Свяжитесь с Чжоусяном
Сварочный трудовой хруст - не предсказание — по оценкам Американского общества сварщиков, к 2028 г. США будут испытывать дефицит более чем в 375 000 сварщиков при ежегодно создаваемых около 82 500 рабочих мест для сварщиков до 2029 г. Магазины, которые раньше использовали сверхурочные и гломминги для контрактников, теперь поворачивают голову в сторону автоматизации.
Но смысл первого выбора не в том, автоматизировать ли, это какой тип машины принадлежит в вашем цехе. сварочный кобот и старомодный промышленный робот решают очень разные проблемы, оказываются на очень разных уровнях затрат и требуют очень разных навыков со стороны ваших ремесленников. Эта статья объединяет их в одну голову и позволяет вам выровнять подходящее животное по вашей последней производственной траектории.
Что такое сварочный кобот?
Сварочный кобот - это совместный робот, который даже выполняет сварочные задачи в той же комнате, что и ваши люди い щиты В то время как обычный промышленный робот незаметно сидит в клетке и работает независимо, кобот использует внутренние датчики ограничения силы и скромные ограничения скорости суставов, чтобы комфортно работать вместе с вашей рабочей силой. сокращенно от collaborative robot, “cobot” - это классификация автоматизации, соответствующая протоколам безопасности, как представлено в ИСО/ТС 15066 (теперь вложен в ISO 10218:2025).
На практике сварка cobot работает так: квалифицированный сварщик вручную проводит роботизированную руку через желаемый путь сварки, циферблаты в параметрах amperage, скорость подачи проволоки, скорость перемещения ♪ на планшете или научить кулон, и прессы начинают. Оттуда cobot повторяет этот путь с субмиллиметровой консистенцией, сварка за сваркой, сдвиг за сдвигом. большинство систем сварки cobot обрабатывают процессы сварки MIG и TIG; некоторые новые модели поддерживают лазерную сварку, а также. Поскольку они просты в программировании и удобны в использовании, совместная сварка приобрела тягу даже в магазинах, где нет предыдущего опыта робототехники.
64,542
Коботы установлены по всему миру в 2024 году
+12%
Рост по сравнению с прошлым годом
11.9%
Доля всех роботизированных установок
Источник: Отчет IFR World Robotics 2025
В целом робототехника быстро расширяется (542,000 промышленных роботов были экспортированы по всему миру в 2024 году, что в 2 раза больше, чем десять лет назад. Среди этого общего числа наиболее быстрое расширение происходит в сегменте коботов, который, как ожидается, будет демонстрировать CAGR 24.6%. Для производственных цехов, наблюдающих за тем, как их лучшие наиболее опытные сварщики приближаются к порогу выхода на пенсию, сварка коботов является жизнеспособным вариантом, позволяющим поддерживать производство без увеличения времени выполнения заказа.
Сварочный кобот против промышленного робота: сравнение бок о бок
Прежде чем вы решите о сварочной системе и должны увидеть, где эти два типа действительно расходятся. Вот краткий список осей, которые наиболее актуальны в цехе.
