Вступ до лазерних зварювальних роботів

Оскільки виготовлені компоненти стають складнішими, виникає попит на точні рішення для складання. Ця проблема посилюється, оскільки виробництво пластмас виробляє більш досконалі деталі. Лазерне зварювання пропонує рішення цих проблем. Лазерне зварювання також спрощує зварювання складних матеріалів, таких як мідь та алюміній. Зварювання таких матеріалів поширене у виробництві акумуляторних систем. Деякі підприємства зварюють матеріали вручну за допомогою лазерів. Однак виробники зазвичай автоматизують цей процес через високий попит на точність.
Галузі для лазерного зварювання та робототехніки

Роботи для лазерного зварювання існують як нішеве застосування у виробництві. Дуже мало галузей промисловості потребують унікальних характеристик та переваг лазерного зварювання. Однак для цих галузей доступ до автоматизованого лазерного зварювання є життєво важливим. Приклади включають:

1. Автомобільна промисловість
2. Аерокосмічна галузь
4. Електроніка
5. Охорона здоров'я
6. Метали
7. Пластмаси

Роботизована зварювальна комірка — це складна комбінація інших підсистем. Спочатку відстеження необхідних компонентів може бути складним завданням. Тож давайте розберемо цю систему на її частини:

Робот

Зварювальний робот є центральним компонентом зварювальної комірки. Тут під роботом розуміється механіка та елементи керування робота. Незалежно від типу, робот відповідає за нанесення зварного шва. Цей компонент безпосередньо переміщує та керує елементами керування лазером. Вимоги до застосування повинні в першу чергу визначати вибір робота. Моделі роботів мають різні конструктивні характеристики. Вибираючи робота, слід враховувати такі характеристики, як радіус дії, вантажопідйомність, швидкість та точність. Вимоги до застосування вимагатимуть конкретних характеристик продуктивності, які звузять типи роботів, що підходять для вашого проекту. Ми розглянемо деякі варіанти вибору роботів у наступному розділі.

Лазер

Лазерна система відповідає за генерацію зварювального променя. Лазер включає головку та генератор/підсилювач потужності, іноді окремий компонент. Вимоги до матеріалу та зварного шва допомагають визначити необхідний тип лазера. Обов'язково зрозумійте, який лазер найкраще підходить для ваших зварювальних робіт.

Охолодження

Більшість типів лазерів потребують системи охолодження для роботи. Лазери генерують величезний рівень тепла. Як наслідок, це тепло може пошкодити внутрішні компоненти. Системи охолодження підтримують температуру лазера в межах функціонального діапазону. Тому системи охолодження лазера часто є частиною загального лазерного пакету.

Презентація частини

Вам слід врахувати, як ви будете подавати деталь до робота для зварювання. У цій галузі часто доступно більше варіантів для систем лазерного зварювання. Це пов'язано з тим, що процес має низький фізичний вплив на деталь під час зварювання. Поширені варіанти включають:

1. Конвеєри
2. Джиги
3. Програвачі
4. Затискачі
5. Інші роботи

Системи сенсорного/моніторингового контролю

Така високотехнологічна система оснащена сенсорним обладнанням. Датчики температури та засоби безпеки є стандартними у зварювальних камерах. Крім того, трекери балки та шва не є рідкістю. Постачальники часто налаштовують комплекти з системами машинного зору. Ці системи можуть забезпечувати різноманітні функції. Ви можете віддати перевагу різним функціям залежно від застосування. Загальні застосування включають:

1. Контроль/інспекція якості
2. Безпека
3. Тепловий моніторинг

Безпека

Лазерне зварювання є небезпечним застосуванням для людей. Отже, важливо впроваджувати заходи безпеки для захисту працівників. Заходи щодо зменшення ризиків зазвичай включають:

1. Захисне огорожа/корпус
2. Легкі штори
3. Сканери безпеки
4. Системи блокування/маркування
5. Перемикач живої людини

Типи роботів для лазерного зварювання, що використовуються сьогодні

Кілька типів роботів утримують монополію на ринку лазерного зварювання. Ці роботи пропонують функціональність, необхідну для автоматизації завдання лазерного зварювання. Однак їх відмінності суттєві. Розуміння цих відмінностей допоможе вам визначити, який з них підходить для вашого застосування.
Шестиосьові роботи

Шестиосьові роботи пропонують чудове поєднання швидкості, радіусу дії, вантажопідйомності та радіусу дії. Ці роботи можуть охоплювати переважну більшість застосувань лазерного зварювання. Вони чудово справляються з малими та середніми зварювальними завданнями. Їхній чудовий діапазон руху допомагає їм зварювати деталі зі складною геометрією.

