obří technologie | novinka v oboru | 8. února 2025

Na velké scéně průmyslové výroby hrají svařovací roboti stále důležitější roli. Díky svým přesným a efektivním svařovacím operacím výrazně zlepšili kvalitu výrobků a efektivitu výroby. Za tímto středem pozornosti se však skrývá klíčová součást, která často zůstává bez povšimnutí – sběrací kroužek. Dnes se pojďme podívat na tajemství použití sběracích kroužků ve svařovacích robotech.

Sběrné kroužky: Flexibilní náboj svařovacích robotů

Svářecí roboti se musí flexibilně pohybovat v trojrozměrném prostoru a neustále upravovat úhel a polohu svařování. Sběrný kroužek, jako zařízení schopné přenášet energii, signály a data mezi rotujícími a stacionárními částmi, je jako „flexibilní náboj“ robota. Umožňuje rameni robota stabilně přijímat a přenášet různé informace a zároveň se nepřetržitě otáčet, což zajišťuje plynulý průběh svařovací operace.

Představte si, že kdyby neexistovaly žádné sběrné kroužky, rameno svařovacího robota by muselo zastavit a znovu zapojit obvody pokaždé, když se otočí o určitý úhel. To by výrazně snížilo efektivitu práce a mohlo by to dokonce vést k nestabilní kvalitě svařování. Díky sběrnému kroužku může robot dosáhnout nepřetržité a nepřerušované rotace, stejně jako tanečník volně se pohybující na jevišti, což zefektivňuje a zefektivňuje svařovací operaci.

Jedinečné výhody sběrných kroužků pro svařovací roboty

Zlepšení přesnosti svařování

Během svařovacího procesu může i sebemenší rušení signálu nebo kolísání výkonu ovlivnit kvalitu svařování. Sběrné kroužky využívají pokročilou technologii elektrického přenosu, která dokáže účinně snížit útlum signálu a rušení a zajistit, aby svařovací robot přijímal přesné řídicí signály. To umožňuje robotu přesně řídit svařovací proud, napětí a rychlost, čímž se dosahuje vysoce kvalitního svařování a výrazně se zvyšuje míra kvalifikace výrobku.

Zvyšování spolehlivosti zařízení

Svařovací roboti obvykle musí pracovat po dlouhou dobu v náročném průmyslovém prostředí a čelit řadě problémů, jako jsou vysoké teploty, prach a vibrace. Sběrné kroužky jsou speciálně navrženy a vyrobeny s dobrou odolností proti opotřebení, korozi a rušení. Mohou stabilně pracovat ve složitých prostředích, čímž snižují poruchy zařízení, snižují náklady na údržbu a minimalizují prostoje, čímž poskytují spolehlivou podporu pro podnikovou výrobu.

Rozšiřování funkcí robota

S neustálým rozvojem průmyslové automatizace se funkce svařovacích robotů stávají stále rozmanitějšími. Kromě základních svařovacích operací musí mít také funkce, jako je vizuální kontrola a přenos dat. Sběrné kroužky mohou přenášet více typů signálů současně, jako jsou video signály, řídicí signály a data ze senzorů, což poskytuje silnou podporu pro rozšíření funkcí robotů. Prostřednictvím sběrných kroužků mohou svařovací roboti komunikovat a vyměňovat si data s jinými zařízeními v reálném čase, čímž dosahují inteligentnějšího řízení výroby.

Roboti se dělí hlavně do následujících kategorií:

Klasifikace podle oblasti použití Průmysloví roboti:

Používají se hlavně v průmyslových výrobních oblastech, jako je výroba automobilů, výroba elektronických zařízení atd. Mezi běžné patří svářečské roboty, manipulační roboty, montážní roboty atd., které mohou zlepšit efektivitu, kvalitu a konzistenci výroby. Servisní roboti: Poskytují různé služby pro lidi, včetně robotů pro domácí služby, jako jsou zametací roboty, roboty pro mytí oken; robotů pro zdravotnické služby, jako jsou chirurgičtí roboti, rehabilitační roboti; a robotů pro cateringové služby, průvodcovských robotů atd.

Vojenští roboti:Používají se pro vojenské úkoly, jako jsou roboti pro zneškodňování bomb, průzkumní roboti, bezpilotní bojové letouny atd., což může snížit rizika vojáků při nebezpečných úkolech.

