obrovská technológia | novinka v odvetví | 8. februára 2025

Na veľkom pódiu priemyselnej výroby zohrávajú zváracie roboty čoraz dôležitejšiu úlohu. Vďaka svojim presným a efektívnym zváracím operáciám výrazne zlepšili kvalitu výrobkov a efektivitu výroby. Za týmto reflektorom sa však skrýva kľúčový komponent, ktorý často zostáva bez povšimnutia – zberný krúžok. Dnes odhalíme tajomstvo použitia zberných krúžkov vo zváracích robotoch.

Zberné krúžky: Flexibilný uzol zváracích robotov

Zváracie roboty sa musia flexibilne pohybovať v trojrozmernom priestore a neustále upravovať uhol a polohu zvárania. Zberný krúžok, ako zariadenie schopné prenášať energiu, signály a dáta medzi rotujúcimi a stacionárnymi časťami, je ako „flexibilný náboj“ robota. Umožňuje ramenu robota stabilne prijímať a prenášať rôzne informácie počas nepretržitého otáčania, čím sa zabezpečuje plynulý priebeh zváracej operácie.

Predstavte si, že keby neexistovali žiadne zberné krúžky, rameno zváracieho robota by muselo zastaviť a znova pripojiť obvody pri každom otočení o určitý uhol. To by výrazne znížilo efektivitu práce a mohlo by to dokonca viesť k nestabilnej kvalite zvárania. Vďaka zbernému krúžku môže robot dosiahnuť nepretržitú a neprerušovanú rotáciu, rovnako ako tanečník voľne pohybujúci sa na javisku, čím sa zváracia operácia zefektívni a presnejšia.

Jedinečné výhody zberných krúžkov pre zváracie roboty

Zlepšenie presnosti zvárania

Počas zváracieho procesu môže aj najmenšie rušenie signálu alebo kolísanie výkonu ovplyvniť kvalitu zvárania. Zberné krúžky využívajú pokročilú technológiu elektrického prenosu, ktorá dokáže účinne znížiť útlm signálu a rušenie, čím zabezpečuje, že zvárací robot prijíma presné riadiace signály. To umožňuje robotovi presne regulovať zvárací prúd, napätie a rýchlosť, čím sa dosahuje vysoko kvalitné zváranie a výrazne sa zvyšuje miera kvalifikácie výrobku.

Zvyšovanie spoľahlivosti zariadení

Zváracie roboty zvyčajne musia pracovať dlhší čas v náročných priemyselných prostrediach a čelia mnohým výzvam, ako sú vysoké teploty, prach a vibrácie. Zberné krúžky sú špeciálne navrhnuté a vyrobené s dobrou odolnosťou proti opotrebovaniu, korózii a rušeniu. Môžu stabilne pracovať v zložitých prostrediach, čím znižujú poruchy zariadení, znižujú náklady na údržbu a minimalizujú prestoje, čím poskytujú spoľahlivú podporu pre podnikovú výrobu.

Rozšírenie funkcií robota

S neustálym rozvojom priemyselnej automatizácie sa funkcie zváracích robotov stávajú čoraz rozmanitejšími. Okrem základných zváracích operácií musia mať aj funkcie, ako je vizuálna kontrola a prenos údajov. Zberné krúžky dokážu prenášať viacero typov signálov súčasne, ako sú video signály, riadiace signály a údaje zo senzorov, čo poskytuje silnú podporu pre rozširovanie funkcií robota. Prostredníctvom zberných krúžkov môžu zváracie roboty komunikovať a vymieňať si údaje s inými zariadeniami v reálnom čase, čím dosahujú inteligentnejšie riadenie výroby.

