Лазерлік дәнекерлеу роботтарын қалай таңдауға болады
Роботтық лазерлік дәнекерлеу дегеніміз не және оның жұмыс принципі?
Роботты лазерлік дәнекерлеубағытталған лазерлік жарық көзін бағдарламаланатын өнеркәсіптік роботтармен немесе бірлескен роботтармен біріктіреді. Ол дәнекерлеу процестерінде қайталанудың жоғары дәрежесіне қол жеткізу үшін қолмен ұсталатын операцияларды тұрақты және басқарылатын механикалық қозғалыстармен ауыстырады.
Жоғары{0}}энергиялық-тығыздықтағы лазер сәулесі дайындамалардың түйіскен жеріне дәл фокусталып, металлды лезде балқытып, кішкене балқытылған бассейн түзеді. Робот басқаратын лазер басы тұрақты жылдамдықпен қозғалады. Балқытылған металл үздіксіз таралады, содан кейін тез салқындатылады және тығыз металлургиялық байланысы бар дәнекерлеуді құрайды.
Негізгі мүмкіндіктер: лазер өте төмен жылу шығыны және тар -Жылу әсер ету аймағы (HAZ) арқылы жоғары концентрацияланған энергияны береді, нәтижесінде дайындамалардың дәнекерлеу деформациясы аз болады. Ол жұқа пластиналарды, дәл бөлшектерді және бір-біріне ұқсамайтын металдарды дәнекерлеуге жарамды.
Кәсіби терминдер сөздігі
| Кәсіби мерзім | Анықтама |
|---|---|
| Жылу -Әсер ету аймағы (HAZ) | Қыздырылған, бірақ балқытылмаған дәнекерлеу тігісіне іргелес аймақ. Кішірек жылу әсер ететін аймақ-дайындаманың дәнекерлеу деформациясының аз болуына әкеледі. |
| Балқытылған бассейн | Лазермен дәнекерлеу қосылысын балқытқаннан кейін пайда болған жергілікті сұйық металл аймағы. |
| Жылу кірісі | Дәнекерленген тігістің ұзындығы бірлігіне жұтылатын энергия. Лазерлік дәнекерлеудің негізгі артықшылығы шоғырланған энергия мен жалпы жылу шығынының төмендігінде жатыр. |
Роботты лазерлік дәнекерлеудің негізгі артықшылықтары
Ультра{0}}жоғары қайталанатын орынды анықтау дәлдігі
6 осьті өнеркәсіптік роботтың қайталанатын орналасу дәлдігі 0,02~0,05 мм жетеді. Мыңдаған дайындамаларды жаппай өндіру үшін дәнекерлеу позициясы, ену тереңдігі және дәнекерлеу тігісі толығымен үйлесімді болып қалады, бұл қолмен жұмыс істеу қателерін жояды және қайта өңдеу жылдамдығын айтарлықтай төмендетеді.
Төмен деформация және жоғары бет сапасы
Төмен жылу шығынымен жұқа тақтайшалар дәнекерлеуден кейін айқын деформацияны көрсетпейді. Дәнекерленген жіктер тар және тегіс, бұл тегістеу процесін өткізіп жіберуге немесе айтарлықтай жеңілдетуге мүмкіндік береді, бұл жөндеу жылдамдығын айтарлықтай төмендетеді.
Өңдеу тиімділігі айтарлықтай жақсарды
Ұзындығы бірдей дәнекерлеу тігістері үшін лазерлік роботты дәнекерлеу жүйесінің дәнекерлеу жылдамдығы TIG дәнекерлеуінен 3-8 есе және MIG дәнекерлеуінен 2-5 есе жоғары. Тиімділік жоғарылауы ұзын түзу дәнекерлеулер мен жаппай шығарылатын-стандартты бөлшектер үшін ең керемет. Жақсарту қысқа, күрделі және арнайы{7}}пішінді дәнекерлеулер үшін шектелген, сондықтан тиімділіктің он есе артуын соқыр күтуге болмайды.
Еңбек{0}}автоматтандырылған өндірісті үнемдеу
Пайдалануға беру аяқталғаннан кейін қараусыз түнгі ауысым- қолжетімді болады. Адам ресурстары қолмен дәнекерлеуден бағдарламалауға, құралды іске қосуға және жабдықты тексеруге ауысады, бұл кәсіби дәнекерлеушілерді жалдаудағы қиындықтарды жеңілдетеді.