Vzdělávací roboti:Používá se v oblasti vzdělávání k pomoci studentům učit se programování, přírodní vědy, matematiku a další znalosti, jako jsou roboti Lego, roboti Ability Storm atd., prostřednictvím stavění a programování s cílem rozvíjet praktické schopnosti studentů a jejich logické myšlení.

Zábavní roboti:Pro účely zábavy, jako jsou robotičtí mazlíčci, humanoidní výkonní roboti atd., mohou lidem přinést zábavný a interaktivní zážitek.

Klasifikace podle metody řízení

Robot na dálkové ovládání:Ovládán dálkovým ovládáním nebo zařízením pro dálkové ovládání, operátor může ovládat pohyby a chování robota v reálném čase, často se používá v operacích v nebezpečném prostředí nebo při příležitostech vyžadujících přesné ovládání, jako je zneškodňování bomb, detekce pod vodou atd.

Autonomní robot:má schopnost samostatného rozhodování a jednání, dokáže vnímat prostředí pomocí senzorů a používat algoritmy a modely pro analýzu, plánování a rozhodování, jako jsou autonomní mobilní roboti, autonomní navigační drony atd.

Hybridní řídicí robot:kombinuje vlastnosti dálkového ovládání a autonomního ovládání, v některých případech může pracovat autonomně a v případě potřeby přijímá i manuální dálkové ovládání pro přizpůsobení se různým požadavkům úkolu a podmínkám prostředí.

Klasifikace podle strukturní morfologie

Humanoidní robot:má tělesnou stavbu a vzhled podobný lidské, obvykle s hlavou, trupem, končetinami a dalšími částmi, a dokáže napodobovat lidské pohyby a chování, jako například Hondaův ASIMO, Boston Dynamicsův Atlas atd.

Kolový robot:používá kola jako hlavní způsob pohybu, vyznačuje se vysokou rychlostí pohybu a vysokou účinností a je vhodný pro pohyb po rovném povrchu, jako například někteří logističtí distribuční roboti, inspekční roboti atd.

Sledovaní roboti:využívají kolejnicový převod, mají dobrou průjezdnost a stabilitu, mohou se pohybovat ve složitém terénu, jako jsou drsné horské silnice, sníh, písek a další prostředí, a často se používají ve vojenských, záchranných a dalších oblastech.

Roboti s nohama:realizují pohyb pomocí více nohou, jako například čtyřnozí roboti, šestinožci atd., mají lepší flexibilitu a přizpůsobivost a mohou chodit v nerovném terénu nebo úzkých prostorech.

Měkké roboty:využívají měkké materiály a struktury, mají vysokou flexibilitu a přizpůsobivost a dokáží se přizpůsobit složitým prostředím a tvarům, jako například někteří měkcí roboti používaní pro minimálně invazivní chirurgii a kontrolu potrubí.

Klasifikace podle jízdního režimu

Elektrické roboty:Použití elektromotorů jako hlavního zdroje energie s výhodami vysoké přesnosti řízení, rychlé odezvy, čistoty a ochrany životního prostředí atd. je v současnosti nejrozšířenějším režimem řízení a většina průmyslových a servisních robotů je poháněna elektrickým pohonem.

Hydraulické roboty:využívají tlak generovaný hydraulickým systémem k pohonu kloubů a aktuátorů robota s charakteristikami velké výstupní síly a vysoké hustoty výkonu a často se používají ve velkých průmyslových robotech nebo robotech, které vyžadují velkou nosnost.

Pneumatický robot:Používá stlačený vzduch jako zdroj energie a pohání pohyb robota pomocí pneumatických komponentů, jako jsou válce a vzduchové motory. Má výhody nízké ceny, snadné údržby a vysoké bezpečnosti, ale výstupní síla je relativně malá a je vhodná pro některé lehké zátěže a rychlé akce.

