자동 용접기는 현대식 제조의 필수 부분이되어 생산성 향상, 품질 향상 및 안전성 향상과 같은 수많은 이점을 제공합니다. 자동 용접 기계의 공급 업체로서 종종 이러한 기계의 자동화 수준에 대해 질문을받습니다. 이 블로그 게시물에서는 자동화 된 용접 기계의 자동화 수준 개념을 탐구하여 제조업체에 대한 다양한 수준과 그 영향을 탐색합니다.
자동 용접기의 자동화 레벨 이해
용접 기계의 자동화는 여러 수준으로 분류 될 수 있으며, 각각의 다른 수준의 자율성과 제어를 나타냅니다. 이러한 레벨은 기본 자동화에서 풀 자동화에 이르기까지 다양하며 각 레벨은 효율성과 정밀도를 높이고 있습니다.
레벨 1 : 기본 자동화를 통한 수동 용접
가장 기본적인 수준에서 자동 용접기는 용접 공정에서 작업자를 지원하는 간단한 기능을 제공 할 수 있습니다. 이러한 기능에는 자동 와이어 공급, 전압 및 전류 제어 및 사전 설정 용접 매개 변수와 같은 기능이 포함될 수 있습니다. 이러한 기계에는 여전히 수동 작동이 필요하지만 용접의 일관성과 품질을 향상시키는 데 도움이되는 어느 정도의 자동화를 제공합니다.
예를 들어, 자동 와이어 공급 장치가있는 수동 용접기는 용접 와이어가 일정한 속도로 공급되도록하여 용접이 고르지 않은 위험을 줄입니다. 이 유형의 자동화는 초보 용접기 또는 정밀도가 중요하지 않은 응용 분야에서 특히 유용합니다.
레벨 2 : 반자동 용접
반자동 용접기는 용접 작업 중 일부를 자동으로 수행하면서 인간의 개입이 필요합니다. 이 기계는 일반적으로 전원과 와이어 피더에 연결된 용접 건을 사용합니다. 연산자는 용접 할 조인트를 따라 용접 건을 안내하고 기계는 와이어 피드, 전압 및 전류를 제어합니다.
반자동 용접 기계는 자동차, 건설 및 제조를 포함한 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 그들은 자동화와 수동 제어 사이의 균형을 잘 제공하므로 운영자는 비교적 적은 교육으로 고품질 용접을 달성 할 수 있습니다.
레벨 3 : 로봇 용접
로봇 용접은 용접 작업을 수행하기 위해 로봇을 사용하기 때문에 자동화의 상당한 도약을 나타냅니다. 이 로봇은 특정 경로를 따르고 높은 정밀도와 반복성으로 용접 작업을 수행하도록 프로그래밍됩니다. 로봇 용접 시스템은 단순하고 복잡한 용접 애플리케이션에 사용될 수 있으며 다른 제조 공정과 통합되어 완전 자동화 된 생산 라인을 만들 수 있습니다.
로봇 용접의 주요 장점 중 하나는 피로없이 지속적으로 일할 수있는 능력으로 인해 생산성이 높아지고 인건비가 감소하는 것입니다. 또한 로봇 용접 시스템은 복잡한 용접 패턴 및 형상을 수행하도록 프로그래밍 할 수 있으며, 이는 수동으로 달성하기가 어렵거나 불가능할 수 있습니다.
레벨 4 : 완전 자동 용접 셀
완전 자동 용접 셀은 여러 로봇 및 기타 장비를 단일 시스템에 통합하여 자동화 개념을 다음 단계로 끌어 올립니다. 이 셀은 부품 취급 및 포지셔닝에서 용접 및 검사에 이르기까지 용접 공정의 모든 측면을 수행하도록 설계되었습니다. 완전 자동 용접 셀은 일반적으로 대량 생산 환경에서 사용되며, 여기서 생산성과 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.
