Hoe om lasersweisrobotte te kies
Wat is robotlasersweiswerk en die werkbeginsel daarvan?
Robotiese lasersweiswerkkombineer 'n gefokusde laserligbron met programmeerbare industriële robotte of samewerkende robotte. Dit vervang handmatige bewerkings met stabiele en beheerbare meganiese bewegings om 'n hoë mate van herhaalbaarheid in sweisprosesse te bereik.
'n Hoë-energie-digtheid laserstraal is presies gefokus op die voeg van werkstukke, wat die metaal onmiddellik plaaslik smelt om 'n klein gesmelte poel te vorm. Gedryf deur die robot, beweeg die laserkop teen 'n konstante spoed. Die gesmelte metaal versprei voortdurend en koel dan vinnig af en stol, en vorm 'n sweislas met digte metallurgiese binding.
Kernkenmerke: Die laser lewer hoogs gekonsentreerde energie met uiters lae hitte-toevoer en 'n nou hitte--geaffekteerde sone (HAZ), wat tot minimale sweisvervorming van werkstukke lei. Dit is geskik vir die sweis van dun plate, presisieonderdele en verskillende metale.
Woordelys van professionele terme
| Professionele termyn | Definisie |
|---|---|
| Hitte-Geaffekteerde Sone (HAZ) | Die area aangrensend aan die sweisnaat wat verhit word, maar nie gesmelt word nie. 'n Kleiner hitte-geaffekteerde sone lei tot minder sweisvervorming van die werkstuk. |
| Gesmelte swembad | Die plaaslike vloeibare metaalgebied wat gevorm word nadat die laser die sweislas gesmelt het. |
| Hitte-invoer | Die energie geabsorbeer per eenheid lengte van die sweisnaat. ’n Kernvoordeel van lasersweis lê in gekonsentreerde energie en lae algehele hitte-insette. |
Kernvoordele van robotlasersweiswerk
Ultra-hoë herhaalde posisionering akkuraatheid
Die herhaalde posisionering akkuraatheid van die 6-as industriële robot bereik 0,02 ~ 0,05 mm. Vir massaproduksie van duisende werkstukke bly die sweisposisie, penetrasiediepte en sweisformasie heeltemal konsekwent, wat handbedieningsfoute uitskakel en herbewerkingstempo's aansienlik verminder.
Lae vervorming en superieure oppervlakgehalte
Met lae hitte-insette toon dun plate geen duidelike vervorming na sweiswerk nie. Die sweislasse is smal en glad, wat toelaat dat die slypproses weggelaat of baie vereenvoudig word, wat die hersteltempo aansienlik verlaag.
Baie verbeterde verwerkingsdoeltreffendheid
Vir sweislasse van dieselfde lengte is die sweisspoed van die laserrobotsweisstelsel 3 tot 8 keer dié van TIG-sweiswerk en 2 tot 5 keer dié van MIG-sweiswerk. Die doeltreffendheidswins is die merkwaardigste vir lang reguit sweislasse en massa-vervaardigde standaardonderdele. Die verbetering is beperk vir kort, komplekse en spesiale-vormige sweislasse, so 'n tienvoudige doeltreffendheidverhoging moet nie blindelings verwag word nie.
Arbeid-bespaar outomatiese produksie
Nagskofoperasie sonder toesig- is beskikbaar sodra ingebruikneming voltooi is. Menslike hulpbronne word verskuif van handsweis na programmering, gereedskapingebruikneming en toerustinginspeksie, wat die moeilikheid om professionele sweisers te werf, verlig.
Verbeterde operasionele veiligheid
Operateurs is buite die laserveiligheidsomhulsel gestasioneer en vermy direkte beserings wat veroorsaak word deur sterk ligte brandwonde, hoë-temperatuurspatsels, sweisdampe en sinkdampblootstelling.
Versoenbaar met sweis van spesiale materiale
Dit ondersteun skootsweiswerk van koolstofstaal, vlekvrye staal, gegalvaniseerde plaat, aluminiumlegering, koper, titaniumlegering en verskillende metale. Stabiele sweisformasie kan verkry word vir hoogs reflektiewe materiale wanneer dit met hoë-krag laseropwekkers gepaard gaan.
Hoe om 'n lasersweisrobot te kies
Opeenvolgende beperkings in toerustingkeuse: Laserkrag → Robotliggaamstipe → Hulptoebehore. Die seleksie-omvang van die daaropvolgende item sal slegs verklein word nadat die vorige parameter bevestig is.
