Un'introduzione ai robot di saldatura laser

Man mano che i componenti prodotti diventano più complessi, aumenta la domanda di soluzioni di assemblaggio precise. Questo problema si aggrava poiché la produzione di plastica produce parti più sofisticate. La saldatura laser fornisce una soluzione a questi problemi. La saldatura laser facilita anche la saldatura di materiali difficili come rame e alluminio. La saldatura di tali materiali è comune nella produzione di sistemi di batterie. Alcune strutture salderanno manualmente i materiali utilizzando i laser. Tuttavia, i produttori spesso automatizzano a causa dell’elevata richiesta di precisione.
Industrie per la robotica di saldatura laser

I robot di saldatura laser rappresentano un'applicazione di nicchia nel settore manifatturiero. Pochissimi settori richiedono le caratteristiche e i vantaggi unici della saldatura laser. Tuttavia, per questi settori, l’accesso alla saldatura laser automatizzata è vitale. Gli esempi includono:

1. Automobilistico
2. Aerospaziale
4. Elettronica
5. Sanità
6. Metalli
7. Plastica

Una cella di saldatura robotizzata è una combinazione complessa di altri sottosistemi. Inizialmente, tenere traccia dei componenti richiesti può essere scoraggiante. Quindi, suddividiamo questo sistema nelle sue parti:

Il Robot

Il robot di saldatura è il componente centrale della cella di saldatura. Qui, il robot si riferisce alla meccanica e ai controlli del robot. Indipendentemente dal tipo, il robot è responsabile dell'applicazione della saldatura. Questo componente muove e aziona direttamente i controlli del laser. I requisiti applicativi dovrebbero guidare principalmente la selezione del robot. I modelli di robot presentano caratteristiche di progettazione diverse. Quando selezioni il tuo robot, dovresti considerare valutazioni come portata, capacità di carico utile, velocità e precisione. I requisiti dell'applicazione richiederanno caratteristiche prestazionali specifiche che restringeranno i tipi di robot appropriati per il tuo progetto. Esamineremo alcune opzioni di selezione del robot nella sezione successiva.

Il Laser

Il sistema laser è responsabile della generazione del raggio di saldatura. Il laser comprende la testa e il generatore/amplificatore di potenza, talvolta un componente separato. I requisiti del materiale e della saldatura aiutano a definire il tipo di laser richiesto. Assicurati di capire quale laser si adatta meglio alla tua applicazione di saldatura.

Raffreddamento

La maggior parte dei tipi di laser richiede un sistema di raffreddamento per funzionare. I laser generano enormi livelli di calore. Di conseguenza, questo calore può danneggiare i componenti interni. I sistemi di raffreddamento mantengono le temperature del laser entro un intervallo funzionale. Pertanto, i sistemi di raffreddamento laser fanno spesso parte del pacchetto laser complessivo.

Presentazione della parte

Dovresti considerare come presenterai la parte al robot per la saldatura. Spesso sono disponibili più opzioni in quest'area per i sistemi di saldatura laser. Questo grazie al processo che ha un basso impatto fisico sulla parte durante la saldatura. Le opzioni comuni includono:

1. Trasportatori
2. Maschere
3. Giradischi
4. Morsetti
5. Altri robot

Sistemi di rilevamento/monitoraggio

Un sistema così high-tech è pieno di apparecchiature di rilevamento. I sensori di temperatura e le apparecchiature di sicurezza sono standard nelle celle di saldatura. Inoltre, i tracciatori di travi e giunture non sono rari. I fornitori spesso configurano i pacchetti con sistemi di visione. Questi sistemi possono fornire una varietà di funzioni. Potresti preferire funzionalità diverse in base all'applicazione. Le applicazioni comuni includono:

1. Controllo/ispezione di qualità
2. Sicurezza
3. Monitoraggio termico

Sicurezza

La saldatura laser è un'applicazione pericolosa per le persone. Di conseguenza, è essenziale implementare misure di sicurezza per proteggere i dipendenti. Le misure di mitigazione del rischio comunemente includono:

1. Protezione/recinzione di sicurezza
2. Barriere fotoelettriche
3. Scanner di sicurezza
4. Sistemi di lock-out/tag-out
5. Interruttore uomo vivo

Tipi di robot per saldatura laser utilizzati oggi

Alcuni tipi di robot detengono il monopolio sul mercato della saldatura laser. Questi robot offrono le funzionalità necessarie per automatizzare un'attività di saldatura laser. Tuttavia, le loro differenze sono significative. Comprendere queste differenze ti aiuta a sapere quale è adatto alla tua applicazione.
Robot a sei assi

I robot a sei assi offrono un ottimo mix di velocità, portata, capacità di carico utile e portata. Questi robot possono coprire la stragrande maggioranza delle applicazioni di saldatura laser. Eccellono nelle attività di saldatura di piccole e medie dimensioni. La loro eccellente gamma di movimento li aiuta a saldare geometrie di parti complesse.