완전 자동 용접 셀에서 용접 할 부품은 컨베이어 또는 고정물에로드되며 로봇은 부품을 집어 올리고 올바르게 배치하고 용접 작업을 수행하도록 프로그래밍됩니다. 용접이 완료된 후 부품은로봇을 검사하십시오또는탐지 로봇필요한 품질 표준을 충족하도록합니다. 결함이 감지되면 부품을 자동으로 재 작업하거나 생산 라인에서 제거 할 수 있습니다.
레벨 5 : 지능형 용접 시스템
용접 기계에서 최고 수준의 자동화는 지능형 용접 시스템으로 표시됩니다. 이 시스템은 인공 지능, 기계 학습 및 센서와 같은 고급 기술을 사용하여 용접 프로세스를 실시간으로 모니터링하고 제어합니다. 지능형 용접 시스템은 관절 지오메트리의 변형 또는 재료 특성의 변동과 같은 용접 조건의 변화에 적응하고 그에 따라 용접 매개 변수를 조정하여 최적의 용접 품질을 보장 할 수 있습니다.
예를 들어, 지능형 용접 시스템은 센서를 사용하여 용접 공정에서 온도, 전압 및 전류를 감지하고 안정적인 아크를 유지하고 결함을 방지하기 위해 이러한 매개 변수를 조정할 수 있습니다. 또한 지능형 용접 시스템은 과거의 용접 작업에서 배우고이 지식을 사용하여 향후 작업을위한 용접 프로세스를 최적화 할 수 있습니다.
자동 용접기의 자동화 수준에 영향을 미치는 요인
자동 용접 기계에 대한 자동화 레벨 선택은 생산량, 용접 작업의 복잡성, 품질 요구 사항 및 예산을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다.
생산량
자동차 제조 또는 소비재의 대량 생산과 같은 대량 생산 환경의 경우 일반적으로 원하는 생산성과 효율성을 달성하기 위해 더 높은 수준의 자동화가 필요합니다. 완전 자동 용접 셀 또는 지능형 용접 시스템은 종종 인간의 개입없이 지속적으로 작동 할 수 있고 대량의 부품을 처리 할 수 있기 때문에 종종 이러한 응용 분야에서 선호되는 선택입니다.
반면에, 저용량이 적은 생산 또는 맞춤 용접 애플리케이션의 경우 더 낮은 수준의 자동화만으로도 충분할 수 있습니다. 수동 또는 반자동 용접기는 장비 및 프로그래밍에 대한 투자가 적기 때문에 비용 효율적일 수 있습니다.
용접 작업의 복잡성
용접 작업의 복잡성은 자동화 수준을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 스트레이트 솔기 용접 또는 스팟 용접과 같은 간단한 용접 작업은 종종 반자동 또는 로봇 용접 기계를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 그러나 불규칙한 모양 또는 3D 형상의 용접과 같은 복잡한 용접 작업의 경우 더 높은 수준의 자동화가 필요할 수 있습니다.
로봇 용접 시스템 또는 완전 자동 용접 셀은 복잡한 경로를 따르고 여러 용접 작업을 수행하도록 프로그래밍 할 수 있으므로 복잡한 용접 작업에 더 적합합니다. 또한이 시스템은 고급 센서 및 기술을 사용하여 부품의 정확한 위치 및 정렬을 보장 할 수 있으며, 이는 복잡한 형상에서 고품질 용접을 달성하는 데 필수적입니다.
품질 요구 사항
용접 부품의 품질 요구 사항은 자동화 레벨 선택에도 영향을 미칩니다. 항공 우주 또는 의료 기기 제조와 같은 고품질 용접이 중요한 응용 분야의 경우 더 높은 수준의 자동화가 필요할 수 있습니다. 지능형 용접 시스템 또는 완전 자동 용접 셀은 이러한 엄격한 품질 표준을 충족하는 데 필요한 정밀도와 일관성을 제공 할 수 있습니다.
