Введение в лазерные сварочные роботы

По мере усложнения производимых компонентов возрастает потребность в точных сборочных решениях. Эта проблема усугубляется, поскольку производство пластика требует всё более сложных деталей. Лазерная сварка решает эти проблемы. Лазерная сварка также упрощает сварку трудносвариваемых материалов, таких как медь и алюминий. Сварка таких материалов широко распространена при производстве аккумуляторных систем. Некоторые предприятия используют ручную сварку материалов с помощью лазеров. Однако производители часто автоматизируют процесс из-за высоких требований к точности.
Отрасли лазерной сварки и робототехники

Роботы для лазерной сварки представляют собой узкоспециализированную область применения в производстве. Лишь немногие отрасли промышленности нуждаются в уникальных характеристиках и преимуществах лазерной сварки. Однако для этих отраслей доступ к автоматизированной лазерной сварке жизненно важен. Примеры:

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

Роботизированный сварочный комплекс представляет собой сложную комбинацию различных подсистем. Поначалу отслеживание всех необходимых компонентов может быть непростой задачей. Итак, давайте разберём эту систему на составляющие:

Робот

Сварочный робот является центральным компонентом сварочного модуля. Под роботом здесь понимаются механика и органы управления робота. Независимо от типа, робот отвечает за выполнение сварки. Этот компонент обеспечивает перемещение и непосредственное управление лазером. Выбор робота должен в первую очередь определяться требованиями к области применения. Модели роботов обладают различными конструктивными характеристиками. При выборе робота следует учитывать такие характеристики, как радиус действия, грузоподъемность, скорость и точность. Требования к области применения потребуют определенных эксплуатационных характеристик, которые сузят круг подходящих для вашего проекта типов роботов. 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, которые иногда являются отдельными компонентами. Требования к материалу и сварке помогают определить необходимый тип лазера. Убедитесь, что вы понимаете, какой лазер лучше всего подходит для вашей сварочной задачи.

Охлаждение

Для работы большинства типов лазеров требуется система охлаждения. Лазеры генерируют огромное количество тепла. Это тепло может повредить внутренние компоненты. Системы охлаждения поддерживают температуру лазера в пределах допустимого диапазона. Поэтому системы охлаждения часто являются частью лазерного оборудования.

Часть презентации

Вам следует продумать, как вы будете подавать деталь роботу для сварки. В этой области лазерные сварочные системы зачастую предлагают больше вариантов. Это связано с тем, что процесс сварки оказывает минимальное физическое воздействие на деталь. Распространенные варианты включают:

1. Конвейеры
2. Джиги
3. Проигрыватели
4. Зажимы
5. Другие роботы

Системы обнаружения/мониторинга

Такая высокотехнологичная система оснащена полным набором датчиков. Датчики температуры и средства безопасности входят в стандартную комплектацию сварочных модулей. Кроме того, нередко встречаются системы отслеживания луча и шва. Поставщики часто комплектуют комплекты системами машинного зрения. Эти системы могут предоставлять широкий спектр функций. Вам могут потребоваться различные функции в зависимости от области применения. Распространенные области применения:

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

Безопасность

Лазерная сварка представляет опасность для людей. Поэтому крайне важно принимать меры безопасности для защиты сотрудников. Меры по снижению рисков обычно включают:

1. Защитное ограждение/ограждение
2. Световые занавески
3. Сканеры безопасности
4. Системы блокировки/маркировки
5. Переключатель живого человека

Типы роботов для лазерной сварки, используемые сегодня

Несколько типов роботов занимают монополию на рынке лазерной сварки. Эти роботы обладают функционалом, необходимым для автоматизации процесса лазерной сварки. Однако между ними есть существенные различия. Понимание этих различий поможет вам выбрать подходящий тип для вашей задачи.
Шестиосные роботы

Шестиосевые роботы предлагают отличное сочетание скорости, дальности действия, грузоподъёмности и радиуса действия. Эти роботы подходят для большинства задач лазерной сварки. Они отлично справляются со сваркой малых и средних объёмов. Широкий диапазон движений позволяет сваривать детали сложной геометрии.

