วิธีการเลือกหุ่นยนต์เชื่อมด้วยเลเซอร์

วิธีการเลือกหุ่นยนต์เชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ด้วยหุ่นยนต์รวมแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์แบบโฟกัสเข้ากับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่ตั้งโปรแกรมได้หรือหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน โดยเข้ามาแทนที่การทำงานแบบมือถือด้วยการเคลื่อนไหวทางกลที่มั่นคงและควบคุมได้ เพื่อให้เกิดความสามารถในการทำซ้ำในระดับสูงในกระบวนการเชื่อม

อภิธานศัพท์ข้อกำหนดทางวิชาชีพ

ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำสูงเป็นพิเศษ-

ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 6 แกนอยู่ที่ 0.02~0.05 มม. สำหรับการผลิตชิ้นงานจำนวนมากจำนวนหลายพันชิ้น ตำแหน่งการเชื่อม ความลึกของการเจาะ และการเกิดรอยเชื่อมยังคงสม่ำเสมอโดยสมบูรณ์ ช่วยขจัดข้อผิดพลาดในการทำงานด้วยตนเอง และลดอัตราการทำงานซ้ำได้อย่างมาก

การเสียรูปต่ำและคุณภาพพื้นผิวที่เหนือกว่า

ด้วยการป้อนความร้อนต่ำ แผ่นบางจึงไม่เกิดการบิดงออย่างเห็นได้ชัดหลังการเชื่อม รอยเชื่อมนั้นแคบและเรียบ ทำให้สามารถละเว้นกระบวนการเจียรหรือทำให้ง่ายขึ้นมาก ซึ่งจะทำให้อัตราการซ่อมแซมลดลงอย่างมาก

ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

สำหรับการเชื่อมที่มีความยาวเท่ากัน ความเร็วในการเชื่อมของระบบการเชื่อมด้วยเลเซอร์ด้วยหุ่นยนต์คือ 3 ถึง 8 เท่าของการเชื่อม TIG และ 2 ถึง 5 เท่าของการเชื่อม MIG ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนั้นน่าทึ่งที่สุดสำหรับการเชื่อมแบบตรงยาวและชิ้นส่วนมาตรฐานที่ผลิตจำนวนมาก- การปรับปรุงมีจำกัดสำหรับการเชื่อมที่สั้น ซับซ้อน และมีรูปร่างพิเศษ- ดังนั้นจึงไม่ควรคาดหวังประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นสิบเท่าอย่างสุ่มสี่สุ่มห้า

ประหยัดแรงงาน-ในการผลิตแบบอัตโนมัติ

การทำงานกะกลางคืน-โดยไม่มีใครดูแลจะสามารถใช้งานได้เมื่อการทดสอบการใช้งานเสร็จสิ้น ทรัพยากรบุคคลเปลี่ยนจากการเชื่อมด้วยมือไปเป็นการเขียนโปรแกรม การว่าจ้างเครื่องมือ และการตรวจสอบอุปกรณ์ ช่วยลดความยุ่งยากในการสรรหาช่างเชื่อมมืออาชีพ

ความปลอดภัยในการปฏิบัติงานที่เพิ่มขึ้น

ผู้ปฏิบัติงานจะประจำการอยู่นอกตู้ป้องกันเลเซอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บโดยตรงที่เกิดจากแสงไหม้อย่างรุนแรง -อุณหภูมิสูงกระเด็น ควันเชื่อม และการสัมผัสไอสังกะสี

เข้ากันได้กับการเชื่อมวัสดุพิเศษ

รองรับการเชื่อมแบบตักของเหล็กคาร์บอน สแตนเลส แผ่นสังกะสี อลูมิเนียมอัลลอยด์ ทองแดง โลหะผสมไทเทเนียม และโลหะที่ไม่เหมือนกัน การสร้างแนวเชื่อมที่มั่นคงสามารถทำได้สำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงเมื่อจับคู่กับเครื่องกำเนิดเลเซอร์กำลังสูง-

