مقدمة عن روبوتات اللحام بالليزر

مع ازدياد تعقيد المكونات المصنّعة، يزداد الطلب على حلول تجميع دقيقة. وتتفاقم هذه المشكلة مع إنتاج قطع أكثر تعقيدًا في صناعة البلاستيك. يوفر اللحام بالليزر حلاً لهذه المشكلات. كما يُسهّل اللحام بالليزر لحام المواد الصعبة مثل النحاس والألومنيوم. يُعدّ لحام هذه المواد شائعًا في تصنيع أنظمة البطاريات. تقوم بعض المنشآت بلحام المواد يدويًا باستخدام الليزر. ومع ذلك، غالبًا ما يلجأ المصنعون إلى الأتمتة نظرًا للطلب الكبير على الدقة.
صناعات روبوتات اللحام بالليزر

تُستخدم روبوتات اللحام بالليزر كتطبيقات متخصصة في قطاع التصنيع. قليلٌ من الصناعات تتطلب خصائص وفوائد اللحام بالليزر الفريدة. ومع ذلك، يُعدّ الوصول إلى اللحام بالليزر الآلي أمرًا بالغ الأهمية لهذه الصناعات. ومن الأمثلة على ذلك:

1. السيارات
2. الفضاء الجوي
4. الإلكترونيات
5. الرعاية الصحية
6. المعادن
7. البلاستيك

خلية اللحام الروبوتية عبارة عن مزيج معقد من أنظمة فرعية أخرى. في البداية، قد يكون تتبع المكونات المطلوبة أمرًا شاقًا. لذا، دعونا نقسم هذا النظام إلى أجزائه:

الروبوت

روبوت اللحام هو المكون الرئيسي لخلية اللحام. يشير مصطلح "الروبوت" هنا إلى آلياته وعناصر تحكمه. وبغض النظر عن نوعه، يكون الروبوت مسؤولاً عن تطبيق اللحام. يحرك هذا المكون ويشغل عناصر تحكم الليزر مباشرةً. ينبغي أن تُحدد متطلبات التطبيق اختيار الروبوت بشكل أساسي. تتميز نماذج الروبوتات بخصائص تصميم مختلفة. عند اختيار روبوتك، يجب مراعاة معايير مثل المدى، وسعة الحمولة، والسرعة، والدقة. تتطلب متطلبات التطبيق خصائص أداء محددة تُحدد أنواع الروبوتات المناسبة لمشروعك. سنتناول بعض خيارات اختيار الروبوتات في القسم التالي.

الليزر

نظام الليزر مسؤول عن توليد شعاع اللحام. يتضمن الليزر الرأس ومولد/مضخم الطاقة، وقد يكون مكونًا منفصلًا أحيانًا. تساعد متطلبات المواد واللحام في تحديد نوع الليزر المطلوب. تأكد من فهم نوع الليزر الأنسب لتطبيق اللحام لديك.

تبريد

تتطلب معظم أنواع الليزر نظام تبريد للعمل. يُولّد الليزر كميات هائلة من الحرارة، ما قد يُتلف المكونات الداخلية. تُحافظ أنظمة التبريد على درجات حرارة الليزر ضمن النطاق الوظيفي. لذلك، غالبًا ما تُشكّل أنظمة تبريد الليزر جزءًا لا يتجزأ من حزمة الليزر.

عرض الجزء

يجب أن تفكر في كيفية عرض القطعة على الروبوت للحام. غالبًا ما تتوفر خيارات أكثر في هذا المجال لأنظمة اللحام بالليزر، وذلك بفضل انخفاض تأثير العملية على القطعة أثناء اللحام. من الخيارات الشائعة:

1. الناقلات
2. الرقصات
3. الأقراص الدوارة
4. المشابك
5. الروبوتات الأخرى

أنظمة الاستشعار/المراقبة

يأتي هذا النظام عالي التقنية مزودًا بمعدات استشعار. تُعد مستشعرات درجة الحرارة ومعدات السلامة قياسية في خلايا اللحام. بالإضافة إلى ذلك، تُعد أجهزة تتبع العوارض والدرزات شائعة الاستخدام. غالبًا ما يُجهّز الموردون حزمًا مزودة بأنظمة رؤية. توفر هذه الأنظمة وظائف متنوعة. قد تفضل ميزات مختلفة حسب التطبيق. تشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:

1. مراقبة الجودة/التفتيش
2. السلامة
3. المراقبة الحرارية

أمان

يُعدّ اللحام بالليزر تطبيقًا خطيرًا على البشر. لذا، من الضروري تطبيق إجراءات السلامة لحماية الموظفين. تشمل إجراءات تخفيف المخاطر عادةً ما يلي:

1. الحماية/السياج الأمني
2. ستائر خفيفة
3. أجهزة المسح الضوئي للسلامة
4. أنظمة القفل/العلامات
5. مفتاح الرجل الحي

أنواع روبوتات اللحام بالليزر المستخدمة اليوم

تحتكر بعض أنواع الروبوتات سوق اللحام بالليزر. توفر هذه الروبوتات الوظائف اللازمة لأتمتة عملية اللحام بالليزر. ومع ذلك، فإن اختلافاتها جوهرية. يساعدك فهم هذه الاختلافات على تحديد الروبوت الأنسب لتطبيقك.
الروبوتات ذات الستة محاور

توفر الروبوتات سداسية المحاور مزيجًا رائعًا من السرعة، والمدى، وسعة الحمولة، والمدى. وتغطي هذه الروبوتات معظم تطبيقات اللحام بالليزر. وتتفوق في مهام اللحام الصغيرة والمتوسطة. ويساعدها نطاق حركتها الممتاز على لحام أجزاء هندسية معقدة.