Roboty sa delia hlavne do nasledujúcich kategórií:

Klasifikácia podľa oblasti použitia Priemyselné roboty:

Používajú sa hlavne v priemyselných výrobných oblastiach, ako je výroba automobilov, výroba elektronických zariadení atď. Medzi bežné patria zváracie roboty, manipulačné roboty, montážne roboty atď., ktoré môžu zlepšiť efektivitu, kvalitu a konzistentnosť výroby. Servisné roboty: Poskytujú rôzne služby pre ľudí vrátane robotov pre domáce služby, ako sú zametacie roboty, roboty na umývanie okien; robotov pre zdravotnícke služby, ako sú chirurgické roboty, rehabilitačné roboty; a robotov pre stravovacie služby, sprievodcovských robotov atď.

Vojenské roboty:Používajú sa na vojenské úlohy, ako sú roboty na zneškodňovanie bômb, prieskumné roboty, bezpilotné bojové lietadlá atď., čo môže znížiť riziká vojakov pri nebezpečných úlohách.

Vzdelávacie roboty:Používa sa v oblasti vzdelávania na pomoc študentom pri učení sa programovania, prírodných vied, matematiky a iných vedomostí, ako sú napríklad roboty Lego, roboty Ability Storm atď., prostredníctvom stavania a programovania s cieľom rozvíjať praktické schopnosti a logické myslenie študentov.

Zábavné roboty:Na účely zábavy, ako sú robotické domáce zvieratá, humanoidné výkonné roboty atď., môžu ľuďom priniesť zábavný a interaktívny zážitok.

Klasifikácia podľa metódy riadenia

Robot na diaľkové ovládanie:Ovládaný diaľkovým ovládaním alebo zariadením na diaľkové ovládanie, operátor môže ovládať pohyby a správanie robota v reálnom čase, často sa používa v operáciách v nebezpečnom prostredí alebo pri príležitostiach vyžadujúcich presnú obsluhu, ako je zneškodňovanie bômb, detekcia pod vodou atď.

Autonómny robot:má schopnosť robiť samostatné rozhodnutia a konať, dokáže vnímať prostredie prostredníctvom senzorov a používať algoritmy a modely na analýzu, plánovanie a rozhodovanie, ako napríklad autonómne mobilné roboty, autonómne navigačné drony atď.

Hybridný riadiaci robot:kombinuje vlastnosti diaľkového ovládania a autonómneho ovládania, v niektorých prípadoch môže pracovať autonómne a v prípade potreby môže akceptovať aj manuálne diaľkové ovládanie na prispôsobenie sa rôznym požiadavkám úlohy a podmienkam prostredia.

Klasifikácia podľa štrukturálnej morfológie

Humanoidný robot:má stavbu tela a vzhľad podobný ľudskému, zvyčajne s hlavou, trupom, končatinami a ďalšími časťami tela, a dokáže napodobňovať ľudské pohyby a správanie, ako napríklad ASIMO od Hondy, Atlas od Boston Dynamics atď.

Kolesový robot:Používa kolesá ako hlavný spôsob pohybu, vyznačuje sa vysokou rýchlosťou pohybu a vysokou účinnosťou a je vhodný na pohyb po rovnom povrchu, ako napríklad niektoré logistické distribučné roboty, inšpekčné roboty atď.

Sledované roboty:prijať koľajnicový prevod, majú dobrú priechodnosť a stabilitu, môžu sa pohybovať v zložitom teréne, ako sú drsné horské cesty, sneh, piesok a iné prostredia, a často sa používajú vo vojenských, záchranných a iných oblastiach.

Roboty s nohami:realizujú pohyb pomocou viacerých nôh, ako napríklad štvornohé roboty, šesťnohé roboty atď., majú lepšiu flexibilitu a prispôsobivosť a dokážu chodiť v nerovnom teréne alebo úzkych priestoroch.

Mäkké roboty:používajú mäkké materiály a štruktúry, majú vysokú flexibilitu a prispôsobivosť a dokážu sa prispôsobiť zložitým prostrediam a tvarom, ako napríklad niektoré mäkké roboty používané na minimálne invazívnu chirurgiu a kontrolu potrubí.

