Робот за лазерно заваряване

Какво е робот за лазерно заваряване

Състав на лазерен заваръчен робот

1. Тяло на робот

    

   Тялото на робота е механичната структура на робота, обикновено проектирана като многоставна (например с шест оси или повече степени на свобода) за постигане на гъвкаво 3D движение. Състои се от рамка, рамо, китка и краен ефектор, като всяка става се задвижва от серво мотор, за да се осигури точно и бързо движение.

    
2. Лазерен генератор

    

   Лазерният генератор е основният компонент, който произвежда лазерния лъч, който може да бъде фибро лазер, твърдотелен лазер, газов лазер (като CO₂ лазер) и др. Източници на лазери с различна мощност и дължина на вълната се избират според различните изисквания за заваряване.

    
3. Оптична трансмисия и система за фокусиране

    

   Включително устройства за предаване на оптични влакна, рефлектори, групи лещи, фокусиращи глави и др., използвани за предаване на лазерния лъч от лазера до работната позиция и фокусирането му в изключително малка точка за увеличаване на енергийната плътност.

    
4. Система за управление

    

   Системата за управление е отговорна за прецизния контрол на целия процес на заваряване, включително хардуерни контролери и софтуерно програмиране. Тя може да планира траекторията на движение на робота, да регулира изходната мощност на лазера, да контролира скоростта на заваряване и да задава други параметри на процеса според предварително зададени програми.

    
5. Сензорна система

    

   Заваръчните роботи могат да бъдат оборудвани с различни сензори, като например сензори за проследяване на шевове, системи за зрение, сензори за сила и др., за да наблюдават състоянието на заваряване, позицията и стойката на детайла в реално време, като по този начин реализират автоматична корекция и адаптивно заваряване.

    
6. Външно оборудване и спомагателни съоръжения

    

   Те включват, но не се ограничават до:

    

   (1) Работна маса или позиционер: използва се за фиксиране и завъртане на детайли;

    

   (2) Система за подаване на защитен газ: осигурява инертен газ за предотвратяване на окисляването на зоната на заваряване;

    

   (3) Охлаждаща система: охлажда лазерния генератор и други части, генериращи топлина;

    

   (4) Съоръжения за безопасност: като предпазни огради и светлинни завеси, за да се гарантира безопасността на оператора.

    
7. Интерфейс човек-машина

    

   Чрез сензорен екран или друг визуален операционен панел, операторите могат да задават и наблюдават програми за заваряване, да преглеждат данни в реално време, да регулират параметри и да получават аларми за неизправности.

    
8. Заваръчна глава или краен ефектор

    

   Структурно проектиран за монтиране на лазерната фокусираща глава, дюза и евентуални канали за защитен газ, действащи директно върху зоната на заваряване, за да се осигури ефективно свързване между лазера и детайла.

Предимства на роботите за лазерно заваряване

1. Висока ефективност и скорост: Бързата скорост на заваряване скъсява циклите на обработка и подобрява производствената ефективност.
2. Висока прецизност: Безконтактно заваряване с висока точност на позициониране, стабилно и постоянно качество на заварката.
3. Малка деформация: Силно концентрираната лазерна енергия води до малка зона, засегната от топлина, което води до минимална деформация на детайла след заваряване.
4. Широк обхват на приложение: Способен е да заварява различни материали, включително комбинации от различни дебелини и материали. Подходящ е и за заваръчни нужди в много области, като промишлено производство, автомобилостроене, механична обработка и аерокосмическа индустрия.
5. Висока степен на автоматизация: Интегрирана със система за зрение, тя може автоматично да идентифицира позициите на заваряване и да регулира параметрите на процеса в реално време, адаптирайки се към интелигентни производствени линии.
6. Екологично чист и енергоспестяващ: Няма нужда от голямо количество пълнителни материали, по-малко дим и шум, отговарящи на изискванията за зелено производство.

Области на приложение на роботи за лазерно заваряване

1. Автомобилно производство: Технологията за лазерно заваряване се използва широко при прецизното съединяване на каросерийни конструкции, части и интериорни компоненти, като например заваряване на каросерии по поръчка, автомобилни врати, рамки на седалки и др. Високата скорост, високата прецизност и малката деформация значително подобряват производствената ефективност, намаляват консумацията на енергия и производствените разходи.
2. Аерокосмическа индустрия: В производството на самолети и космически кораби лазерното заваряване се използва за сложно структурно заваряване на алуминиеви сплави, титанови сплави и композитни материали, което може ефективно да контролира зоната, засегната от топлина, и да гарантира здравината и целостта на компонентите.
3. Електронно и комуникационно оборудване: Микроелектрониката, полупроводниковите опаковки и прецизните метални части изискват изключително висока точност на заваряване. Лазерните заваръчни роботи могат да постигнат прецизно заваряване на микронно ниво, осигурявайки уплътняване и електрическа проводимост на електронните устройства.
4. Производство на медицински изделия: Медицинските изделия, изработени от биосъвместими материали като неръждаема стомана и титаниеви сплави, могат да постигнат беззамърсяващо, висококачествено свързване чрез лазерно заваряване, отговаряйки на строгите стандарти на медицинската индустрия.
5. Енергийна промишленост: За заваряване на тръби, плочи и други ключови компоненти в ядрената енергетика, слънчевата енергия, оборудването за вятърна енергия и др., лазерното заваряване има добро съотношение дълбочина-ширина и ниско влагане на топлина, което спомага за намаляване на напрежението и деформацията при заваряване.
6. Домакински уреди и кухненски и бански продукти: Сглобяване на тънколистови изделия, като например вътрешни структурни части на хладилници и перални машини, както и кухненски съдове от неръждаема стомана. Лазерното заваряване подобрява качеството и външния вид на продукта.

Заключение