Automobilový průmysl

Výrobní linka pro automobily BMW

Použití: V dílně na svařování karoserií automobilů BMW se používá velké množství svářecích robotů. V rotačních kloubech robotů se používají sběrné kroužky, které zajišťují stabilní přenos proudu, řídicích signálů a dat ze senzorů potřebných pro svařování při svařování pod více úhly a ve více polohách. Například při svařování boku karoserie se robot musí často otáčet a kývat. Sběrný kroužek zajišťuje stabilní dodávku svařovacího výkonu, takže kolísání svařovacího proudu je řízeno ve velmi malém rozsahu, což zajišťuje kvalitu a konzistenci svaru.
Efekt: Po použití svařovacích robotů vybavených sběrnými kroužky se výrazně zlepšila účinnost svařování výrobní linky BMW, výrazně se snížila míra vadnosti svařování a účinně se zaručila kvalita výrobku. Vysoká spolehlivost sběrných kroužků zároveň snižuje prostoje robota a zlepšuje celkovou provozní efektivitu výrobní linky.

Továrna na nová energetická vozidla BYD

Použití: Při výrobě nových energetických vozidel BYD používají svářecí roboti sběrné kroužky k dosažení stabilního přenosu signálů a výkonu. Při svařování bateriového modulu je třeba přesně řídit parametry svařování, aby byla zajištěna bezpečnost a stabilita baterie. Sběrný kroužek pomáhá robotu přesně přijímat pokyny z řídicího systému a dosahovat přesného nastavení parametrů, jako je rychlost svařování a velikost proudu.
Efekt: Díky použití sběracích kroužků ve svářecích robotech se výrazně zlepšila kvalita svařování bateriových nosičů BYD, zvýšila se efektivita výroby přibližně o 30 % a snížily se výrobní náklady, což zvýšilo konkurenceschopnost produktů na trhu.

Strojírenský průmysl

Výroba strojů Caterpillar

Použití: Společnost Caterpillar používá svářecí roboty ke svařování dílů při výrobě velkých strojů, jako jsou bagry a nakladače. Sběrací kroužek je instalován na zápěstním kloubu robota, což umožňuje robotu volné otáčení při složitých svařovacích úkonech. Například při svařování konstrukce výložníku bagru musí robot svařovat v různých úhlech a polohách. Sběrací kroužek může přenášet více signálů a energie současně, což zajišťuje přesnost pohybu robota a kvalitu svařování během svařovacího procesu.
Efekt: Použití sběracích kroužků umožňuje svařovacím robotům Caterpillar přizpůsobit se složitým svařovacím podmínkám, což zlepšuje kvalitu svařování a efektivitu výroby. Zároveň se díky dlouhé životnosti a vysoké spolehlivosti sběracího kroužku snižují náklady na údržbu a prostoje zařízení a zvyšuje se efektivita výroby podniku.

Svařování strojů a zařízení XCMG

Použití: Při svařování jeřábů, silničních válců a dalších strojírenských strojů používají svařovací roboti XCMG sběrací kroužky k dosažení neomezené rotace v rozsahu 360 stupňů. Během svařovacího procesu jeřábového ramene se robot musí neustále otáčet a udržovat stabilní svařovací parametry. Sběrací kroužek zajišťuje spolehlivý přenos svařovacího výkonu, signálů ze senzorů a řídicích signálů, což robotu umožňuje přesně dokončit svařovací úkol.
Efekt: Použití sběracích kroužků výrazně zlepšilo kvalitu a efektivitu svařovacích robotů XCMG při svařování ramen a zároveň se zvýšil celkový výkon a spolehlivost produktů, což dále upevnilo pozici XCMG v odvětví strojírenských strojů.

Letecký a kosmický průmysl

Výroba letadel Boeing

Použití: Ve výrobním procesu letadel Boeing se pro svařování některých přesných dílů používají pokročilé svařovací roboty. Sběrné kroužky hrají v těchto robotech klíčovou roli, zejména při svařování složitých dílů, jako jsou lopatky leteckých motorů, které vyžadují vysoce přesné řízení a stabilní napájení. Sběrné kroužky mohou zajistit přesnost přenosu signálu a stabilitu přenosu výkonu, když roboti provádějí jemné svařování v malém prostoru.
Efekt: Použití sběracích kroužků zlepšuje kvalitu svařování a přesnost součástí letadel Boeing, zajišťuje výkon a spolehlivost klíčových součástí, jako jsou letecké motory, a poskytuje silnou záruku bezpečného letu letadel.

