Les robots de soudage mobiles sont des robots qui effectuent des travaux de soudage, se composant principalement de deux parties : le robot lui-même et l'équipement de soudage. Les robots de soudage sont généralement divisés en soudage par points et soudage à l'arc. On peut voir des robots travailler dans diverses industries, les robots de soudage mobiles étant l'un des types les plus largement utilisés dans l'industrie. Alors, connaissez-vous la classification et les caractéristiques des robots de soudage ? Jetons un coup d'œil à l'introduction correspondante.

Caractéristiques des robots de soudage à l'arc

Les robots de soudage à l'arc utilisent principalement des méthodes de soudage protégées par gaz. Les sources d'alimentation de soudage courantes telles que celles à base de thyristor, à base d'onduleur, à contrôle de forme d'onde, pulsées ou non pulsées peuvent toutes être installées sur le robot pour le soudage à l'arc. Étant donné que l'armoire de contrôle du robot utilise un contrôle numérique, tandis que l'alimentation de soudage est majoritairement en contrôle analogique, une interface est nécessaire entre l'alimentation de soudage et l'armoire de contrôle.

Ses caractéristiques peuvent être résumées comme suit :

1. Haute efficacité et stabilité de production

l Capacité de fonctionnement continu : Peut fonctionner 24 heures sur 24 sans interruption, améliorant considérablement l'efficacité de la production.

l **Temps de cycle stable :** Des paramètres tels que la vitesse de soudage, la vitesse d'alimentation du fil et la trajectoire d'oscillation restent constants, non affectés par la fatigue de l'opérateur ou les fluctuations de niveau de compétence, garantissant un temps de cycle de production cohérent pour chaque produit.

2. **Excellente constance de la qualité de soudage :**

l Haute précision de trajectoire : Répétabilité extrêmement élevée (typiquement ±0,05 mm à ±0,1 mm), reproduisant avec précision la trajectoire enseignée et évitant les défauts aléatoires courants dans le soudage manuel tels que le sous-coupe, la déviation de soudure et les cordons de soudure.

l Paramètres de processus stables : Le contrôle précis du courant de soudage, de la tension, de la longueur d'arc et de la vitesse de soudage assure une formation esthétique des soudures, une pénétration constante et réduit considérablement les taux de retouche.

l Réduction de l'effort physique : Pour le soudage intensif de grandes pièces structurelles (telles que les machines d'ingénierie et les sections de navires), le robot élimine la nécessité de prendre en compte les limites physiques de l'opérateur lors de la tenue de la torche de soudage, réalisant facilement un soudage de longue durée dans des postures complexes.

3 . **Grande flexibilité et intégration de l'automatisation :**

l Changement rapide : En modifiant le programme de contrôle, il peut s'adapter rapidement aux exigences de soudage de différents produits, particulièrement adapté aux modèles de production multi-variétés et en petites séries.

l Liaison d'axe externe : Généralement équipé d'une fonctionnalité de liaison avec positionneur. Le robot et le positionneur (plateau tournant) se déplacent de concert, maintenant toujours la torche de soudage en posture « verticale vers le bas » ou en posture optimale de soudage, réalisant un soudage de haute qualité de courbes spatiales complexes.

l Intégration système : Il s'intègre facilement avec des systèmes de chargement et déchargement, des robots de manutention, des systèmes de reconnaissance visuelle et des systèmes d'inspection qualité (tels que le suivi laser des soudures et la surveillance du bain de fusion) pour former des unités de fabrication intelligentes sans opérateur ou des ateliers numériques.

4. Dépendance à la préparation et à la gestion pré-production

l Exigences élevées de précision des pièces : Les robots de soudage à l'arc sont des dispositifs de type « enseignement et lecture » ou reposent sur des capteurs de haute précision. Si la précision de chargement des pièces est mauvaise ou si l'écart d'assemblage est incohérent, le robot ne peut pas ajuster sa technique aussi souplement qu'un soudeur humain, ce qui conduit facilement à des brûlures ou à une pénétration incomplète. Par conséquent, des outillages et des fixations de haute précision sont généralement nécessaires.

l Barrières de programmation et de maintenance : Bien que des technologies de programmation hors ligne et d'enseignement par glisser-déposer soient disponibles, elles nécessitent toujours un haut niveau de compétences en programmation, de connaissances sur le processus de soudage et d'expertise en maintenance des équipements de la part des opérateurs.

l Investissement initial important : L'équipement lui-même, le positionneur, les outils et les dispositifs, les systèmes de protection de sécurité, ainsi que les coûts de maintenance ultérieurs sont relativement élevés.

