金屬加工行業是世界上最重要的制造業之一。焊接技術在金屬加工行業中發揮著重要作用。來自該領域的公司通常是開發和應用新制造和生產中連接工藝的先驅。雖然手工電極焊接在建筑工地上仍然經常使用，但可以在自己的工廠進行生產的公司越來越多地轉向自動化生產系統。除了傳統的金屬保護氣體焊接工藝（MSG）之外，新的現代焊接工藝也一次又一次地被使用。金屬加工行業在自動化方面也提供了很大的應用和發展潛力。機器人應用與抓取和傳感器技術相結合，正越來越多地進入這個行業，該行業的特點是單批和批量生產。

 

自動化焊接工藝

 

世界上最現代化和最具創新性的焊接工廠之一位于臺灣（距離德國約9，000公里）。一家全球活躍的緊固和拆卸技術制造商的子公司在那里生產緊固元件，如螺栓和螺釘。在該工廠中，嚴格保密，螺栓毛坯的連接過程使用特殊的焊接裝置實現自動化。實際的焊接過程很快就得到了解釋：機器人手臂（內部內置的氣動線性拾取和放置單元）將未焊接的螺栓頭送入夾具。這使用特殊的夾鉗鉗或由不銹鋼制成的夾鉗夾鉗夾住坯料，其中插入了銅電極。夾具本身形成焊接頭的對應物，并水平安裝在系統中的焊接頭下方。除了進給之外，夾具還具有為焊接過程固定螺栓頭的任務。必須保證每個焊縫的頭部可靠對準，以便將廢品率降至最低。焊接過程結束后，夾具將螺栓毛坯放下。此外，夾持器還具有同樣重要的功能：其夾鉗鉗口也用作電極，并通過兩根電纜連接到焊接逆變器。焊接逆變器并不像人們想象的那樣是另一種焊接工藝，而是另一種焊接電源。這意味著在變壓器和整流器中增加了一臺逆變焊接機。逆變焊機可用于所有常見的焊接工藝，例如手動電焊，氣體保護焊和TIG焊接。如今，與常規焊接電源相比，這些電源變得越來越流行，因為它們具有諸如更小的尺寸以及附加功能等優點。

 

在最惡劣的條件下抓取

 

對于在最不利條件下的這項艱巨任務，系統開發人員決定使用來自德國巴登的夾具專家捷邁集團的兩個GPP5010N-24-A夾具。5000 系列的優質夾具是普遍適用的氣動夾具，具有高夾持力和較短的循環時間，具有密封的鋼中鋼型槽導軌，并且還具有高可重復性。臺灣的現場條件以及在焊接過程中使用"捷邁夾具"的要求有時非常具有挑戰性。因此，精度從一開始就發揮了重要作用：螺栓部件必須以0.2毫米的精度焊接在一起。因此，夾持器必須在夾持過程中實現0.1毫米的可重復性。（注：0.2-0.1=0.1為焊接頭精度）。對夾具的另一個重要要求是它們的防護等級。由于夾具直接位于焊接區域旁邊，因此必須在最困難的環境條件下永久執行其工作，因此它們還應具有適當的保護或腐蝕保護。因此，耐焊接飛濺和金屬煙霧是一個關鍵標準。使用市場競爭對手以前的夾具解決方案，這些逆境導致輪廓導軌嚴重磨損。為了消除這種危險，GPP5000 選自 Zimmer 集團廣泛的產品組合，這兩款夾具具有最高的防護等級 IP67。安裝新的夾具也很容易。由于只能更換現有的夾具機構，因此由于其緊湊的設計，新的夾具可以很容易地集成到現有的安裝空間中。

 

成功與卓越的使用壽命

 

新型夾具的使用在焊接過程和工廠中迅速獲得回報。例如，兩年內不需要維護，而舊解決方案需要每月工作四到八個小時才能完成維修。如前所述，夾具直接暴露于焊接飛濺物和氣體中。盡管環境惡劣，但即使在2000萬次循環后，螺栓頭仍能保持在正確的位置，這一事實證明了夾持器能夠承受這些影響的事實。

 

根據客戶的數據，循環時間保持不變，因為這取決于機器中的其他組件，但由于以前的夾具解決方案的性能不理想，新夾具的投資回報率（ROI）約為兩到四個月。此外，現場的開發團隊非常熱情，因為沒有必要投資開發一個非常運行良好的"標準組件"的能力，并且可以專注于機器的核心技術。總而言之，不僅開發人員，而且機器操作員和維護團隊都認為向捷邁集團夾具的轉換是一項重大改進，因此沒有任何阻礙與這家臺灣公司的進一步合作。