Svařovací projekt určité součásti společnosti China Aerospace

Použití: Při svařování leteckých dílů je kvalita a stabilita svařování extrémně vysoká. Poté, co je svařovací robot vybaven sběrnými kroužky, může provádět svařovací operace v testovacím zařízení simulujícím vesmírné prostředí. Sběrné kroužky se dokáží přizpůsobit extrémním podmínkám prostředí, jako je teplota a vakuum, zajistit stabilní přenos signálů a výkonu během svařování a zajistit kvalitu svařování leteckých dílů.
Důsledek: Úspěšné použití sběracích kroužků v leteckých svařovacích robotech poskytlo důležitou podporu rozvoji leteckého průmyslu v mé zemi, zlepšilo úroveň výroby a spolehlivost leteckých dílů a podpořilo pokrok letecké technologie v mé zemi.

Typy sběracích kroužků potřebných ve svařovacích robotech

Pneumaticko-hydraulicko-elektrický hybridní sběrací kroužek Řada -DHS

Vlastnosti: Nabídky obrovské společnostikombinovaný sběrací kroužekJedná se o soubor pneumatických sběrných kroužků, elektrických sběrných kroužků, hydraulických sběrných kroužků a rotačních plynových spojů. Dokáže přenášet malé proudy, výkonové proudy nebo různé datové signály jakéhokoli rotujícího tělesa, může přenášet hydraulický výkon 0,8 MPa až 20 MPa a také může přenášet stlačený vzduch nebo jiné speciální plyny. Počet kanálů elektrických sběrných kroužků je 2–200, počet hydraulických nebo pneumatických rotačních spojů je 1–36 a rychlost je 10–300 ot./min.
Aplikační scénáře: Když svařovací robot pracuje, potřebuje nejen přenášet energii a řídicí signály, ale také svařovací plyn, chladicí kapalinu a další média. Hybridní vodivý sběrný kroužek typu plyn-kapalina-elektrický může tyto funkce integrovat a dosáhnout multifunkčního přenosu, čímž se struktura svařovacího robota zmenší a zlepší se jeho pracovní účinnost a spolehlivost.

Vysokovýkonný sběrací kroužek-50A-2000A

Vlastnosti: Naše společnost nabízí sběrné kroužky pro velké proudy, které dokáží přenášet velké proudy 50 A nebo více a propouštět proudy až do několika stovek ampérů. Díky unikátnímu designu a vynikajícímu zpracování je mezikroužková konstrukce navržena do speciálního prázdného rámu, který se snadno udržuje a přispívá k odvodu tepla. Jsou vyrobeny z dovážených uhlíkových kartáčů, mají velkou proudovou zatížitelnost a méně prachu. Proud může dosáhnout 2000 A na kroužek a provoz je stabilní a spolehlivý. Použití: Svařovací proces vyžaduje velký proud pro generování dostatečného tepla k roztavení kovu. Vysoce proudový sběrný kroužek dokáže splnit požadavky svařovacího robota na přenos vysokého proudu a zajistit, aby svařovací zdroj mohl stabilně dodávat požadovaný proud pro svařovací pistoli, a tím zajistit kvalitu a účinnost svařování.

Sběrný kroužek z optických vlákenŘada -HS

Vlastnosti: Díky optickému vláknu jako nosiči dat umožňuje nepřerušovaný přenos optických signálů mezi rotujícími a stacionárními částmi. Vyznačuje se odolností v náročných podmínkách, bez kontaktu a tření a dlouhou životností (až více než 10 milionů otáček, více než 100 milionů otáček pro jedno jádro). Kombinací vícekanálové technologie umožňuje přenos více signálů, jako je video, sériová data, síťová data atd. Přenos signálu pomocí optického vlákna nevede k úniku, elektromagnetickému rušení a lze jej přenášet na velké vzdálenosti.
Scénáře použití: U některých svářecích robotů, které mají vysoké požadavky na kvalitu svařování a potřebují monitorovat proces svařování v reálném čase, lze použít optické sběrné kroužky k přenosu video signálů ve vysokém rozlišení a přenosu obrazů svařovací oblasti do monitorovacího systému, aby operátoři mohli sledovat svařovací situaci v reálném čase. Kromě toho lze u svářecích robotů, které potřebují pracovat v koordinaci s dalším vysoce přesným zařízením, použít optické sběrné kroužky k přenosu vysoce přesných řídicích signálů a dat, aby byla zajištěna přesnost pohybu a přesnost řízení robota.