Klasifikácia podľa režimu jazdy

Elektrické roboty:Použitie elektromotorov ako hlavného zdroja energie s výhodami vysokej presnosti riadenia, rýchlej odozvy, čistoty a ochrany životného prostredia atď. je v súčasnosti najpoužívanejším režimom jazdy a väčšina priemyselných robotov a servisných robotov je poháňaná elektricky.

Hydraulické roboty:využívajú tlak generovaný hydraulickým systémom na pohon kĺbov a ovládačov robota s charakteristikami veľkej výstupnej sily a vysokej hustoty výkonu a často sa používajú vo veľkých priemyselných robotoch alebo robotoch, ktoré vyžadujú veľkú nosnosť.

Pneumatický robot:Ako zdroj energie používa stlačený vzduch a poháňa pohyb robota pomocou pneumatických komponentov, ako sú valce a vzduchové motory. Má výhody nízkej ceny, jednoduchej údržby a vysokej bezpečnosti, ale výstupná sila je relatívne malá a je vhodná pre niektoré ľahké zaťaženia a rýchle akcie.

Automobilový priemysel

Výrobná linka automobilov BMW

Použitie: V dielni na zváranie karosérií automobilov BMW sa používa veľké množstvo zváracích robotov. V rotačných kĺboch ​​robotov sa používajú zberné krúžky, ktoré zabezpečujú stabilný prenos prúdu, riadiacich signálov a údajov zo senzorov potrebných na zváranie počas zvárania vo viacerých uhloch a polohách. Napríklad pri zváraní boku karosérie sa robot musí často otáčať a kývať. Zberný krúžok zaisťuje stabilný prívod zváracieho výkonu, takže kolísanie zváracieho prúdu je riadené vo veľmi malom rozsahu, čím sa zabezpečuje kvalita a konzistentnosť zvaru.
Efekt: Po použití zváracích robotov vybavených zbernými krúžkami sa výrazne zlepšila účinnosť zvárania výrobnej linky BMW, výrazne sa znížila miera chybovosti zvárania a účinne sa zaručila kvalita výrobku. Vysoká spoľahlivosť zberných krúžkov zároveň znižuje prestoje robota a zlepšuje celkovú prevádzkovú účinnosť výrobnej linky.

Továreň na nové energetické vozidlá BYD

Použitie: Pri výrobe nových energetických vozidiel spoločnosti BYD používajú zváracie roboty zberné krúžky na dosiahnutie stabilného prenosu signálov a energie. V procese zvárania batériového zásobníka je potrebné presne kontrolovať parametre zvárania, aby sa zabezpečila bezpečnosť a stabilita batérie. Zberný krúžok pomáha robotovi presne prijímať pokyny z riadiaceho systému a dosahovať presné nastavenie parametrov, ako je rýchlosť zvárania a veľkosť prúdu.
Účinok: Vďaka použitiu zberných krúžkov vo zváracích robotoch sa výrazne zlepšila kvalita zvárania batériových zásobníkov BYD, zvýšila sa efektivita výroby približne o 30 % a znížili sa výrobné náklady, čím sa zvýšila konkurencieschopnosť výrobkov na trhu.

Priemysel výroby strojárskych strojov

Výroba strojov Caterpillar

Použitie: Spoločnosť Caterpillar používa zváracie roboty na zváranie dielov pri výrobe veľkých strojov, ako sú rýpadlá a nakladače. Zberný krúžok je nainštalovaný na zápästnom kĺbe robota, čo umožňuje robotovi voľné otáčanie pri zložitých zváracích úlohách. Napríklad pri zváraní konštrukcie výložníka rýpadla musí robot zvárať v rôznych uhloch a polohách. Zberný krúžok môže prenášať viacero signálov a energie súčasne, čím sa zabezpečuje presnosť pohybu robota a kvalita zvárania počas procesu zvárania.
Účinok: Použitie zberných krúžkov umožňuje zváracím robotom Caterpillar prispôsobiť sa zložitým zváracím podmienkam, čím sa zlepšuje kvalita zvárania a efektivita výroby. Zároveň sa vďaka dlhej životnosti a vysokej spoľahlivosti zberného krúžku znižujú náklady na údržbu a prestoje zariadenia a zvyšuje sa efektivita výroby podniku.