| Размерность | Сварка Кобот | Промышленный сварочный робот |
|---|---|---|
| Программирование | Ручной проводник, интерфейс перетаскивания, приложение для планшетов. Один магазин сообщил о программировании 20 точек сварки за 4 часа. | Собственный код (RAPID, KAREL, INFORM).Требует обученных роботов-программистов; настройка занимает от нескольких дней до недель. |
| Время настройки | Часы работы. пакеты "под ключ" отправляются готовыми к сварке. | От недель до месяцев. требует проектирования ячеек, охраны, проектирования интеграции. |
| Полезная нагрузка | 5 — вес 25 кг (новые модели, такие как UR20, вес 20 кг с рычагом 1750 мм) | 20 — ручки весом более 200 кг. Тяжелые ружья для точечной сварки с сервоприводом. |
| Совместная скорость | ~180°/с (ограничена безопасность) | ~720°/с (ось J6).Ускоренное перепозиционирование между сварными швами. |
| Скорость сварки | Сопоставимая — скорость процесса сварки требует перемещения (обычно 20 — 40 IPM для MIG). Дуге все равно, какой рычаг удерживает горелку. | |
| Стандарт безопасности | ISO 10218:2025 (включает бывший ISO/TS 15066). Ограничение мощности и силы позволяет работать без забора. | ISO 10218. Требуется защитная клетка или световая завеса. |
| Напольное пространство | Всего 3 × 3 м, без ограждения. | Выделенная рабочая ячейка с охраной. Перераспределение - крупный инженерный проект. |
| Стоимость системы | $50K — $150K (пакеты под ключ от ~$39K) | $100K い $30K+ (конструкция ячеек, охрана, интеграция) |
| Лучший Для | Высокое смешивание/малое количество. Частые переключения. Магазины, которым нужна гибкость. | Низкий микс/высокий объем. длительные производственные циклы. Максимальная пропускная способность. |
Несколько быстрых вещей, которые стоит упомянуть: фактическое качество сварки по-прежнему схоже от одного к другому. Они производят один и тот же чистый, повторяемый сварной, как только вы устанавливаете путь и параметры. Где они действительно различаются, так это то, как вы доберетесь до программы, расширенные функции, которые есть у каждой платформы, скорость изменения, а также площадь и капитальные вложения, которые вы должны сделать.
Совет профессионалов
Не забывайте не смешивать скорость соединения и скорость сварки Традиционный робот действительно перемещается из положения в положение быстрее, что сокращает время цикла в существенный фактор на деталях с большим количеством коротких швов, но на фактической дуге обе машины сваривают с одинаковыми дюймами в минуту, потому что это параметры сварки (не робот), который определяет наш ток.
Когда сварочный кобот подойдет вашему магазину
Коботы предназначены для очень определенного мира: квалифицированные сварщики редки, а детали продолжают меняться. если ваша производственная яма в среднем составляет пять-пятнадцать различных номеров деталей в неделю, и вы не можете сохранить (или найти) достаточно таланта ручной сварки, сварщик-кобот преодолеет разрыв, не требуя от вас переоборудования плана этажа.
По словам сотрудников AWS, у нас был сварщик, средний показатель которого составлял 55, что намного превышает средний показатель по общей рабочей силе в 42. Менее 10% активных сварщиков моложе 25 лет, и на каждые два, которые уходят, должен прийти новый. В такое время и в таком месте система совместной сварки делает возможным одного квалифицированного сварщика, наблюдающего за двумя или тремя моделями коботов одновременно, увеличение производства в три раза.
- Вы запускаете детали с высоким микшированием и небольшим объемом (десятки номеров деталей, короткие прогоны каждый)
- Площадь пола плотная (совместный робот работает на площади 3 × 3 м без клетки
- Ваши сварщики должны иметь возможность выполнять новые работы за часы, а не за дни
- Вам нужны существующие программы — не роботы ♪ чтобы на этой машине работали те, кто работает
- Кобота должно быть легко перемещать между рабочими местами или местами работы
Допустим, у вас есть среднеразмерный цех конструкционной стали Среднего Запада С тремя сертифицированными сварщиками и 8-недельным отставанием добавили одну систему сварки cobot для выполнения длинных пробегов сварки кронштейнов Все три сварщика научились использовать ее за день на удобном для пользователя перетаскивании, и именно этот цех в первый месяц сократил время выполнения кронштейна на 40% (и не пришлось никого добавлять).
Когда промышленный сварочный робот приобретает больше смысла
В тех сценариях, где ваш производственный цех напоминает автомобильную линию, а не набор уникальных уникальных предметов, традиционный промышленный робот практически всегда является лучшим вариантом. вот повествование, выраженное математически...
Ручные сварщики обычно делают между 10-30% дуговым временем; большая часть времени тратится на настройку, зажим, перепозиционирование и проверку. роботизированная сварочная ячейка, с другой стороны, увеличит время дуги до 90%, поскольку робот никогда не останавливается, чтобы отдохнуть, ответить на телефон или подойти к кроватке инструмента. Данные нескольких отраслевых интеграторов показали, что одна роботизированная сварочная ячейка может выполнять эквивалент примерно пяти ручных сварщиков на довольно повторяющихся производственных циклах.