Жақсартылған операциялық қауіпсіздік
Операторлар қатты жарықтың күйіп қалуы, жоғары{0}}температураның шашырауы, дәнекерлеу түтіндері және мырыш буының әсерінен болатын тікелей жарақаттарды болдырмай, лазерлік қауіпсіздік корпусының сыртында орналасқан.
Арнайы материалдарды дәнекерлеумен үйлесімді
Ол көміртекті болаттан, тот баспайтын болаттан, мырышталған қаңылтырдан, алюминий қорытпасынан, мыстан, титан қорытпасынан және бір-біріне ұқсамайтын металдардан жасалған дәнекерлеуді қолдайды. Қуатты лазер генераторларымен жұптастырылған кезде шағылысатын материалдар үшін тұрақты дәнекерлеуге қол жеткізуге болады.
Лазерлік дәнекерлеу роботын қалай таңдауға болады
Жабдықты таңдаудағы дәйекті шектеулер: лазерлік қуат → робот корпусының түрі → көмекші аксессуарлар. Келесі тармақты таңдау көлемі алдыңғы параметр расталғаннан кейін ғана тарылуға тиіс.
1-қадам: Дайындама материалы мен пластинаның қалыңдығына негізделген лазер қуатын анықтаңыз
Талшықты лазерлердің екі түрі қолжетімді: үздіксіз-толқынды талшықты лазерлер (терең енетін дәнекерлеу және қалың пластиналар үшін өте қолайлы) және импульстік талшықты лазерлер (өте жұқа дәлдіктегі компоненттер үшін)-. Төмендегі кесте үздіксіз-толқынды талшықты лазерді таңдауға сілтеме ретінде қызмет етеді. Дәнекерлеудің нақты енуіне дефокус мөлшері, дәнекерлеу жылдамдығы, сым беру режимі, қорғаныс газының түрі және құрастыру аралығы әсер етеді. Ресми жаппай өндіріс алдында процесті сынақтан өткізу міндетті болып табылады.
Үздіксіз{0}толқынды талшықты лазерлерге арналған таңдау анықтамалық кестесі
| Материал | 1–1,5 кВт үздіксіз{2}}толқынды талшықты лазер | 2–3 кВт үздіксіз{2}}толқынды талшықты лазер | 6кВт және одан жоғары үздіксіз{1}}толқынды талшықты лазер | Арнайы ескертулер |
|---|---|---|---|---|
| Көміртекті болат | Жұқа пластиналарға арналған автогенді дәнекерлеу 2 мм-ден аз немесе оған тең | Пластиналар үшін толтырғыш сым дәнекерлеу 2-5 мм | 5–10 мм пластиналар үшін көп-өткізгіш терең енетін дәнекерлеу | 2кВт және 3кВт модельдері жалпы құрылымдық бөліктерге арналған негізгі опциялар болып табылады |
| Тот баспайтын болат | Дәл тығыздау компоненттері 2 мм-ден аз немесе оған тең | 2-4 мм қалыңдығы бар қаңылтыр шкафтары | 4-8 мм қалың құрылымдық құрамдас бөліктер | Тотығуды және сары түссізденуді болдырмау үшін аргонды экрандау жақсырақ |
| Мырышталған болат | Жұқа табақшалар 1,2 мм-ден аз немесе оған тең; мырыш қабатын алдын ала жою қажет | 2–4 мм шкафтар; тербелмелі дәнекерлеу міндетті болып табылады | Қалың мырышталған құрылымдық компоненттер | Мырыштың булануы тығыз кеуектілікті оңай тудырады; тікелей автогенді дәнекерлеуге тыйым салынады |
| Алюминий қорытпасы | Тек 0,8 мм шегінде{0}}өте жұқа дайындамалар үшін қолданылады | 1-3 мм жұқа пластиналар үшін толтырғыш сым дәнекерлеу | Орташа{0}}қалыңдығы 3–6 мм алюминий табақтар | Жоғары лазерлік шағылыстыру; теріс дефокус процесін қабылдаңыз және қорғайтын газ ағынының жылдамдығын арттырыңыз |
| Мыс/жез және басқа да шағылыстырғыштығы жоғары материалдар | Тиімді дәнекерлеуді қалыптастыру қиын; ұсынылмайды | Процесті қатаң бақылаумен және толтырғыш сыммен жұқа тақтайша дәнекерлеу | 6 кВт-тан жоғары қуатты лазер және импульстік толқын пішіні қажет | Бетті жылтырату үшін алдын ала өңдеу және таза аргонды экрандау қажет |
Лазерлік қуатты таңдаудағы екі жалпы қате түсінік
Ультра{0}}жоғары-қуатты үлгілерді көзсіз сатып алу: бұл жабдықты сатып алу, суды салқындату және қауіпсіздікті қорғау шығындарының жоғарылауына әкеледі. Жұқа пластиналар күйіп кетуге өте бейім-. Тек 10%-20% қуат маржасын сақтау керек; жоғарғы-жоғары{8}}қуатты модельдер қажет емес.