Stap 1: Bepaal laserkrag gebaseer op werkstukmateriaal en plaatdikte
Twee tipes vesellasers is beskikbaar: deurlopende-golfvesellasers (ideaal vir dieppenetrasie-sweiswerk en dik plate) en gepulseerde vesellasers (vir ultra-dun presisiekomponente). Die tabel hieronder dien as 'n verwysing vir deurlopende-golfvesellaserkeuse. Die werklike sweispenetrasie word beïnvloed deur defokushoeveelheid, sweisspoed, draadtoevoermodus, tipe skermgas en samestellinggaping. Prosesverifikasie is verpligtend voor formele massaproduksie.
Keurverwysingstabel vir deurlopende-golfvesellasers
| Materiaal | 1–1,5 kW aaneenlopende-golfvesellaser | 2–3kW aaneenlopende-golfvesellaser | 6kW en meer deurlopende-golfvesellaser | Spesiale opmerkings |
|---|---|---|---|---|
| Koolstofstaal | Outogene sweiswerk vir dun plate Minder as of gelyk aan 2 mm | Vuldraadsweiswerk vir plate 2–5 mm | Meervoudige-deurlaat-dieppenetrasie-sweiswerk vir plate 5–10 mm | 2kW- en 3kW-modelle is hoofstroomopsies vir algemene struktuuronderdele |
| Vlekvrye staal | Presisie-seëlkomponente Minder as of gelyk aan 2 mm | Plaatmetaalkaste met dikte van 2–4 mm | Dik strukturele komponente van 4–8 mm | Argon-afskerming word verkies om oksidasie en geel verkleuring te vermy |
| Gegalvaniseerde staal | Dun plate Minder as of gelyk aan 1,2 mm; sinklaagverwydering word vooraf vereis | Kaste van 2–4 mm; ossillerende sweiswerk is verpligtend | Dik gegalvaniseerde strukturele komponente | Sinkverdamping veroorsaak maklik digte porositeit; direkte outogene sweiswerk is verbode |
| Aluminiumlegering | Slegs van toepassing op ultra-dun werkstukke binne 0,8 mm | Vuldraadsweiswerk vir dun plate van 1–3 mm | Medium-dikte aluminiumplate van 3–6 mm | Hoë laserreflektiwiteit; neem negatiewe defokusproses aan en verhoog die vloeitempo van afskermgas |
| Koper / koper en ander hoogs reflekterende materiale | Moeilik om effektiewe sweislasse te vorm; nie aanbeveel nie | Dunplaatsweiswerk met streng prosesbeheer en vuldraad | Hoë-kraglaser bo 6kW plus gepulste golfvorm word vereis | Voorbehandeling van oppervlakpolering en suiwer argon-afskerming is nodig |
Twee algemene wanopvattings in laserkragseleksie
Blinde verkryging van ultra-hoë-kragmodelle: Dit sal lei tot hoër koste in die aankoop van toerusting, waterverkoeling en veiligheidsbeskerming. Dun plate is baie geneig om-deur te brand. Slegs 'n kragmarge van 10%–20% hoef gereserveer te word; top-spesifikasie hoë-kragmodelle is onnodig.
Verwaarlosing van kragvereistes vir hoogs reflektiewe materiale: Aluminium en koper weerspieël die meeste laserenergie. Vir dieselfde plaatdikte is die vereiste laserkrag meer as twee keer dié vir koolstofstaal. Die keuse van kragparameters gebaseer op koolstofstaal sal lei tot onvolledige samesmelting en koue sweislasse.
Stap 2: Robotliggaamseleksie (Vergelyking van twee tipes robotte, handheld lasersweis uitgesluit)
Hierdie keuse is slegs van toepassing op 6-as toerusting vir outomatiese werkstasies, bepaal op grond van produksie-uitset, produkwisselfrekwensie, fabriekspasie en begroting:
1. Vaste 6-as industriële robotarmToepassingscenario's: Massaproduksie van 'n enkele produk, hoë-siklusproduksielyne en swaar dik-plaatwerkstukke. Voordele: Hoë loonvrag, wye opsionele reikwydte, vinnig bewegende spoed en uitstekende stabiliteit vir lang-aaneenlopende werking. Nadele: Groot vloerspasie besetting, hoër belegging vir die bypassende ingeslote laserveiligheidskajuit, en langer ingebruiknemingstyd vir produkomskakelings.
2. Samewerkende robot (Cobot)Toepassingscenario's: Medium- en klein-groepproduksie, gereelde produkveranderings vir veelvuldige produktipes, beperkte fabriekspasie en beperkte begrotings. Voordele: Geen swaardiens-veiligheidskajuit nodig nie, hoë buigsaamheid, vinnige herposisionering en vervanging van gereedskap, sowel as eenvoudige bediening en ingebruikneming. Nadele: Relatief lae loonvrag, laer beweegspoed as industriële robotarms, en beperkte produksiekapasiteit onder werksomstandighede wat diep penetrasie sweiswerk vir dik plate vereis.