90%
Время дуги (ячейка робота)
10–30%
Время дугового включения (ручная сварка)
Высококачественные, последовательные сварные швы на толстых материалах качают баланс более благоприятно для промышленного робота, Где многопроходные сварные швы более 300 ампер указаны в соединении, или сварочная горелка является для питания сервоприводных пушек интенсивно, добавленная емкость полезной нагрузки (20 200+кг) и увеличенные скорости соединения традиционного робота работают хорошо. роботы FANUC (аналогично серии ArcMate) и ABB IRB 2600 популярны в этих больших объемах автоматизированные сварочные системы проекты — они пропускают угол горелки, длину дуги и скорость движения, не зависящую от многопроходных швов, которые изнашивают человека-сварщика за считанные минуты.
Эти установки робота сварщика также повышают производительность за счет косвенной экономии в некоторой степени, таким образом способствуя повышению производительности в этой операции. многие исследования обнаружили около 10% снижение потребления сварочной проволоки вместе с защитным газом и сокращение шлифования после сварки на столько, сколько 30% all из-за сварки быть помещены с повторяемостью, которую ручная сварка не могла достичь с устойчивой скоростью.
Стоимость и рентабельность инвестиций: как выглядят цифры
Первый вопрос, на который хочет ответить каждый владелец магазина, касается цены, и, поскольку мы хотим, чтобы это сравнение было как можно более ясным, здесь оно не скрыто ни с чем.
| Элемент затрат | Сварка Кобот | Ячейка промышленного робота |
|---|---|---|
| Только рука робота | $30,000 北 $80,000 | $40,000 ♪ $120,000 |
| Полная система (рукав + факел + приспособление + интеграция) | $50,000 北 $150,000 | $100,000 ♪ $300,000+ |
| Интеграционная инженерия | Минимальные пакеты — множество пакетов "под ключ" | Значимый дизайн ячеек, защита, ввод-вывод |
| Типичный срок окупаемости | 6 — 24 месяца | 12 い 24 месяца (высокий объем) |
Диапазоны основаны на опубликованных ценах интегратора и данных производителя.Один общий “off-the-shelf cobot сварочный пакет под ключ $105,000 для полной мобильной соты ”, MIG горелка, научить кулон, и сварочный стол включен. на обычной стороне общее эмпирическое правило в три раза больше цены руки робота, чтобы получить общую цену ячейки, как только вы добавляете приспособление, предохранитель, программирование, и установка.
Простое деление общей стоимости системы на годовую экономию труда даст вашу окупаемость. медианная оплата сварщика, как сообщает BLS, составляет около $51 000 в год. если система сварки cobot компенсирует даже 50% времени одного сварщика FTE (плюс некоторая экономия на доработке и простое), система $100 000 окупится через 2 года и продолжит обеспечивать экономию после этого.
Совет профессионалов
Как списать. магазинам в США разрешено списывать соответствующие закупки капитального оборудования с использованием раздела 179 北 до $1 160 000 на 2024 год согласно IRS. Это означает, что вы, возможно, списываете всю стоимость системы сварки коботов в первый год, значительно ускоряя вашу истинную рентабельность инвестиций.
Если ваш годовой объем сварного шва меньше примерно 500 одинаковых деталей в год, кобот - это, как правило, более экономичный вариант – это все, что дорого интегрируется спереди. По сравнению с более высокими объемами где вы производите тысячи идентичных сборок (большая пропускная способность традиционной роботизированной ячейки обычно быстрее амортизирует более высокие капитальные затраты. Чтобы быть уверенным, рассчитайте свой собственный случай.
Как настроить систему сварки коботов
Время, проведенное с момента заказа до первого производственного сварного шва, короче, чем понимает большинство магазинов. Благодаря простому программированию и подробному плану большинство магазинов начинают сварку в течение нескольких дней. Вот этот процесс, разбитый на шесть этапов.