En résumé, les caractéristiques principales des robots de soudage à l'arc résident dans leur stabilité, leur efficacité et leur précision, améliorant significativement la cohérence de la qualité de soudage et le niveau d'automatisation de la production. Cependant, cela impose également des exigences plus élevées sur la précision des processus en amont (préparation des matériaux, chanfreinage, assemblage) ainsi que sur la gestion et la maintenance des processus.

Caractéristiques des robots de soudage par points

En raison de l'utilisation d'un pistolet de soudage intégré, le transformateur de soudage est monté derrière le pistolet, donc le transformateur du robot de soudage par points doit être aussi miniaturisé que possible. Actuellement, les nouveaux minuteries sont basées sur un micro-ordinateur, de sorte que l'armoire de contrôle du robot peut directement contrôler la minuterie sans nécessiter d'interface séparée.

Le pistolet de soudage du robot de soudage par points utilise un pistolet de soudage électrique servo. L'ouverture et la fermeture du pistolet sont entraînées par un moteur servo, avec un retour par disque codeur, permettant de sélectionner et de préprogrammer arbitrairement le degré d'ouverture du pistolet selon les besoins réels, et la force de serrage entre les électrodes peut également être ajustée de manière continue.

Les caractéristiques des robots de soudage par points peuvent être résumées comme suit :

1. Vitesse de mouvement extrêmement élevée et temps de cycle court

l Mouvement à grande vitesse : Les robots de soudage par points utilisent généralement des moteurs servo AC pour l'entraînement, possédant une accélération et une vitesse de mouvement extrêmement élevées (les vitesses maximales peuvent dépasser 2,0 m/s) pour réaliser des sauts rapides entre des centaines de points de soudure. 1. Extrêmement

l Temps de cycle court : Le temps de soudage par point unique nécessite généralement seulement 1,5 à 3 secondes (y compris la pressurisation, l'alimentation, la maintenance et la pause). Le robot peut effectuer un positionnement précis entre les points de soudure à des vitesses extrêmement élevées, répondant aux exigences de temps de cycle élevé des lignes de production automobile où une voiture sort toutes les dizaines de secondes.

2. Grande capacité de charge et structure à haute rigidité

l Charge lourde : Les robots de soudage par points nécessitent un transformateur de soudage intégré, une pince de soudage (y compris les bras d'électrode), des câbles et des tuyaux de refroidissement par eau. La charge globale se situe généralement entre 100 kg et 500 kg (beaucoup plus élevée que les 6 kg à 20 kg des robots de soudage à l'arc).

l Renforcement structurel : En raison des forces d'impact et de réaction importantes générées lorsque la pince de soudage se ferme et applique une pression (la pression atteint généralement 300 kgf à 600 kgf), le corps du robot et la structure du poignet doivent posséder une rigidité extrêmement élevée pour garantir que la position du point de soudure ne se déplace pas au moment de l'application de la pression.

3. Pistolet de soudage intégré et technologie de contrôle servo

l Pistolet de soudage intégré : Pour réduire la perte de câble et améliorer la vitesse de réponse, les robots de soudage par points utilisent généralement des pistolets de soudage avec transformateur intégré (transformateur et pistolet intégrés), montés directement sur le poignet du robot.

l Pistolet de soudage servo (entraîné par moteur servo) : Les robots de soudage par points modernes haut de gamme utilisent largement des pistolets de soudage servo, qui offrent des avantages significatifs par rapport aux pistolets pneumatiques traditionnels :

² Durée de vie plus longue des électrodes : Le contrôle précis de la vitesse de fermeture des électrodes réduit les projections d'impact.

² Pression précise et réglable : La pression de soudage peut être ajustée dynamiquement en fonction de l'épaisseur de la tôle et du nombre de couches.