Жоғары шағылыстыратын материалдарға арналған қуат талаптарын елемеу: Алюминий мен мыс лазер энергиясының көп бөлігін көрсетеді. Бірдей пластинаның қалыңдығы үшін қажетті лазер қуаты көміртекті болаттан екі есе көп. Көміртекті болатқа негізделген қуат параметрлерін таңдау толық емес балқытуға және суық дәнекерлеуге әкеледі.
2-қадам: Робот корпусын таңдау (роботтардың екі түрін салыстыру, қолмен лазерлік дәнекерлеу қосылмаған)
Бұл таңдау тек өндіріс көлеміне, өнімді ауыстыру жиілігіне, зауыт кеңістігіне және бюджетіне негізделген автоматтандырылған жұмыс станцияларына арналған 6 осьті жабдыққа қатысты:
1. Бекітілген 6 осьті өнеркәсіптік роботтық қолҚолдану сценарийлері: бір өнімді, жоғары{0}}циклді өндірістік желілерді және ауыр қалың{1}}пластиналық дайындамаларды жаппай өндіру. Артықшылықтары: жоғары пайдалы жүктеме, кең таңдау диапазоны, жылдам қозғалу жылдамдығы және ұзақ мерзімді үздіксіз жұмыс үшін тамаша тұрақтылық-. Кемшіліктері: үлкен едендік кеңістік, сәйкес жабық лазерлік қауіпсіздік кабинасы үшін жоғары инвестиция және өнімді ауыстыру үшін ұзағырақ іске қосу уақыты.
2. Бірлескен робот (Cobot)Қолдану сценарийлері: орташа және кіші{0}}партиялық өндіріс, бірнеше өнім түрлері үшін өнімді жиі ауыстыру, шектеулі зауыт кеңістігі және шектеулі бюджеттер. Артықшылықтары: ауыр жүк қауіпсіздігі кабинасы қажет емес, жоғары икемділік, жылдам орналастыру және құралды ауыстыру, сонымен қатар қарапайым пайдалану және іске қосу. Кемшіліктері: Салыстырмалы түрде төмен пайдалы жүктеме, өнеркәсіптік роботтық қаруларға қарағанда төмен қозғалу жылдамдығы және қалың тақталар үшін терең ену дәнекерлеуді қажет ететін жұмыс жағдайында шектеулі өндірістік қуаттылық.
Таңдаудың қорытындысы
Жоғары өндірістік қуаттылық және бір-сортты жаппай өндіру қажет болса, 6-осьтік өнеркәсіптік роботты таңдаңыз. Әртүрлі өндіріс, шектеулі шеберхана кеңістігі және төмен-бастапқы деңгейдегі автоматтандыруды енгізу үшін бірлескен роботты таңдаңыз.
3-қадам: Негізгі көмекші құрамдастарды таңдау бақылау тізімі
Лазерлік дәнекерлеу басы
Тербелмелі дәнекерлеу функциясы бар дәнекерлеу бастиектеріне артықшылық беріледі, олар 0,2 мм-ден 0,8 мм-ге дейінгі құрастыру саңылауларын өтей алады және дәнекерлеу тігістерін кеңейтеді. Фокус қашықтығы дайындаманың жұмыс кеңістігіне сәйкес келуі керек. Тербелмелі дәнекерлеу бастиектері мырышталған болат табақтар мен алюминий дайындамалары үшін міндетті болып табылады.
