvereiste voor iedereen die zicht heeft op de lastoorts. Voor lassers die zich dichter bij de las bevinden, is een laserveiligheidshelm ook vereist. Er moet ook rekening worden gehouden met dampen en een adequate rookafzuiging kan een speciale rookafzuiger en ademhalingsbeschermingsmiddelen vereisen als de lasruimte niet voldoende geventileerd is.
Er moet ook rekening worden gehouden met de locatie waar de laserlascobot wordt geïnstalleerd. Sommige laserlas-cobots hebben een vergrendelde behuizing die gesloten kan worden als de laser aan staat - met deze optie kan het systeem vrijwel overal geïnstalleerd worden. Laserlasrobots zonder geïntegreerde omkasting moeten worden geïnstalleerd in een gesloten omgeving met laserveilige muren, vergrendelde deuren en veiligheidsborden. Bij het integreren van een laseroplossing moet een aangewezen werknemer dienen als Laser Safety Officer (LSO) die ervoor zorgt dat de beste werkwijzen voor laserveiligheid worden nageleefd.
Hoeveel kosten laserlasrobots?
De kosten zijn een van de belangrijkste en aantrekkelijkste aspecten van een cobot systeem voor laserlassen. Traditionele robotoplossingen zijn meestal erg duur en vereisen veel vloerruimte en complexe integratie-inspanningen. Lasercobots zijn compact, eenvoudig in te stellen en te integreren, en meestal veel goedkoper dan hun traditionele tegenhangers. Hoewel laserlasoplossingen door velen als duur worden gezien, zijn laserlasrobots ongeveer even duur als alternatieve lasrobotsystemen.
Aan de slag met een Cobot-oplossing voor laserlassen
Het implementeren van een cobot-oplossing voor laserlassen kan intimiderend lijken, vooral voor wie geen ervaring heeft met automatisering of laserlassen. Gelukkig staan de laserlas-experts van IPG klaar om te helpen. Aan de slag gaan is eenvoudig - stuur ons een voorbeeld, bezoek een van onze wereldwijde toepassingslaboratoria of vertel ons gewoon over uw toepassing.