Однако недостатки шестиосевых роботов могут ограничить их совместимость с более крупными проектами. Например, их радиус действия ограничен одним-двумя метрами. К сожалению, это касается даже самых больших роботов. Однако производители могут компенсировать этот недостаток с помощью RTU. Блок перемещения робота (RTU) расширяет радиус действия шестиосевого робота. Однако это дорогостоящее оборудование. Кроме того, RTU требуют дополнительных затрат на интеграцию и дополнительных расходов.

Кроме того, у роботов будет ограничение по грузоподъёмности. Это ограничивает их способность работать с огромными лазерами, необходимыми для некоторых задач. К сожалению, это ограничение невозможно устранить без более надёжного или другого типа робота.

Портальные роботы

Портальные роботы обеспечивают практически неограниченные возможности лазерной сварки. Поставщики могут конфигурировать портальные роботы для работы с самыми крупными объектами. Кроме того, их превосходная механическая жёсткость позволяет им перемещать самые большие лазеры. Кроме того, простая конструкция позволяет портальным роботам достигать непревзойдённого уровня точности.

Эти преимущества не лишены недостатков. Портальные роботы ограничены в своих возможностях обработки сложных деталей. Шестиосевые роботы лучше подходят для задач, требующих высокой ловкости. Их многосочленённая конструкция позволяет им успешно справляться с такими задачами.

Типы поставщиков роботов для лазерной сварки

Теперь вы понимаете основы работы роботизированных лазерных сварочных аппаратов. Следующий шаг, вероятно, — поиск потенциальных поставщиков. На рынке роботизированной сварки представлено множество вариантов. Давайте рассмотрим некоторые распространённые типы поставщиков. Эта ясность позволит вам классифицировать поставщиков в вашем исследовании. В конечном счёте, понимание того, какой поставщик подходит именно вам, может сделать процесс интеграции простым и эффективным.

Производители роботов

Производители роботов проектируют, строят и продают роботов. Большинство производителей охватывают широкий спектр применения и отраслей. Некоторые даже разрабатывают 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 применений.

Интеграторы

Интеграторы — это сторонние поставщики решений. Как правило, они являются официальными партнёрами по сбыту как минимум одного производителя роботов. Интеграторы, как правило, имеют широкий доступ к другим линейкам оборудования, не связанным с робототехнической системой. Преимущества работы с интеграторами включают:

1. Часто оказывают лучшую местную поддержку
2. Высокая гибкость для индивидуальных решений
3. Обычно предлагают разнообразные услуги за пределами робототехники.

Поставщики системных решений (OEM)

Поставщики системных решений поставляют готовые роботизированные комплекты. Эти предварительно настроенные системы специально разработаны для конкретного применения. Часто существуют модификации этих комплектов, охватывающие широкий спектр требований. Преимущества работы с этими поставщиками включают:

1. Общая экономическая эффективность
2. Обычно построен с уникальными особенностями
3. Простота использования
4. Совместимость с другими системами (Индустрия 4.0)
5. Быстрая интеграция
6. Обучение системы

Лазерная сварка является одним из самых высокотехнологичных применений современной сварки, а автоматизация помогает производителям повысить производительность этого процесса.
Лазерная сварка – это узкоспециализированная область в более широкой сварочной отрасли, поэтому её автоматизация может быть окутана тайнами. Понимание поставщиков и компонентов роботизированной системы лазерной сварки критически важно для начала вашего пути к автоматизации. Знание этих фактов крайне важно для успешной автоматизации этой задачи. В этой статье будут рассмотрены вышеперечисленные темы, чтобы вы могли уверенно двигаться вперёд с вашим первым роботизированным модулем лазерной сварки.