Zváranie strojov a zariadení XCMG

Použitie: Pri zváraní žeriavov, cestných valcov a iných strojov používajú zváracie roboty XCMG zberné krúžky na dosiahnutie 360-stupňového neobmedzeného otáčania. Počas zváracieho procesu ramena žeriavu sa robot musí neustále otáčať a udržiavať stabilné parametre zvárania. Zberný krúžok zaisťuje spoľahlivý prenos zváracieho výkonu, signálov zo senzorov a riadiacich signálov, čo umožňuje robotovi presne dokončiť zváraciu úlohu.
Dôsledok: Použitie zberných krúžkov výrazne zlepšilo kvalitu a účinnosť zváracích robotov XCMG pri zváraní ramenom a zlepšil sa aj celkový výkon a spoľahlivosť produktov, čím sa ďalej upevnila pozícia spoločnosti XCMG v odvetví strojárskych strojov.

Letecký a kozmický priemysel

Výroba lietadiel Boeing

Použitie: Vo výrobnom procese lietadiel Boeing sa na zváranie niektorých presných dielov používajú pokročilé zváracie roboty. Zberné krúžky hrajú v týchto robotoch kľúčovú úlohu, najmä pri zváraní zložitých dielov, ako sú lopatky leteckých motorov, ktoré vyžadujú vysoko presné riadenie a stabilné napájanie. Zberné krúžky môžu zabezpečiť presnosť prenosu signálu a stabilitu prenosu energie, keď roboty vykonávajú jemné zváranie v malom priestore.
Účinok: Použitie zberných krúžkov zlepšuje kvalitu zvárania a presnosť častí lietadiel Boeing, zaisťuje výkon a spoľahlivosť kľúčových častí, ako sú letecké motory, a poskytuje silnú záruku bezpečného letu lietadla.

Zvárací projekt určitej súčasti spoločnosti China Aerospace

Použitie: Pri zváraní leteckých dielov je kvalita a stabilita zvárania extrémne vysoká. Po vybavení zváracieho robota zbernými krúžkami môže vykonávať zváracie operácie v testovacom zariadení simulujúcom vesmírne prostredie. Zberné krúžky sa dokážu prispôsobiť extrémnym podmienkam prostredia, ako je teplota a vákuum, zabezpečiť stabilný prenos signálov a výkonu počas zvárania a zabezpečiť kvalitu zvárania leteckých dielov.
Dôsledok: Úspešné použitie zberných krúžkov v robotoch na zváranie v leteckom priemysle poskytlo dôležitú podporu rozvoju leteckého priemyslu v mojej krajine, zlepšilo úroveň výroby a spoľahlivosť leteckých súčiastok a podporilo pokrok v leteckej technológii v mojej krajine.