ข้อจำกัดตามลำดับในการเลือกอุปกรณ์: กำลังเลเซอร์ → ประเภทตัวถังหุ่นยนต์ → อุปกรณ์เสริม ขอบเขตการเลือกของรายการถัดไปจะต้องแคบลงหลังจากยืนยันพารามิเตอร์ก่อนหน้าแล้วเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดกำลังเลเซอร์ตามวัสดุชิ้นงานและความหนาของแผ่น

ไฟเบอร์เลเซอร์มีให้เลือกสองประเภท: เลเซอร์ไฟเบอร์แบบคลื่นต่อเนื่อง- (เหมาะสำหรับการเชื่อมแบบเจาะลึกและแผ่นหนา) และเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลซิ่ง (สำหรับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำบางพิเศษ-) ตารางด้านล่างนี้ใช้อ้างอิงสำหรับการเลือก-เลเซอร์ไฟเบอร์แบบคลื่นอย่างต่อเนื่อง การเจาะทะลุของการเชื่อมจริงจะได้รับผลกระทบจากปริมาณการพร่ามัว ความเร็วในการเชื่อม โหมดการป้อนลวด ประเภทของแก๊สป้องกัน และช่องว่างของการประกอบ ต้องมีการตรวจสอบการทดลองกระบวนการก่อนการผลิตจำนวนมากอย่างเป็นทางการ

ตารางอ้างอิงการเลือกสำหรับเลเซอร์ไฟเบอร์แบบคลื่น-แบบต่อเนื่อง

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยสองประการในการเลือกกำลังเลเซอร์

การจัดซื้อโมเดลพลังงานสูงพิเศษ-สูง-แบบปิดบัง: จะส่งผลให้มีต้นทุนในการซื้ออุปกรณ์ การระบายความร้อนด้วยน้ำ และการป้องกันความปลอดภัยที่สูงขึ้น แผ่นบางมีแนวโน้มที่จะเผาไหม้-ได้ง่ายมาก ต้องสำรองพลังงานไว้เพียง 10%–20% เท่านั้น รุ่นท็อป-สเปคสูง-นั้นไม่จำเป็น

การละเลยข้อกำหนดด้านพลังงานสำหรับวัสดุสะท้อนแสงสูง: อลูมิเนียมและทองแดงสะท้อนพลังงานเลเซอร์ส่วนใหญ่ สำหรับความหนาของแผ่นเดียวกัน กำลังเลเซอร์ที่ต้องการจะมากกว่าสองเท่าของกำลังสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน การเลือกพารามิเตอร์กำลังตามเหล็กกล้าคาร์บอนจะส่งผลให้การเชื่อมฟิวชั่นและการเชื่อมเย็นไม่สมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 2: การเลือกตัวหุ่นยนต์ (การเปรียบเทียบหุ่นยนต์สองประเภท ไม่รวมการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ)

การเลือกนี้ใช้กับอุปกรณ์ 6 แกนสำหรับเวิร์กสเตชันอัตโนมัติเท่านั้น โดยพิจารณาจากผลผลิต ความถี่ในการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ พื้นที่โรงงาน และงบประมาณ:

1. แขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบคงที่ 6 แกนสถานการณ์การใช้งาน: การผลิตจำนวนมากของผลิตภัณฑ์เดียว สายการผลิต-รอบการผลิตสูง และชิ้นงานแผ่นหนา-หนักมาก ข้อดี: น้ำหนักบรรทุกสูง ช่วงการเข้าถึงที่กว้างซึ่งเป็นทางเลือกที่กว้าง ความเร็วในการเคลื่อนที่ที่รวดเร็ว และความเสถียรที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทำงานต่อเนื่องในระยะยาว- ข้อเสีย: การยึดครองพื้นที่ขนาดใหญ่ การลงทุนที่สูงขึ้นสำหรับตู้เลเซอร์นิรภัยแบบปิดที่เข้ากัน และเวลาในการทดสอบการใช้งานนานขึ้นสำหรับการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์

2. หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (โคบอท)สถานการณ์การใช้งาน: การผลิตเป็นชุดขนาดกลางและขนาดเล็ก- การเปลี่ยนผลิตภัณฑ์บ่อยครั้งสำหรับผลิตภัณฑ์หลายประเภท พื้นที่โรงงานที่จำกัด และงบประมาณที่จำกัด ข้อดี: ไม่ต้องใช้ห้องนิรภัย-สำหรับงานหนัก มีความยืดหยุ่นสูง เปลี่ยนตำแหน่งและเปลี่ยนเครื่องมือได้รวดเร็ว ตลอดจนใช้งานและทดสอบการใช้งานได้ง่าย ข้อเสีย: น้ำหนักบรรทุกค่อนข้างต่ำ ความเร็วในการเคลื่อนที่ต่ำกว่าแขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และกำลังการผลิตที่จำกัดภายใต้สภาวะการทำงานที่ต้องมีการเชื่อมเจาะลึกสำหรับแผ่นหนา

สรุปการคัดเลือก

เลือกหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 6- แกนหากต้องการกำลังการผลิตสูงและ-การผลิตจำนวนมากแบบหลากหลาย เลือกใช้หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานสำหรับการผลิตที่หลากหลาย- พื้นที่เวิร์กช็อปจำกัด และ-การปรับใช้ระบบอัตโนมัติระดับเริ่มต้นที่มีต้นทุนต่ำ

ขั้นตอนที่ 3: รายการตรวจสอบการเลือกสำหรับส่วนประกอบเสริมหลัก

หัวเชื่อมเลเซอร์

แนะนำให้ใช้หัวเชื่อมที่มีฟังก์ชันการเชื่อมแบบสั่น ซึ่งสามารถชดเชยช่องว่างในการประกอบตั้งแต่ 0.2 มม. ถึง 0.8 มม. และขยายรอยเชื่อมให้กว้างขึ้น ทางยาวโฟกัสจะต้องตรงกับพื้นที่การทำงานของชิ้นงาน หัวเชื่อมแบบสั่นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแผ่นเหล็กชุบสังกะสีและชิ้นงานอลูมิเนียม

เครื่องกำเนิดเลเซอร์

กำลังไฟฟ้าต้องเป็นไปตามพารามิเตอร์ที่กำหนดในขั้นตอนแรกของการเลือกอุปกรณ์ แนะนำให้ใช้แบรนด์ที่มีบริการหลังการขายในพื้นที่-และมีอัตราความล้มเหลวต่ำ เลเซอร์ไฟเบอร์แบบคลื่นต่อเนื่อง-ถูกนำมาใช้สำหรับการเชื่อมแบบเจาะลึกอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่เลเซอร์แบบพัลซ์ถูกนำมาใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำบางพิเศษ-

เครื่องป้อนลวดเซอร์โว

ต้องใช้เครื่องป้อนลวดแบบขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว-เพื่อให้แน่ใจว่าการป้อนลวดมีความเสถียรโดยไม่เกิดการติดขัด รองรับเส้นผ่านศูนย์กลางลวดทั่วไป 0.8 มม. 1.0 มม. และ 1.2 มม. การป้อนลวดสามารถละเว้นได้เพื่อใช้การเชื่อมอัตโนมัติเฉพาะกับข้อต่อตักที่มีความแม่นยำของเพลทบาง- ที่มีช่องว่างในการประกอบน้อยกว่า 0.1 มม. การเชื่อมลวดฟิลเลอร์เป็นข้อบังคับสำหรับแผ่นหนา ช่องว่างขนาดใหญ่ และข้อต่อความเค้นสูง-

ระบบติดตามการมองเห็นรอยเชื่อม

2D Vision: ต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับการเชื่อมตรงธรรมดา

