焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
根据不完全统计,2018年全球机器人焊接市场规模为550万美元,预计到2026年将达到1050万美元,从2019年到2026年的复合年增长率为8.7%。
随着市场的发展,这些数字绝非偶然。在工业4.0中,制造商将继续寻求通过自动化改善运营的方法。在机器人焊接设备不缺的情况下,各个行业对机器人技术的巨额投资鼓励了自动化焊接的进一步发展。
自动化是一项长期投资,成本节省不是一次性付清,而是在机器人的整个生命周期内逐步增加。
提高盈利能力始于能够计算自动化系统的投资回报率(ROI)。RobotWorx具有一个ROI计算器,供企业计算投资回收期,即投资达到收支平衡所需的时间。这些计算建立了对系统盈利能力的期望,大多数公司计划在2-3年内获得投资回报。
一旦获得投资回报,该系统现在就可以通过其效率,可靠性和质量控制来直接提高企业的盈利能力。与手动过程相比,工业焊接机器人速度更快。通常,行业计算得出,就生产率而言,自动焊机相当于3.5个手动焊机。使用自动化系统时,这相当于企业的生产率提高了85%。
当考虑到自动化系统对焊缝整体质量的影响时,这种增加还会更加复杂。机器人系统比手动系统要快,但它每次也可以保证焊缝的质量,从不出错,始终可以得到平滑,清洁的结果。在手工车间中,操作员可能会犯许多错误,通常会选择通过用手电筒将其再次清除来掩盖错误。
尽管仅此一项在时间上效率低得令人难以置信,但它也浪费了资源,并且可能掩盖了可能有缺陷的焊缝。由于自动焊接系统将在第一次尝试时产生正确的结果,因此机器人系统将为制造商节省资源和质量控制错误方面的资金,这直接影响了利润的底线。
影响焊接的获利能力和生产率的另一个重要方面是花费在焊接本身上的时间。
研究表明,对于手动焊机,只有30%到40%的时间是花在焊接上的。焊接过程中涉及的其他任务,例如处理,清洁,加热和冷却,占用了操作人员几乎60%至70%的时间。
另一方面,机器人焊接系统需要最少的停机时间来进行清洁,加热或冷却之类的事情。这使焊接机器人可以将其大部分时间花费在生产阶段。
焊接机器人的采用确保了焊接线上生产率的提高。自动化系统还可以减少严重的工伤,提高订单履行速度和准确性,并以降低的成本增加正常运行时间。
该技术还提高了工作空间的有效利用,并改善了最终用户行业中的供应链绩效,从总体上提高了足以实施该技术的企业的利润率和生产率。