Typy zberných krúžkov potrebných vo zváracích robotoch

Pneumaticko-hydraulicko-elektrický hybridný klzný krúžok -Séria DHS

Vlastnosti: ponuky obrovskej spoločnostikombinovaný zberný krúžokJe to súbor pneumatických zberných krúžkov, elektrických zberných krúžkov, hydraulických zberných krúžkov a rotačných plynových spojov. Dokáže prenášať malé prúdy, výkonové prúdy alebo rôzne dátové signály z akéhokoľvek rotujúceho telesa, dokáže prenášať hydraulický výkon 0,8 MPa až 20 MPa a dokáže prenášať aj stlačený vzduch alebo iné špeciálne plyny. Počet kanálov elektrických zberných krúžkov je 2 až 200, počet hydraulických alebo pneumatických rotačných spojov je 1 až 36 a rýchlosť je 10 až 300 ot./min.
Aplikačné scenáre: Keď zvárací robot pracuje, nielenže potrebuje prenášať výkon a riadiace signály, ale môže tiež prenášať zvárací plyn, chladiacu kvapalinu a iné médiá. Hybridný vodivý zberný krúžok plyn-kvapalina-elektrina dokáže tieto funkcie integrovať a dosiahnuť multifunkčný prenos, čím sa štruktúra zváracieho robota stáva kompaktnejšou a zlepšuje sa jeho pracovná účinnosť a spoľahlivosť.

Vysokoprúdový zberný krúžok-50A-2000A

Vlastnosti: Naša spoločnosť ponúka zberné krúžky pre veľké prúdy, ktoré dokážu prenášať veľké prúdy 50 A alebo viac a až niekoľko stoviek ampérov. Vďaka jedinečnému dizajnu a vynikajúcemu spracovaniu je medzikruhová štruktúra navrhnutá do špeciálneho typu prázdneho rámu, ktorý sa ľahko udržiava a prispieva k odvodu tepla. Vyrobený z dovážaných uhlíkových kief, má veľkú prúdovú zaťažiteľnosť a menej prachu. Prúd môže dosiahnuť 2000 A na krúžok a prevádzka je stabilná a spoľahlivá. Scenár použitia: Proces zvárania vyžaduje veľký prúd na generovanie dostatočného tepla na roztavenie kovu. Zberný krúžok pre vysoké prúdy dokáže splniť požiadavky zváracieho robota na prenos vysokého prúdu a zabezpečiť, aby zvárací zdroj mohol stabilne poskytovať požadovaný prúd pre zváraciu pištoľ, aby sa zabezpečila kvalita a účinnosť zvárania.

Zberný krúžok z optických vlákien-Séria HS

Vlastnosti: Vďaka optickému vláknu ako nosiču dát umožňuje neprerušovaný prenos optických signálov medzi rotujúcimi a stacionárnymi časťami. Vyznačuje sa odolnosťou v náročných podmienkach, bez kontaktu a trenia a dlhou životnosťou (až viac ako 10 miliónov otáčok, viac ako 100 miliónov otáčok pre jedno jadro). Kombináciou viackanálovej technológie dokáže prenášať viacero signálov, ako napríklad video, sériové dáta, sieťové dáta atď., a prenos signálu pomocou optického vlákna nemá žiadny únik, žiadne elektromagnetické rušenie a je možné ho prenášať na veľké vzdialenosti.
Scenáre použitia: V niektorých zváracích robotoch, ktoré majú vysoké požiadavky na kvalitu zvárania a potrebujú monitorovať proces zvárania v reálnom čase, sa môžu použiť optické zberné krúžky na prenos video signálov vo vysokom rozlíšení a prenos obrázkov zváracej oblasti do monitorovacieho systému, aby operátori mohli sledovať zváraciu situáciu v reálnom čase. Okrem toho sa v prípade zváracích robotov, ktoré musia pracovať v koordinácii s inými vysoko presnými zariadeniami, môžu použiť optické zberné krúžky na prenos vysoko presných riadiacich signálov a údajov, aby sa zabezpečila presnosť pohybu a presnosť riadenia robota.

Zberný krúžok kapsuly-12mm krúžok 6-108

Vlastnosti: Určené pre malé a stredne veľké zariadenia, ktoré vyžadujú 360° rotáciu na vedenie elektriny alebo prenos riadiacich signálov, dát a video signálov. Používa moderný proces povrchovej úpravy a ultra tvrdé zlatenie, ktoré zaisťuje extrémne nízke kolísanie odporu a ultra dlhú životnosť. Používa sa hlavne na prenos slabých riadiacich signálov a slabých prúdov v malých a stredne veľkých systémoch a má výhody nízkeho krútiaceho momentu, nízkych strát, bezúdržbovej prevádzky a nízkeho elektrického šumu.
Scenáre použitia: Pre niektoré malé alebo kompaktne navrhnuté zváracie roboty, najmä v niektorých pracovných prostrediach s obmedzeným priestorom, malá veľkosť krytového zberného krúžku umožňuje jeho dobrú adaptáciu. Môže zabezpečiť prenos energie a signálu pre miniaturizované spoje alebo rotujúce časti zváracieho robota, čím sa zabezpečí flexibilný pohyb a presné ovládanie robota.