مع ذلك، قد تُحدّ عيوب الروبوتات سداسية المحاور من توافقها مع المهام الأكبر حجمًا. على سبيل المثال، يقتصر مدى وصولها على متر أو مترين. وللأسف، ينطبق هذا حتى على أكبر الروبوتات. مع ذلك، يُمكن للمصنّعين تقليص هذا العيب بمساعدة وحدة نقل الروبوت (RTU). تُوسّع وحدة نقل الروبوت (RTU) مدى وصول الروبوت سداسي المحاور. ومع ذلك، فهي قطعة مُكلفة. بالإضافة إلى ذلك، تحمل وحدات نقل الروبوت تكاليف واعتبارات تكامل منفصلة.

بالإضافة إلى ذلك، سيكون للروبوتات حد أقصى لقدرة حمولتها، مما يحد من قدرتها على التعامل مع أشعة الليزر الضخمة اللازمة لبعض المهام. للأسف، لا يمكن التغلب على هذا القيد دون روبوت أكثر متانة أو نوع مختلف.

روبوتات جسرية

توفر روبوتات القنطرية سعةً شبه غير محدودة للحام بالليزر. يمكن للموردين تهيئة روبوتات القنطرية للتعامل مع أكبر التطبيقات. بالإضافة إلى ذلك، تُمكّنها صلابتها الميكانيكية الفائقة من تحريك أكبر أنواع الليزر. علاوةً على ذلك، يُمكّن تصميمها البسيط روبوتات القنطرية من تحقيق مستويات دقة لا مثيل لها.

هذه المزايا لا تخلو من العيوب. فروبوتات القنطرية محدودة في قدرتها على التعامل مع الأجزاء المعقدة. أما الروبوتات سداسية المحاور، فهي مصممة بشكل أفضل للمهام التي تتطلب براعة عالية. كما أن تركيبها متعدد المفاصل يُمكّنها من التفوق في مثل هذه التطبيقات.

أنواع موردي روبوتات اللحام بالليزر

الآن، أصبحتَ مُلِمًّا بأساسيات آلات اللحام بالليزر الروبوتية. خطوتك التالية المُرجَّحة هي البحث عن مُورِّدين مُحتملين. هناك العديد من الخيارات في سوق اللحام الروبوتي. لنتناول بعض أنواع المُورِّدين الشائعة. يُتيح لك هذا الوضوح تصنيف المُورِّدين في بحثك. في النهاية، يُمكن أن يُسهِّل فهم المُورِّد المُناسب لك عملية التكامل.

مصنعي الروبوتات

يقوم مصنعو الروبوتات بتصميم وبناء وبيع الروبوتات. يغطي معظم المصنعين مجموعة واسعة من التطبيقات والصناعات، حتى أن بعضهم يمتلك نماذج فريدة مُحسّنة للحام. تشمل مزايا الشراء المباشر من المصنع ما يلي:

1. الوصول المباشر إلى أفضل دعم هندسي
2. الخيارات المُعدّة مسبقًا
3. الحلول الهندسية
4. أفضل وصول للتدريب
5. رائع للتطبيقات القياسية

المُتكاملون

المُدمجون هم مُزوّدو حلول من جهات خارجية. وهم عادةً شركاء قنوات رسميون لشركة مُصنّعة روبوتات واحدة على الأقل. عادةً ما يتمتع المُدمجون بوصول واسع إلى خطوط معدات أخرى مُرتبطة بنظام الروبوت. تشمل مزايا العمل مع المُدمجين ما يلي:

1. غالبًا ما تقدم أفضل دعم محلي
2. مرونة عالية للحلول المخصصة
3. تقدم عادةً مجموعة متنوعة من الخدمات خارج مجال الروبوتات

مزودي حلول النظام (OEMs)

يوفر مزودو حلول الأنظمة حزم روبوتات جاهزة للاستخدام. هذه الأنظمة المُعدّة مسبقًا مصممة خصيصًا لتطبيق محدد. غالبًا ما تتوفر هذه الحزم بأنواع مختلفة لتغطية مجموعة واسعة من متطلبات التطبيقات. تشمل مزايا العمل مع هؤلاء الموردين ما يلي:

1. فعالة من حيث التكلفة بشكل عام
2. عادة ما يتم بناؤها بمميزات فريدة
3. سهولة الاستخدام
4. التوافق مع الأنظمة الأخرى (الصناعة 4.0)
5. التكامل السريع
6. تدريب النظام

يعد اللحام بالليزر أحد أكثر التطبيقات التكنولوجية تطوراً في اللحام الحديث، وتساعد الأتمتة الشركات المصنعة على تحقيق المزيد من الإنتاجية ضمن هذه العملية.
كمجال فرعي متخصص ضمن صناعة اللحام الأوسع، قد يكون هناك بعض الغموض المحيط باللحام بالليزر وكيفية أتمتته. يُعد فهم موردي ومكونات نظام اللحام الآلي بالليزر أمرًا بالغ الأهمية لبدء رحلة الأتمتة. إدراكك لهذه الحقائق ضروري لأتمتة هذه المهمة بنجاح. ستغطي هذه المقالة المواضيع المذكورة أعلاه لتمنحك الثقة للمضي قدمًا في أول خلية روبوت لحام ليزر خاص بك.