Tuttavia, le carenze dei robot a sei assi possono limitarne la compatibilità con lavori più grandi. Ad esempio, la loro portata è limitata a un metro o due. Sfortunatamente, questo vale anche per i robot più grandi. Tuttavia, i produttori possono ridurre questa lacuna con l'aiuto di una RTU. Un'unità di trasferimento robot (RTU) estende la portata del tuo robot a sei assi. Tuttavia, questo è un componente hardware costoso. Inoltre, le RTU comportano costi e considerazioni di integrazione separati.

Inoltre, i robot avranno un limite massimo alla capacità di carico utile. Ciò limita la loro capacità di gestire gli enormi laser necessari per alcuni compiti. Sfortunatamente, non è possibile mitigare questa limitazione senza un tipo di robot più robusto o diverso.

Robot a portale

I robot Gantry offrono una capacità quasi illimitata per la saldatura laser. I fornitori possono configurare i robot a portale per gestire le applicazioni più grandi. Inoltre, la loro rigidità meccanica superiore consente loro di spostare i laser più grandi. Inoltre, il loro design semplice consente ai robot a portale di raggiungere livelli di precisione senza pari.

Questi vantaggi non sono privi di inconvenienti. I robot a portale hanno una capacità limitata di gestire parti complesse. I robot a sei assi sono progettati meglio per compiti che richiedono elevata destrezza. La loro costruzione multi-snodata consente loro di eccellere in tali applicazioni.

Tipi di fornitori di robot per saldatura laser

Ora conosci i fondamenti dei saldatori laser robotici. Il prossimo passo probabile è la ricerca di potenziali fornitori. Esistono molte opzioni nel mercato della saldatura robotizzata. Copriamo alcuni tipi comuni di fornitori. Questa chiarezza ti consente di classificare i fornitori nella tua ricerca. In definitiva, capire quale fornitore è giusto per te può rendere l’integrazione un processo agevole.

Produttori di robot

I produttori di robot progettano, costruiscono e vendono robot. La maggior parte dei produttori copre una vasta gamma di applicazioni e settori. Alcuni hanno addirittura in mente modelli unici ottimizzati per la saldatura. I vantaggi di acquistare direttamente dal produttore includono:

1. Accesso diretto al miglior supporto tecnico
2. Opzioni preconfigurate
3. Soluzioni ingegnerizzate
4. Miglior accesso alla formazione
5. Ottimo per applicazioni standard

Integratori

Gli integratori sono fornitori di soluzioni di terze parti. In genere sono partner di canale ufficiali di almeno un produttore di robot. Gli integratori tendono ad avere ampio accesso ad altre linee di apparecchiature tangenti al sistema robotico. I vantaggi di lavorare con gli integratori includono:

1. Fornire spesso il miglior supporto locale
2. Altamente flessibile per soluzioni personalizzate
3. Offrono comunemente una varietà di servizi al di fuori della robotica

Fornitori di soluzioni di sistema (OEM)

I fornitori di soluzioni di sistema forniscono pacchetti robot standardizzati. Questi sistemi preconfigurati sono realizzati appositamente per un'applicazione specifica. Esistono spesso variazioni di questi pacchetti per coprire un'ampia gamma di requisiti applicativi. I vantaggi di lavorare con questi fornitori includono:

1. Nel complesso conveniente
2. Solitamente costruito con caratteristiche uniche
3. Facilità d'uso
4. Compatibilità con altri sistemi (industria 4.0)
5. Integrazione rapida
6. Formazione di sistema

La saldatura laser è una delle applicazioni più tecnologiche nella saldatura moderna e l'automazione sta aiutando i produttori a ottenere una produttività ancora maggiore all'interno di questo processo.
Essendo un sottocampo di nicchia all’interno del più ampio settore della saldatura, può esserci qualche mistero attorno alla saldatura laser e a come automatizzarla. Comprendere i fornitori e i componenti di un sistema di saldatura laser robotizzata è fondamentale per iniziare il tuo percorso verso l’automazione. La tua consapevolezza di questi fatti è vitale per automatizzare questa attività con successo. Questo articolo tratterà gli argomenti di cui sopra per darti la sicurezza necessaria per andare avanti con la tua prima cella robotizzata di saldatura laser.