Gigabitový ethernetový zberný krúžok

Vlastnosti: Dokáže sa otáčať o 360 stupňov a prenášať jednokanálový gigabitový ethernetový signál. Je určený na prenos ethernetových signálov s rýchlosťou 100M/1000M. Jeho výhody sú stabilný prenos, žiadna strata paketov, žiadny reťazcový kód, malá strata odrazu, malá strata vloženia, silná odolnosť voči rušeniu a podpora POE. Dokáže kombinovať elektrické napájacie kanály a signálové kanály a dokáže prenášať až 8 gigabitových sieťových kanálov súčasne. Poskytuje priame zapojenie a odpojenie konektorov RJ45.
Aplikačný scenár: V automatizovaných zváracích výrobných linkách musia zváracie roboty zvyčajne komunikovať a riadiť vysokorýchlostné dáta s inými zariadeniami. Zberné krúžky Gigabit Ethernet dokážu splniť požiadavky na vysokorýchlostný prenos dát medzi zváracími robotmi a hostiteľskými počítačmi, riadiacimi jednotkami, senzormi a inými zariadeniami a realizovať automatizované riadenie a diaľkové monitorovanie zváracieho procesu.

Výzvy a myšlienky pri aplikácii zberných krúžkov

Aplikácia zberných krúžkov vo zváracích robotoch však nie je bezproblémová. S neustálym zlepšovaním výkonu zváracích robotov sa zvyšujú aj požiadavky na zberné krúžky. Napríklad vyššie otáčky, väčšie prúdy a viac signálových kanálov predstavujú obrovské výzvy pre návrh a výrobu zberných krúžkov.
Okrem toho kvalita a spoľahlivosť zberných krúžkov priamo ovplyvňuje celkový výkon zváracích robotov. Kvalita zberných krúžkov na trhu sa značne líši. Ak sa vyberie nevhodný krúžok, môže to viesť k častým poruchám robotov a ovplyvniť efektivitu výroby. Preto pri výbere zberných krúžkov musia podniky plne zvážiť faktory, ako je kvalita produktu, výkon, značka a popredajný servis.
Zároveň by sme mali premýšľať aj o tom, ako ďalej optimalizovať dizajn a technológiu zberných krúžkov, aby sme splnili budúce potreby vývoja zváracích robotov. Napríklad výskum a vývoj účinnejších a spoľahlivejších materiálov zberných krúžkov na zlepšenie prenosovej rýchlosti a stability zberných krúžkov; skúmanie nových štruktúr zberných krúžkov a výrobných procesov na zníženie nákladov a objemu a zlepšenie integrácie a prispôsobivosti zberných krúžkov.

Záver Zberné krúžky

Hoci nie sú na scéne zváracích robotov veľmi nápadné, sú kľúčovými komponentmi nevyhnutnými pre efektívnu prevádzku robotov. Ticho prispievajú k presnosti, stabilite a účinnosti zváracích robotov. V budúcom vývoji priemyselnej automatizácie budú zberné krúžky určite naďalej zohrávať dôležitú úlohu. Zároveň musíme neustále skúmať a inovovať, aby sme splnili stále rastúce výzvy a požiadavky. Venujme pozornosť vývoju technológie zberných krúžkov a prispejme vlastnými silami k modernizácii zváracích robotov a pokroku priemyselnej výroby.