² Course flexible : Ajustement automatique de la course d'ouverture selon les différentes pièces, éliminant le besoin de remplacer les cylindres ou d'ajuster les interrupteurs de fin de course.

² Surveillance de la qualité : Retour en temps réel sur l'usure des électrodes facilitant la maintenance prédictive.

4. Liaison complexe d'axes externes et accessibilité spatiale

l Collaboration multi-axes : Sur les lignes de soudage de la carrosserie automobile en blanc, les robots de soudage par points doivent généralement être reliés à des positionneurs servo ou à un septième axe (rail au sol/plafond) pour réaliser le soudage en toutes positions de surfaces courbes grandes et complexes telles que les panneaux de carrosserie, les toits et les plaques de plancher.

l Capacité d'évitement des obstacles : La structure complexe de la carrosserie et le nombre dense de points de soudure (un véhicule typique compte 3000 à 5000 points de soudure) nécessitent des capacités complexes de planification de trajectoire du robot afin d'éviter toute interférence entre la torche de soudage et la carrosserie ou les dispositifs dans des espaces confinés.

5. Forte dépendance aux outillages, dispositifs et intégration système

l Positionnement précis : Le soudage par points tolère peu les jeux d'assemblage des pièces. Pour garantir la qualité de la soudure (diamètre du noyau de soudure, taux de pénétration), des dispositifs de soudage de haute précision sont généralement nécessaires pour fixer complètement la pièce, évitant ainsi les jeux ou désalignements lors de la mise sous pression.

l Complexité du système : La station de travail du robot de soudage par points intègre non seulement le corps du robot mais aussi un système de refroidissement par eau (refroidissant le transformateur et les électrodes de la torche de soudage), une meuleuse d'électrode (meulant automatiquement la tête de l'électrode pour maintenir la conductivité), un contrôleur de soudage et un système de contrôle de groupe (décalant le timing d'alimentation électrique lorsque plusieurs robots travaillent simultanément pour éviter les fluctuations du réseau).

6. Surveillance intelligente et en ligne de la qualité

l Compensation adaptative : Les robots modernes de soudage par points possèdent des capacités adaptatives pour gérer l'usure des électrodes, les variations d'épaisseur des pièces et le déroutage du courant. Ils peuvent ajuster en temps réel le courant de soudage et la durée d'application de la pression en surveillant des paramètres tels que la résistance dynamique et le déplacement des électrodes.

l Traçabilité de la qualité : Les paramètres de soudage pour chaque point de soudure (courant, pression, temps, nombre d'usures des électrodes) peuvent être téléchargés dans le système d'exécution de fabrication (MES), permettant une tra çabilité complète du cycle de vie. Ceci est une exigence courante dans les systèmes qualité de l'industrie automobile (comme IATF 16949).

Résumé : Les caractéristiques principales des robots de soudage par points peuvent se résumer ainsi : grande capacité de charge, mouvement point à point à grande vitesse, application précise de la pression par des torches de soudage servo-commandées, et intégration système fortement dépendante des outillages et dispositifs.

Dans le domaine de la fabrication automobile, les robots de soudage par points sont des équipements clés sur la ligne de production de la carrosserie nue. Les défis techniques résident non seulement dans le contrôle du mouvement à haute charge du robot lui-même, mais aussi dans l'intégration approfondie des procédés de soudage et des systèmes d'automatisation — y compris la compensation de l'usure des électrodes, le contrôle collaboratif multi-machines et la surveillance en temps réel de la qualité du soudage. Si vous évaluez l'application des robots de soudage par points, il est recommandé de se concentrer sur : la précision du positionnement des pièces, les réglages du cycle de réaffûtage des électrodes et la conception redondante du système de refroidissement. Ce sont souvent des facteurs clés affectant le temps de fonctionnement de la ligne de production.

Cela conclut l'introduction à la classification et aux caractéristiques des robots de soudage. Les robots de soudage sont largement utilisés dans divers secteurs. Leur apparition a amélioré l'intensité du travail manuel, leur permettant de travailler dans des environnements complexes, d'opérer en continu, d'augmenter la productivité du travail et de réduire les investissements des entreprises.