Opsomming van seleksie
Kies 'n 6-as industriële robot as hoë produksievermoë en enkel-variëteit massaproduksie vereis word. Kies 'n samewerkende robot vir multi-variëteitproduksie, beperkte werkswinkelspasie en lae-intreevlak-outomatisering-ontplooiing.
Stap 3: Keusekontrolelys vir kernhulpkomponente
Lasersweiskop
Sweiskoppe met ossillerende sweisfunksie word verkies, wat kan kompenseer vir samestellingsgapings wat wissel van 0,2 mm tot 0,8 mm en sweisnate verbreed. Die brandpunt moet ooreenstem met die werksruimte van werkstukke. Ossillerende sweiskoppe is verpligtend vir gegalvaniseerde staalplate en aluminiumwerkstukke.
Laser kragopwekker
Die krag sal ooreenstem met die parameter wat in die eerste stap van toerustingkeuse bepaal is. Handelsmerke met plaaslike na-verkoopdiens en lae mislukkingsyfers word aanbeveel. Deurlopende-golfvesellasers word gebruik vir deurlopende dieppenetrasie-sweiswerk, terwyl gepulseerde lasers vir ultra-dun presisieonderdele gebruik word.
Servo draadvoerder
'n Servo-aangedrewe draadtoevoer word benodig om stabiele draadtoevoer te verseker sonder om vas te steek. Dit ondersteun gewone draaddiameters van 0,8 mm, 1,0 mm en 1,2 mm. Draadvoeding kan weggelaat word om outogene sweiswerk slegs vir dun-plaat-presisie-skootverbindings met samestellingsgapings van minder as 0.1 mm te gebruik. Vuldraadsweiswerk is verpligtend vir dik plate, groot gapings en hoë-spanningsverbindings.
Weld Seam Vision Tracking System
2D Visie: Lae koste, geskik vir eenvoudige reguit sweislasse.
3D-laservisie: In staat om gapingsopsporing, hoogteverskilmeting en outomatiese afwykingkorreksie, wat noodsaaklik is vir multi-verskeidenheid en hoë-presisie werkstukke. Die visiestelsel kan verwyder word om koste te verminder vir massa-vervaardigde enkel-tipe eenvoudige werkstukke.
Industriële verkoeler
Die verkoeler moet by die gegradeerde krag van die laser pas. Dubbele-temperatuur dubbele-beheerverkoelers word benodig vir hoë-kragmodelle om die lasergenerator en sweiskop afsonderlik af te koel. Ondermaat verkoelers sal kragverlaging van toerusting veroorsaak en die doeltreffendheid van die produksielynsiklus direk verminder. Ekstra verkoelingskapasiteitsmarge vir verkoelers moet gereserveer word vir werkswinkels met hoë omgewingstemperature.
Sleutelprosespunte vir robotlasersweiswerk
Boogbegin / Boogeindbeheer
Voeg geleidelike kragoprit--op- en op--af-funksies in die robotprogram by om porositeit by booginisiasie en kraterkrake by boogbeëindiging te vermy. Verleng die duur van die na--vloeibeskermende gas vir dun plate om sweis-oksidasie te voorkom.
Ossillasie-sweisparameters
Die standaard ossillasiewydte wissel van 0,6 mm tot 1,5 mm met 'n ossillasiefrekwensie van 10–30 Hz. 'n Groter ossillasie-amplitude moet vir groter samestellingsgapings gebruik word.
Verwysingsreisspoed vir robotte (deurlopende-golfvesellaser)
Dun-plaat outogene seëlsweislasse: 800–2000 mm/min
Medium en dik plaat vuldraad strukturele sweislasse: 300–800 mm/min
Hoogs reflektiewe aluminiumlegeringswerkstukke: 200–500 mm/min
Veelvuldige-laag- en meervoudige-deursweissweis
Vir plate dikker as 6 mm word gelaagde sweiswerk vereis. Gebruik hoë krag vir die wortelgang om sweispenetrasie te waarborg, en verminder krag vir die deklaag om sweisvoorkoms te optimaliseer. Die oppervlakoksiedlaag moet na elke sweislaag skoongemaak word.
Om te sien of ons pas, stel 'n ware vereiste voor 'n ingenieur. Stuur jou deeltekening, siklustyd en selbeperkings, en ons sal terugkom met 'n konfigurasie en 'n deurlooptyd.