- Проведите аудит вашего текущего процесса сварки.Узнайте, какие повторяющиеся сварочные работы требуют наибольшего общего количества человеко-часов. Это ваши cobot contenders.Не включайте разовые или очень переменные сборки в свой первоначальный проект.
- Выберите 2-3 номера деталей умеренного объема и простой геометрии соединения для вашего пилота. Начало с простых конструкций повышает уверенность команды, прежде чем мы попытаемся использовать сложные маршруты сварки большого объема.
- Разработать приспособления для согласованности. Согласованность части к части является наиболее важным для cobot качества сварки. купить повторяемые приспособления и зажимы, чтобы гарантировать, что все части всегда находятся в одном и том же месте.Плохое приспособление является причиной номер один для неудачного развертывания cobot.
- Обучайте каждый путь сварки пользовательским интерфейсом cobot's hand teach или drag-and-drop Параметры сварки вашей мастерской: сила тока, скорость подачи сварочной проволоки (дюймы в минуту), скорость хода, поток защитного газа Процесс программирования занимает часы, а не дни à la программирования роботов.
- Сварить несколько деталей образца для конкретного профиля сварного шва, затем исследовать сварной шов на предмет подреза, пористости, отсутствия сплавления Наберите угол горелки и расстояние торчания до достижения необходимого профиля сварного шва.
- После того, как каждая пилотная деталь проходит проверку последовательно, добавляются новые номера деталей. Большинство магазинов начинают сварку производственных деталей в течение недели после того, как их кобот будет готов.
Примечание по безопасности
Хотя коботы могут безопасно работать вместе с людьми, оценка риска в соответствии с общим положением OSHA о пошлинах потребуется вместе с пересмотренным стандартом ISO 10218:2025.Считайте сварочную горелку потенциальной опасностью - концевой эффектор будет нагреваться независимо от того, на каком рычаге он находится. СИЗ (сварочный шлем, перчатки, куртка) должны быть обязательными для любых работников, находящихся в пределах досягаемости дуговой вспышки.
Обозначьте сварную зону с четкими указателями, хотя она физически не окружена, чтобы кобот мог безопасно и эффективно взаимодействовать.
Ошибки, которые останавливают проекты сварки коботов
Технология сварки коботов работает. что не хватает, так это часто планирование, связанное с ней. это ошибки развертывания, с которыми наиболее опытные интеграторы сталкиваются чаще всего.
1. Не удалось правильно закрепить. Если работа не находится в одном и том же положении каждый цикл, то кобот положит бусину в неправильное место.
Почти каждый разочарованный владелец магазина жалуется на непостоянные сварные швы коботов, и это почти всегда проблема с приспособлением, а не с роботом.
2. Выбор плохого первого применения. Однозарядная рама пожарной машины с десятками сварных швов, не соответствующих положению, - ужасающее первое применение для сварки коботов.
Практика повторяющихся сварочных работ (скобы, монтажные пластины, сварные швы с коротким швом на деталях, которые вы выполняете каждую неделю и т. д.) 1-й.
3. не успевайте за обслуживанием сварочной горелки. Грязные контактные наконечники и изношенные вкладыши ответственны за гораздо больше отказов, чем за все остальное в робототехнике.
Будьте осторожны с расходными материалами Cobot, как и со своим сварочным оборудованием вручную.
4. Предвидеть, что кобот займет место промышленного робота большого объема. Коботы адаптируются, но они не предназначены для круглосуточных автоматизированных сварочных решений, работающих на скоростях автомобильных линий.
Если для вашего использования требуются тысячи одинаковых компонентов за смену, вам понадобится традиционная роботизированная сварочная камера.
5. сокращение оценки риска. Многие магазины считают, что “collaborative” приравнивается к “safe.” Это не так.
Кобот, несущий активную сварочную горелку, остается риском ожога. Проведите тщательную оценку риска для каждого применения сварки. Определите безопасную рабочую оболочку и обучите всех операторов, которые будут работать рядом с камерой.