การมองเห็นด้วยเลเซอร์ 3 มิติ: มีความสามารถในการตรวจจับช่องว่าง การวัดความแตกต่างของความสูง และการแก้ไขความเบี่ยงเบนอัตโนมัติ ซึ่งจำเป็นสำหรับชิ้นงานที่มีความแม่นยำ-หลากหลายและสูง- วิชันซิสเต็มสามารถถอดออกได้เพื่อลดต้นทุนสำหรับชิ้นงานธรรมดา-ที่ผลิตเดี่ยวจำนวนมาก-

เครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรม

เครื่องทำความเย็นจะต้องจับคู่กับกำลังไฟของเลเซอร์ เครื่องทำความเย็นแบบควบคุม-อุณหภูมิแบบคู่-แบบคู่จำเป็นสำหรับรุ่นกำลังสูง-เพื่อระบายความร้อนให้กับเครื่องกำเนิดเลเซอร์และหัวเชื่อมแยกจากกัน เครื่องทำความเย็นขนาดเล็กจะกระตุ้นให้เกิดการลดกำลังไฟของอุปกรณ์และลดประสิทธิภาพของวงจรสายการผลิตโดยตรง ความสามารถในการทำความเย็นที่เพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องทำความเย็นควรสงวนไว้สำหรับโรงปฏิบัติงานที่มีอุณหภูมิแวดล้อมสูง

การควบคุมการเริ่มต้นส่วนโค้ง / ปลายส่วนโค้ง

เพิ่มฟังก์ชันการลาดกำลังแบบค่อยเป็นค่อยไป-ขึ้นและลง-ในโปรแกรมหุ่นยนต์เพื่อหลีกเลี่ยงความพรุนที่การเริ่มต้นส่วนโค้งและรอยแตกของปล่องที่จุดสิ้นสุดส่วนโค้ง ขยายระยะเวลาของก๊าซป้องกันการไหลหลัง-สำหรับแผ่นบางเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของการเชื่อม

พารามิเตอร์การเชื่อมแบบสั่น

ความกว้างของการสั่นมาตรฐานมีตั้งแต่ 0.6 มม. ถึง 1.5 มม. โดยมีความถี่การออสซิลเลชั่น 10–30 Hz ต้องใช้แอมพลิจูดการสั่นที่ใหญ่กว่าสำหรับช่องว่างการประกอบที่กว้างขึ้น

ความเร็วการเคลื่อนที่อ้างอิงสำหรับหุ่นยนต์ (เลเซอร์ไฟเบอร์แบบคลื่นต่อเนื่อง-)

การเชื่อมซีลอัตโนมัติแบบแผ่นบาง-: 800–2000 มม./นาที

การเชื่อมโครงสร้างลวดตัวเติมเพลทขนาดกลางและหนา: 300–800 มม./นาที

ชิ้นงานอะลูมิเนียมอัลลอยด์สะท้อนแสงสูง: 200–500 มม./นาที

การเชื่อมหลาย-ชั้นและหลาย-ผ่าน

สำหรับแผ่นหนากว่า 6 มม. จำเป็นต้องเชื่อมเป็นชั้น ใช้กำลังสูงสำหรับรูทพาสเพื่อรับประกันการเจาะทะลุ และลดกำลังสำหรับรูทพาสเพื่อปรับลักษณะการเชื่อมให้เหมาะสม ต้องทำความสะอาดชั้นผิวออกไซด์หลังการเชื่อมแต่ละชั้น

หากต้องการดูว่าเราเหมาะสมหรือไม่ ให้วางข้อกำหนดที่แท้จริงไว้ต่อหน้าวิศวกร ส่งแบบร่างชิ้นส่วน รอบเวลา และข้อจำกัดของเซลล์ แล้วเราจะกลับมาพร้อมกับการกำหนดค่าและระยะเวลารอคอย

ติดต่อได้เลย