sběrný kroužek kapsle-12mm kroužek 6-108

Vlastnosti: Určeno pro malá a střední zařízení, která vyžadují rotaci o 360° pro vedení elektřiny nebo přenos řídicích signálů, dat a video signálů. Používá umělý proces povrchové úpravy a ultra tvrdé zlacení, které zajišťuje extrémně nízké kolísání odporu a ultra dlouhou životnost. Používá se hlavně k přenosu slabých řídicích signálů a slabých proudů v malých a středních systémech a má výhody nízkého točivého momentu, nízkých ztrát, bezúdržbovosti a nízkého elektrického šumu.
Aplikační scénáře: U některých malých nebo kompaktně navržených svařovacích robotů, zejména v některých pracovních prostředích s omezeným prostorem, umožňuje malá velikost krytkového sběracího kroužku jeho dobrou adaptaci. Může zajistit přenos energie a signálu pro miniaturizované klouby nebo rotující části svařovacího robota, čímž se zajistí flexibilní pohyb a přesné ovládání robota.

Gigabitový ethernetový sběrný kroužek

Vlastnosti: Může se otáčet o 360 stupňů pro přenos jednokanálového gigabitového ethernetového signálu. Je navržen pro přenos ethernetových signálů 100M/1000M. Jeho výhody spočívají ve stabilním přenosu, bez ztráty paketů, bez řetězcového kódu, malých odrazových ztrátách, malých vložných ztrátách, silné odolnosti proti rušení a podpoře POE. Dokáže kombinovat elektrické napájecí kanály a signálové kanály a přenášet až 8 gigabitových síťových kanálů současně. Umožňuje přímé zapojení a odpojení konektorů RJ45.
Scénář použití: V automatizovaných svařovacích výrobních linkách obvykle potřebují svařovací roboti komunikovat a řídit vysokorychlostní data s ostatními zařízeními. Gigabitové ethernetové sběrné kroužky mohou splňovat požadavky na vysokorychlostní přenos dat mezi svařovacími roboty a hostitelskými počítači, řídicími jednotkami, senzory a dalším zařízením a realizovat automatizované řízení a vzdálené sledování svařovacího procesu.

Výzvy a myšlenky při aplikaci sběrných kroužků

Aplikace sběracích kroužků ve svářecích robotech však není bez problémů. S neustálým zlepšováním výkonu svářecích robotů se zvyšují i ​​požadavky na sběrné kroužky. Například vyšší rychlosti otáčení, větší proudy a více signálových kanálů představují obrovské výzvy pro návrh a výrobu sběrných kroužků.
Kvalita a spolehlivost sběracích kroužků navíc přímo ovlivňuje celkový výkon svařovacích robotů. Kvalita sběracích kroužků na trhu se značně liší. Pokud je vybrán nevhodný kroužek, může to vést k častým poruchám robotů a ovlivnit efektivitu výroby. Proto musí podniky při výběru sběracích kroužků plně zvážit faktory, jako je kvalita produktu, výkon, značka a poprodejní servis.
Zároveň bychom se měli zamyslet nad tím, jak dále optimalizovat konstrukci a technologii sběrných kroužků, abychom splnili budoucí potřeby vývoje svařovacích robotů. Například výzkumem a vývojem účinnějších a spolehlivějších materiálů sběrných kroužků pro zlepšení přenosové rychlosti a stability sběrných kroužků; zkoumáním nových struktur sběrných kroužků a výrobních procesů pro snížení nákladů a objemu a zlepšení integrace a adaptability sběrných kroužků.

Závěr Sběrné kroužky

Ačkoli nejsou u svářecích robotů příliš nápadné, jsou klíčovými komponenty, které jsou nezbytné pro efektivní provoz robotů. Tiše přispívají k přesnosti, stabilitě a účinnosti svářecích robotů. V budoucím vývoji průmyslové automatizace budou sběrné kroužky jistě i nadále hrát důležitou roli. Zároveň musíme neustále zkoumat a inovovat, abychom splnili stále rostoucí výzvy a požadavky. Věnujme pozornost vývoji technologie sběrných kroužků a přispívejme vlastními silami k modernizaci svářecích robotů a pokroku v průmyslové výrobě.