Ключевой вынос
Большинство сбоев в развертывании cobot вызваны не самой технологией робота, а скорее (или в дополнение к) несовершенным оснащением, неправильным выбором приложений и пренебрежением планированием безопасности. если вы сделаете эти три вещи правильно, cobot будет работать безупречно.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что такое сварочный кобот?
Это совместный робот, прикрепленный к сварочной горелке, в непосредственной близости от людей без каркаса безопасности. Оператор направляет руку, обучая путям сварки.
Вопрос: Сколько стоит сварочный кобот?
Стоимость кобот-рукавов сама по себе может варьироваться от $30,000 до $80,000. стоимость полных кобот-сварочных систем (включая рычаг, сварочную горелку, кулон обучения и рабочий стол (может стоить от $50,000 до $150,000). во-первых, у некоторых поставщиков доступны комплекты под ключ примерно за $39,000 до $105,000.
Общая стоимость кобота может зависеть от полезной нагрузки, охвата и необходимого вам процесса сварки.
Вопрос: Могу ли я обучать сварочного кобота без опыта программирования?
Да. основная часть современных сварочных коботов использует ручные или визуальные интерфейсы перетаскивания, а не старые языки программирования. Опытный сварщик, не имеющий обучения робототехнике, может научиться инструктировать новые пути сварки за одну смену.
Простой метод программирования (syth programming method indabsent) из подобного ручного кода сварки или фирменных щипцов для роботов является одной из основных причин, по которой магазины выбирают коботов вместо традиционных роботов.
Вопрос: Насколько быстро коботы могут свариться?
Коботы сваривают ту же скорость движения, что и любая другая машина MIG или TIG (где-либо от 20 до 40 дюймов в минуту (для MIG, в любом случае) в зависимости от толщины материала и типа соединения. скорость перестановки соединений, однако, медленнее, чем у стандартного промышленного робота (примерно 180/сек против 720), поэтому детали с многочисленными короткими, разбросанными соединениями будут производить дольше на коботе. но в случае фактического времени дуги скорость сварки определяется процессом, а не рукой.
Для большинства работ в фабричном цехе, которые работают на стринге значительной длины или среднего количества соединений, сварщик-кобот будет идти в ногу с тем, что параметры сварки требуют. Где время цикла на самом деле имеет значение, скажем, 500 или более идентичных сборок за смену. Чтобы проверить способность кобота уложиться в время приема.
Вопрос: Какие размеры партий оправдывают сварку коботами?
Коботы идеально подходят для деталей небольшого объема (даже небольшие партии по 5-50 штук стоят выстрела, поскольку в большинстве случаев изменение с течением времени даже близко не приближается к часу. Что касается момента разрыва - все зависит от того, сколько стоит ваша рабочая сила и насколько сложна деталь, но многие магазины видели рентабельность инвестиций с тиражом в 10 одинаковых деталей, партия с коботом и сварщиком, обслуживающим более одной ячейки за раз.
Вопрос: Хорошо ли сварные швы коботов, как ручные?
После того, как программируется точно и используется с предсказуемым приспособлением, сварщик cobot может сваривать швы, равные, если не лучше, чем качество ручной сварки. Cobot обеспечивает одинаковую силу тока, скорость перемещения и угол наклона горелки каждый цикл, удаляя изменения борта к борту, связанные с усталостью. Скорость выполнения снижается, поскольку сварной шов остается последовательным от первой части до последней.
Готовы принести сварочный кобот в свой магазин?
Чжоусян производит решения для сварки коботов и автоматизированные сварочные решения с 1991 года - с более чем 200 патентами и глобально реализованными установками стальной конструкции, судостроения, мостов и производства энергетического оборудования. Если для приложения требуется решение кобота для производственного потока с высоким содержанием смеси или полная роботизированная сварочная ячейка для объема, наши инженеры найдут способ адаптировать идеальное решение к вашим потребностям.
Исследуйте сварочные коботные системы →
Получите бесплатную цену