이 시스템은 용접 공정을 실시간으로 모니터링하고 제어하고 즉시 결함을 감지하고 수정할 수 있으며 용접이 필요한 사양에 충족 할 수 있습니다. 또한 용접 공정의 자세한 문서 및 추적 성을 제공 할 수 있으며, 이는 종종 품질 관리 요구 사항이 엄격한 산업에서 필요합니다.
예산
예산은 자동 용접 기계를 선택할 때 고려해야 할 또 다른 중요한 요소입니다. 더 높은 수준의 자동화는 일반적으로 장비, 프로그래밍 및 유지 보수에 대한 더 큰 투자가 필요합니다. 따라서 각 자동화 수준의 비용-이익 비율을 평가하고 최상의 가치를 제공하는 비용을 선택하는 것이 중요합니다.
일부 제조업체의 경우 자동화에 대한 단계별 접근 방식이 더 실용적 일 수 있습니다. 반자동 용접 기계와 같은 낮은 자동화로 시작할 수 있으며 생산량 및 품질 요구 사항이 증가함에 따라 점차 더 높은 수준의 자동화로 업그레이드 할 수 있습니다.
자동 용접 기계에서 더 높은 자동화 레벨의 이점
자동 용접 기계에 대한 더 높은 수준의 자동화에 투자하면 다음을 포함하여 제조업체에게 몇 가지 이점을 제공 할 수 있습니다.
생산성 향상
더 높은 수준의 자동화는 용접 기계의 지속적이고 효율적인 작동을 허용하여 생산성을 증가시킵니다. 로봇 용접 시스템과 완전 자동 용접 셀은 피로없이 24/7로 작동하여 생산 시간을 줄이고 출력을 증가시킬 수 있습니다. 또한 이러한 시스템은 여러 용접 작업을 동시에 수행하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
개선 된 품질
자동화 수준이 높은 자동 용접기는보다 일관되고 정밀한 용접을 제공하여 품질을 향상시킬 수 있습니다. 지능형 용접 시스템은 용접 공정을 실시간으로 모니터링하고 제어하고 즉시 결함을 감지하고 수정하며 용접이 필요한 사양을 충족 할 수 있습니다. 이는 결함이있는 부품의 수를 줄이고 제품의 전반적인 품질을 향상시킵니다.
향상된 안전
용접 기계의 자동화는 작업장의 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 인간 운영자가 용접 아크에 근접 해야하는 필요성을 제거하거나 줄임으로써 열, 방사선 및 연기로 인한 부상의 위험이 크게 줄어 듭니다. 또한 자동 용접 시스템에는 비상 정지 버튼, 라이트 커튼 및 센서와 같은 안전 기능이 장착되어 사고를 방지하고 운영자를 보호 할 수 있습니다.
비용 절감
더 높은 수준의 자동화에 대한 초기 투자는 더 높을 수 있지만 장기적으로 상당한 비용 절감을 초래할 수 있습니다. 제조업체는 생산성을 높이고 품질을 향상시키고 인건비를 줄임으로써 더 높은 투자 수익을 달성 할 수 있습니다. 또한 자동 용접 기계는 수동 용접과 관련된 폐기물 및 재 작업을 줄이고 추가 비용 절감 비용을 줄일 수 있습니다.
결론
자동 용접 기계의 자동화 수준은 제조업체에게 중요한 고려 사항입니다. 다양한 수준의 자동화와 그 의미를 이해함으로써 제조업체는 특정 요구 사항 및 요구 사항에 맞는 올바른 자동화 수준을 선택할 수 있습니다. 기본 반자동 용접기 또는 완전 자동 지능 용접 시스템이든, 올바른 자동화는 제조업체가 생산성, 품질 및 안전성을 향상시키고 글로벌 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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참조
- AWS 용접 핸드북, 1 권 : 용접 과학 기술, 미국 용접 소사이어티
- 제조 로봇 공학 : 기초, 프로그래밍 및 응용 프로그램, John Billingsley
- 산업 자동화 : 포괄적 인 소개, David A. Berson