Введение в роботов для лазерной сварки

Поскольку производимые компоненты становятся более сложными, возникает потребность в точных решениях для сборки. Эта проблема усугубляется тем, что при производстве пластмасс производятся более сложные детали. Лазерная сварка позволяет решить эти проблемы. Лазерная сварка также упрощает сварку сложных материалов, таких как медь и алюминий. Сварка таких материалов широко распространена в производстве аккумуляторных систем. Некоторые предприятия будут вручную сваривать материалы с помощью лазеров. Однако производители обычно автоматизируют процессы из-за высоких требований к точности.
Отрасли применения робототехники для лазерной сварки

Роботы для лазерной сварки существуют как нишевое применение в производстве. Очень немногие отрасли промышленности нуждаются в уникальных характеристиках и преимуществах лазерной сварки. Однако для этих отраслей жизненно важен доступ к автоматизированной лазерной сварке. Примеры включают в себя:

1. Автомобильная промышленность
2. Аэрокосмическая промышленность
4. Электроника
5. Здравоохранение
6. Металлы
7. Пластмассы

Роботизированная сварочная ячейка представляет собой сложную комбинацию других подсистем. Поначалу отслеживать необходимые компоненты может быть сложно. Итак, давайте разобьем эту систему на части:

Робот

Сварочный робот является центральным компонентом сварочной ячейки. Здесь робот относится к механике и элементам управления робота. Независимо от типа, за наложение сварного шва отвечает робот. Этот компонент одновременно перемещает и напрямую управляет органами управления лазером. Требования к применению должны в первую очередь определять выбор робота. Модели роботов имеют разные конструктивные характеристики. При выборе робота вам следует учитывать такие характеристики, как радиус действия, грузоподъемность, скорость и точность. Требования к применению потребуют определенных характеристик производительности, которые позволят сузить типы роботов, подходящие для вашего проекта. В следующем разделе мы рассмотрим некоторые варианты выбора робота.

Лазер

Лазерная система отвечает за генерацию сварочного луча. Лазер включает в себя головку и генератор/усилитель мощности, иногда отдельный компонент. Требования к материалу и сварным швам помогают определить необходимый тип лазера. Обязательно поймите, какой лазер лучше всего подходит для вашего сварочного применения.

Охлаждение

Для работы большинства типов лазеров требуется система охлаждения. Лазеры генерируют огромное количество тепла. Следовательно, это тепло может повредить внутренние компоненты. Системы охлаждения поддерживают температуру лазера в пределах функционального диапазона. Поэтому системы лазерного охлаждения часто являются частью общего лазерного комплекса.

Презентация части

Вам следует подумать о том, как вы подадите деталь роботу для сварки. В этой области часто имеется больше возможностей для систем лазерной сварки. Это происходит благодаря тому, что процесс оказывает низкое физическое воздействие на деталь во время сварки. Общие варианты включают в себя:

1. Конвейеры
2. Приспособления
3. Вертушки
4. Зажимы
5. Другие роботы

Системы измерения/мониторинга

Такая высокотехнологичная система оснащена сенсорным оборудованием. Датчики температуры и защитное оборудование входят в стандартную комплектацию сварочных ячеек. Кроме того, нередки устройства отслеживания лучей и швов. Поставщики часто комплектуют пакеты системами технического зрения. Эти системы могут выполнять различные функции. Вы можете предпочесть разные функции в зависимости от приложения. Общие приложения включают в себя:

1. Контроль/инспекция качества
2. Безопасность
3. Тепловой мониторинг

Безопасность

Лазерная сварка – опасное применение для людей. Следовательно, крайне важно принять меры безопасности для защиты сотрудников. Меры по снижению риска обычно включают в себя:

1. Защитное ограждение/корпус.
2. Легкие шторы
3. Сканер(ы) безопасности
4. Системы блокировки/маркировки
5. Переключатель живого человека

Типы роботов для лазерной сварки, используемые сегодня

Несколько типов роботов удерживают монополию на рынке лазерной сварки. Эти роботы предлагают функциональные возможности, необходимые для автоматизации задач лазерной сварки. Однако их различия существенны. Понимание этих различий поможет вам понять, какой из них подходит для вашего приложения.
Шестиосные роботы

Шестиосные роботы предлагают отличное сочетание скорости, радиуса действия, грузоподъемности и дальности действия. Эти роботы могут охватывать подавляющее большинство применений лазерной сварки. Они превосходно справляются со сварочными задачами малого и среднего размера. Их превосходный диапазон движений помогает им сваривать детали сложной геометрии.