Однак недоліки шестиосьових роботів можуть обмежувати їхню сумісність з більшими завданнями. Наприклад, їхній радіус дії обмежений одним-двома метрами. На жаль, це стосується навіть найбільших роботів. Однак виробники можуть зменшити цей недолік за допомогою RTU (передавача дистанційного керування). Блок переміщення робота (RTU) розширює радіус дії вашого шестиосьового робота. Однак це дороге обладнання. Крім того, RTU несуть окремі витрати на інтеграцію та потребують певних особливостей.

Крім того, роботи матимуть верхню межу корисного навантаження. Це обмежує їхню здатність обробляти величезні лазери, необхідні для деяких завдань. На жаль, ви не можете пом'якшити це обмеження без більш потужного або іншого типу робота.

Портальні роботи

Портальні роботи забезпечують практично необмежену потужність для лазерного зварювання. Постачальники можуть налаштовувати портальні роботи для обробки найбільших застосувань. Крім того, їхня чудова механічна жорсткість дозволяє їм переміщувати найбільші лазери. Крім того, їхня проста конструкція дозволяє портальним роботам досягати неперевершеного рівня точності.

Ці переваги не позбавлені недоліків. Портальні роботи обмежені у своїх можливостях обробляти складні деталі. Шестиосьові роботи краще розроблені для завдань, що вимагають високої спритності. Їхня багатошарнірна конструкція дозволяє їм досягати успіху в таких застосуваннях.

Типи постачальників роботів для лазерного зварювання

Тепер ви розумієте основи роботизованих лазерних зварювальних апаратів. Вашим наступним ймовірним кроком буде дослідження потенційних постачальників. На ринку роботизованого зварювання існує багато варіантів. Давайте розглянемо деякі поширені типи постачальників. Ця ясність дозволяє вам класифікувати постачальників у вашому дослідженні. Зрештою, розуміння того, який постачальник підходить саме вам, може зробити процес інтеграції безпроблемним.

Виробники роботів

Виробники роботів проектують, будують та продають роботів. Більшість виробників охоплюють широкий спектр застосувань та галузей. Деякі навіть мають унікальні моделі, оптимізовані для зварювання. Переваги покупки безпосередньо у виробника включають:

1. Прямий доступ до найкращої інженерної підтримки
2. Попередньо налаштовані опції
3. Інженерні рішення
4. Найкращий доступ до навчання
5. Чудово підходить для стандартних застосувань

Інтегратори

Інтегратори – це сторонні постачальники рішень. Зазвичай вони є офіційними партнерами принаймні одного виробника роботів. Інтегратори, як правило, мають широкий доступ до інших лінійок обладнання, пов'язаних із робототехнічною системою. Переваги співпраці з інтеграторами включають:

1. Часто надають найкращу місцеву підтримку
2. Висока гнучкість для індивідуальних рішень
3. Зазвичай пропонують різноманітні послуги поза робототехнікою

Постачальники системних рішень (OEM)

Постачальники системних рішень пропонують готові пакети роботів. Ці попередньо налаштовані системи спеціально розроблені для конкретного застосування. Часто існують варіації цих пакетів, щоб охопити широкий спектр вимог застосування. Переваги співпраці з цими постачальниками включають:

1. Загальна економічна ефективність
2. Зазвичай побудовані з унікальними особливостями
3. Простота використання
4. Сумісність з іншими системами (індустрія 4.0)
5. Швидка інтеграція
6. Системне навчання

Лазерне зварювання є одним із найвисокотехнологічніших застосувань сучасного зварювання, а автоматизація допомагає виробникам розкрити ще більшу продуктивність у цьому процесі.
Як нішева підгалузь у ширшій зварювальній галузі, лазерне зварювання та способи його автоматизації можуть бути пов'язані з деякими таємницями. Розуміння постачальників та компонентів роботизованої системи лазерного зварювання є критично важливим для початку вашої подорожі автоматизацією. Ваше усвідомлення цих фактів життєво важливе для успішної автоматизації цього завдання. У цій статті будуть розглянуті вищезазначені теми, щоб ви були впевнені у створенні вашої першої роботизованої осередку для лазерного зварювання.