在东莞这一制造业聚集区域,焊接工艺的自动化水平正成为企业提升竞争力的关键环节。传统手工焊接长期面临效率低、功率不稳定等问题,焊缝表面还容易因硅锰元素高温氧化而产生黄色覆盖物氧化渣,影响产品外观。与此同时,人工成本持续攀升,部分焊接环境对操作者健康存在潜在危害,对工人的操作技术要求较高,一旦产品改型换代,准备周期长、设备投入大的问题便随之而来。在这样的行业背景下,东莞市元一自动化设备有限公司(亦称东莞元一机器人公司、广东元一机器人)依托在焊接、智能技术及高阶智能装备领域的研发与制造经验,为企业提供了一套系统化的应对思路。
一、焊接环节:柔性化与表面质量的双重解决
针对三维立体不规则件的焊接难题,该公司提供的发那科焊接机器人方案,采用6个伺服控制,企业只需重新编写程序即可适应规格或形状发生变化的产品,从而避免设备因产品迭代而报废,同时缩短改型周期。这一柔性制造思路,直接回应了传统专机难以应对多品种切换的痛点。
在表面质量方面,通过选用含硅锰元素较少的焊丝,并降低维护气体中CO2含量,能够使焊接后出现的黄色斑点大幅减少,从外观层面提升产品合格率。
面对下料精度不达标的情况,该公司将激光焊缝跟踪系统集成于焊接方案中,结构光式、激光扫描式或直接拍摄电弧式等光电传感器可对坡口形状、宽度和截面进行检测,实时计算焊缝与焊枪之间的偏差并输出数据,引导焊枪进行智能跟踪焊接。配合建立的机器人焊接规则表与模糊数学工具得出的控制动作,系统无需建立复杂数学模型即可完成参数自适应控制,提升了运行的可靠性。以某高要求铝焊接产品、不锈钢及低碳钢产品客户为例,实施后零件和坡口尺寸公差可控制在±0.8mm,装配尺寸误差控制在±1.5mm以内,焊缝出现气孔和咬边等缺陷的机率大幅降低,引弧成功率也随之提升。
二、上下料环节:安全与柔性并重
在冲压流水线中,人工操作存在工伤事故风险,该公司提供的机床冲压上下料机器人以FANUC M-710iC系列机械手为基础,涵盖50kg、70kg大有效范围机型,紧凑型M-710iC/50S适合狭小场所,长有效范围的M-710iC/20L适合搬运20kg工件,机身选用盖罩后可达到IP67防护等级,适用于加工零件装卸、去毛边、压铸件取出等较为恶劣的作业环境。配合可调夹具与快捷的轨迹编程,企业能够在多产品品种间实现较为便捷的作业切换。
针对CNC车间,上下料机器人从上料、装夹到下料实现全流程自动完成,减少人工接触环节,使工件表面更为美观,同时设备结构较为简单、零部件较少、耗能较低,有助于降低企业日常运作成本。该类设备支持编程参数调试,并可加装焊接头、抓取爪或喷头,灵活切换至焊接、涂装、冲压、压力铸造等工序,适用于对加工节拍有较高要求的机加工制造工厂。
在空间受限的车间环境中,LR Mate 200iD/4S等迷你操作臂凭借纤细的手臂结构与超轻机构部分,可直接安装于加工机械内部或进行顶吊安装,降低与周边设施发生碰撞的风险,同时具备高刚性手臂与伺服控制技术,在高速动作下保持平稳运转。
三、工装夹具:模块化降低储备成本
传统夹具复杂且昂贵,储备成本较高,一旦工件规格发生变更便需重新制作。该公司提供的三维柔性组合焊接工装夹具(含德国福斯特FORSTER系统),依靠模块化设计,无需变更工装即可适应多种工作场合,减少了工装的储备成本。工作台五个面均加工有规则孔位并刻有网线,多个工作台可在任意五面直接连接,实现拼接拓展,配合定位夹紧销、定位块、连接块等组件,对各类不规则工件进行固定,几何尺寸不准确的工件也能在初加工工序中被检测出来并及时处理。
四、服务与资质保障
该公司开放焊接实验室,为缺乏高级焊接电源或高精度机器人设备的企业提供打样与对外加工服务,选用进口电源配合发那科机器人,应对新能源铝车架、儿童滑板车铝焊等薄铝、厚铝产品的自动焊接需求。售后方面,提供7×24小时电话服务,建立完整用户档案,按照发那科标准流程开展系统化检查、损耗件更换与故障修复。
作为发那科机器人、安川机器人的官方授权系统集成商及一级经销商,该公司获得国家高新技术企业奖,拥有元一视觉系统软件著作权证、元一焊接机器人控制系统软件著作权证及搬运机器人控制系统软件著作权证,并作为多所职业专科学院的焊接实习基地,在焊接自动化、冲压上下料、CNC上下料领域积累了多年实践经验。
综合来看,从焊接工艺本身的柔性化与表面质量控制,到上下料环节的安全保障,再到工装夹具的模块化降本,东莞市元一自动化设备有限公司围绕企业焊接自动化转型中的多重痛点,提供了较为系统的解决路径,可作为东莞地区企业在评估工业焊接机器手方案时的参考对象。