Однако недостатки шестиосных роботов могут ограничить их совместимость с более крупными работами. Например, их радиус действия ограничен метром-двумя. К сожалению, это касается даже самых больших роботов. Однако производители могут уменьшить этот недостаток с помощью RTU. Блок перемещения робота (RTU) расширяет возможности вашего шестиосного робота. Однако это дорогостоящее оборудование. Кроме того, RTU несут отдельные затраты и соображения по интеграции.

Кроме того, у роботов будет верхний предел грузоподъемности. Это ограничивает их способность справляться с огромными лазерами, необходимыми для некоторых задач. К сожалению, вы не сможете смягчить это ограничение без более надежного или другого типа робота.

Портальные роботы

Портальные роботы обеспечивают практически неограниченные возможности лазерной сварки. Поставщики могут настроить портальных роботов для обработки самых крупных приложений. Кроме того, их превосходная механическая жесткость позволяет им перемещать самые большие лазеры. Кроме того, их простая конструкция позволяет портальным роботам достигать непревзойденного уровня точности.

Эти преимущества не лишены недостатков. Портальные роботы ограничены в своих возможностях обрабатывать сложные детали. Шестиосные роботы лучше подходят для задач, требующих высокой ловкости. Их многошарнирная конструкция позволяет им превосходно работать в таких случаях.

Типы поставщиков роботов для лазерной сварки

Теперь вы имеете представление об основах роботизированной лазерной сварки. Ваш следующий вероятный шаг — исследование потенциальных поставщиков. На рынке роботизированной сварки есть много вариантов. Давайте рассмотрим некоторые распространенные типы поставщиков. Эта ясность позволяет вам классифицировать поставщиков в вашем исследовании. В конечном счете, понимание того, какой поставщик вам подходит, может сделать интеграцию более гладкой.

Производители роботов

Производители роботов проектируют, создают и продают роботов. Большинство производителей охватывают широкий спектр применений и отраслей. Некоторые даже имеют в виду уникальные модели, оптимизированные для сварки. Преимущества покупки напрямую у производителя:

1. Прямой доступ к лучшей инженерной поддержке.
2. Предварительно настроенные параметры
3. Инженерные решения
4. Лучший доступ к обучению
5. Отлично подходит для стандартных приложений.

Интеграторы

Интеграторы — это сторонние поставщики решений. Обычно они являются официальными торговыми партнерами по крайней мере одного производителя роботов. Интеграторы, как правило, имеют широкий доступ к другим линиям оборудования, связанным с робототехнической системой. Преимущества сотрудничества с интеграторами:

1. Часто предоставляйте лучшую местную поддержку
2. Высокая гибкость для индивидуальных решений.
3. Обычно предлагают различные услуги помимо робототехники.

Поставщики системных решений (OEM)

Поставщики системных решений поставляют готовые пакеты для роботов. Эти предварительно сконфигурированные системы специально созданы для конкретного применения. Часто существуют варианты этих пакетов, охватывающие широкий спектр требований приложений. Преимущества сотрудничества с этими поставщиками заключаются в следующем:

1. Экономичность в целом
2. Обычно обладают уникальными функциями.
3. Простота использования
4. Совместимость с другими системами (индустрия 4.0)
5. Быстрая интеграция
6. Обучение системы

Лазерная сварка — одно из самых высокотехнологичных применений современной сварки, а автоматизация помогает производителям повысить производительность этого процесса.
Поскольку лазерная сварка является нишевой областью в более широкой сварочной отрасли, может быть некоторая загадка и то, как ее автоматизировать. Понимание поставщиков и компонентов роботизированной системы лазерной сварки имеет решающее значение для начала пути к автоматизации. Ваше знание этих фактов жизненно важно для успешной автоматизации этой задачи. В этой статье будут рассмотрены вышеперечисленные темы, чтобы дать вам уверенность в дальнейшем использовании вашего первого робота для лазерной сварки.