Лазерлік генератор
Қуат жабдықты таңдаудың бірінші қадамында анықталған параметрге сәйкес болуы керек. Жергілікті сатылымнан кейінгі{1}}қызметі бар және сәтсіздік деңгейі төмен брендтер ұсынылады. Үздіксіз-толқынды талшықты лазерлер үздіксіз терең енетін дәнекерлеу үшін, ал импульстік лазерлер өте жұқа дәлдіктегі-бөлшектерде қолданылады.
Серво сым бергіш
Кептеліссіз тұрақты сым берілуін қамтамасыз ету үшін{0}}серво жетекті сым бергіш қажет. Ол жалпы диаметрі 0,8 мм, 1,0 мм және 1,2 мм сымды қолдайды. Автогенді дәнекерлеуді қолдану үшін сым беруді тек 0,1 мм-ден аз жинақтау саңылаулары бар жұқа{6}}пластиналық дәлдік қосылыстары үшін қабылдамауға болады. Толтырғыш сымды дәнекерлеу қалың пластиналар, үлкен саңылаулар және жоғары кернеулі қосылыстар үшін міндетті болып табылады.
Дәнекерлеу тігісін көруді бақылау жүйесі
2D Vision: Төмен құны, қарапайым түзу дәнекерлеуге жарамды.
3D лазерлік көру: саңылауларды анықтауға, биіктік айырмашылығын өлшеуге және ауытқуды автоматты түрде түзетуге қабілетті, бұл көп{1}}әртүрлі және жоғары-дәлдіктегі дайындамалар үшін маңызды. Жаппай шығарылатын бір типті-қарапайым дайындамаларға арналған-шығындарды азайту үшін көру жүйесін алып тастауға болады.
Өнеркәсіптік салқындатқыш
Салқындатқыш лазердің номиналды қуатына сәйкес келуі керек. Қос-температуралық қос-басқару салқындатқыштары лазер генераторы мен дәнекерлеу бастиегін бөлек салқындату үшін жоғары-қуатты модельдер үшін қажет. Кішігірім салқындатқыштар жабдықтың қуатын төмендетеді және өндірістік желі циклінің тиімділігін тікелей төмендетеді. Салқындатқыштар үшін қосымша салқындату сыйымдылығының шегі қоршаған орта температурасы жоғары цехтар үшін сақталуы керек.
Роботты лазерлік дәнекерлеудің негізгі технологиялық нүктелері
Доғаның басталуын / доғаның аяқталуын басқару
Робот бағдарламасына доғаның басталуында кеуектіліктің және доғаның аяқталуы кезінде кратердің сызатының алдын алу үшін біртіндеп қуат -жоғары және -төмен функцияларды қосыңыз. Дәнекерлеу жігінің тотығуын болдырмау үшін,-жұқа пластиналар үшін қорғаныс газының ағынының ұзақтығын ұзартыңыз.
Тербеліспен пісіру параметрлері
Стандартты тербеліс ені 10–30 Гц тербеліс жиілігімен 0,6 мм-ден 1,5 мм-ге дейін ауытқиды. Кеңірек құрастыру саңылаулары үшін үлкен тербеліс амплитудасы қабылдануы керек.
Роботтарға арналған анықтамалық қозғалыс жылдамдығы (үздіксіз{0}}толқынды талшықты лазер)
Жұқа{0}пластиналық автогенді дәнекерлеу: 800–2000 мм/мин
Орташа және қалың пластина толтырғыш сым құрылымдық дәнекерлеу: 300–800 мм/мин
Жоғары шағылыстыратын алюминий қорытпасынан жасалған дайындамалар: 200–500 мм/мин
Көп{0}}қабатты және көп-өткізгіш дәнекерлеу
Қалыңдығы 6 мм-ден асатын плиталар үшін қабатты дәнекерлеу қажет. Дәнекерлеудің енуіне кепілдік беру үшін түбірлік өту үшін жоғары қуатты пайдаланыңыз және дәнекерлеу тігісінің көрінісін оңтайландыру үшін жабу өтуінің қуатын азайтыңыз. Әрбір дәнекерлеу қабатынан кейін беткі оксид қабатын тазалау керек.
Сәйкес келетінімізді білу үшін инженердің алдына нақты талап қойыңыз. Бөлшек сызбасын, цикл уақытын және ұяшық шектеулерін жіберіңіз, біз конфигурациямен және жеткізу уақытымен ораламыз.
