Laserový svařovací robot

Co je to laserový svařovací robot

Složení laserového svařovacího robota

1. Tělo robota

    

   Tělo robota je mechanická struktura robota, obvykle navržená jako vícekloubový typ (například se šesti osami nebo více stupni volnosti) pro dosažení flexibilního 3D pohybu. Skládá se z rámu, ramene, zápěstí a koncového efektoru, přičemž každý kloub je poháněn servomotorem pro zajištění přesného a rychlého pohybu.

    
2. Laserový generátor

    

   Laserový generátor je základní součástí, která produkuje laserový paprsek. Může se jednat o vláknový laser, laser v pevné fázi, plynový laser (například CO₂ laser) atd. Různé zdroje výkonu a vlnové délky se vybírají podle různých svařovacích požadavků.

    
3. Optický přenos a zaostřovací systém

    

   Včetně zařízení pro přenos optických vláken, reflektorů, skupin čoček, zaostřovacích hlavic atd., používaných k přenosu laserového paprsku z laseru do pracovní polohy a jeho zaostření do extrémně malého bodu pro zvýšení hustoty energie.

    
4. Řídicí systém

    

   Řídicí systém je zodpovědný za přesné řízení celého svařovacího procesu, včetně hardwarových ovladačů a softwarového programování. Dokáže plánovat trajektorii pohybu robota, upravovat výstupní výkon laseru, řídit rychlost svařování a nastavovat další procesní parametry podle přednastavených programů.

    
5. Snímací systém

    

   Svářecí roboti mohou být vybaveni různými senzory, jako jsou senzory pro sledování svarů, systémy vidění, senzory síly atd., pro sledování stavu svařování, polohy a držení obrobku v reálném čase, čímž se realizuje automatická korekce a adaptivní svařování.

    
6. Externí vybavení a pomocná zařízení

    

   Patří mezi ně mimo jiné:

    

   (1) Pracovní stůl nebo polohovací zařízení: používá se k upevnění a otáčení obrobků;

    

   (2) Systém přívodu ochranného plynu: poskytuje inertní plyn, který zabraňuje oxidaci svařované oblasti;

    

   (3) Chladicí systém: chladí laserový generátor a další části generující teplo;

    

   (4) Bezpečnostní ochranná zařízení: jako jsou bezpečnostní ploty a světelné závěsy pro zajištění bezpečnosti obsluhy.

    
7. Rozhraní člověk-stroj

    

   Prostřednictvím dotykové obrazovky nebo jiného vizuálního ovládacího panelu mohou operátoři nastavovat a monitorovat svařovací programy, prohlížet data v reálném čase, upravovat parametry a přijímat chybová hlášení.

    
8. Svařovací hlava nebo koncový efektor

    

   Konstrukčně navrženo pro instalaci laserové zaostřovací hlavy, trysky a případných kanálů ochranného plynu, které působí přímo na svařovanou oblast a zajišťují tak efektivní spojení mezi laserem a obrobkem.

Výhody laserových svařovacích robotů

1. Vysoká účinnost a rychlost: Vysoká rychlost svařování zkracuje cykly zpracování a zlepšuje efektivitu výroby.
2. Vysoká přesnost: Bezkontaktní svařování s vysokou přesností polohování, stabilní a konzistentní kvalitou svaru.
3. Malá deformace: Vysoce koncentrovaná laserová energie má za následek malou tepelně ovlivněnou zónu, což vede k minimální deformaci obrobku po svařování.
4. Široký rozsah použití: Schopný svařovat různé materiály, včetně kombinací různých tlouštěk a materiálů. Je také vhodný pro svařovací potřeby v mnoha oblastech, jako je průmyslová výroba, automobilový průmysl, mechanické zpracování a letecký průmysl.
5. Vysoký stupeň automatizace: Díky integraci se systémem vidění dokáže automaticky identifikovat polohy svarů a upravovat procesní parametry v reálném čase, čímž se přizpůsobuje inteligentním výrobním linkám.
6. Šetrné k životnímu prostředí a energeticky úsporné: Není potřeba velké množství přídavných materiálů, méně kouře a hluku, splňuje požadavky zelené výroby.

Oblasti použití laserových svařovacích robotů

1. Automobilový průmysl: Technologie laserového svařování se široce používá při přesném spojování karosářských konstrukcí, dílů a interiérových komponentů, jako je svařování karoserií na míru, dveří automobilů, rámů sedadel atd. Její vysoká rychlost, vysoká přesnost a malá deformace výrazně zlepšují efektivitu výroby, snižují spotřebu energie a výrobní náklady.
2. Letectví a kosmické lodě: Při výrobě letadel a kosmických lodí se laserové svařování používá pro komplexní strukturální svařování hliníkových slitin, titanových slitin a kompozitních materiálů, což umožňuje účinně kontrolovat tepelně ovlivněnou zónu a zajistit pevnost a integritu součástí.
3. Elektronická a komunikační zařízení: Mikroelektronika, polovodičové obaly a přesné kovové díly vyžadují extrémně vysokou přesnost svařování. Laserové svařovací roboty dokáží dosáhnout přesného svařování na mikronové úrovni, což zajišťuje utěsnění a elektrickou vodivost elektronických zařízení.
4. Výroba zdravotnických prostředků: Zdravotnické prostředky vyrobené z biokompatibilních materiálů, jako je nerezová ocel a titanové slitiny, mohou dosáhnout vysoce kvalitního spojování bez znečištění pomocí laserového svařování a splňovat přísné standardy lékařského průmyslu.
5. Energetický průmysl: Pro svařování trubek, plechů a dalších klíčových komponentů v jaderné energii, solární energii, větrné energii atd. má laserové svařování dobrý poměr hloubky k šířce a nízký tepelný příkon, což pomáhá snižovat svařovací napětí a deformace.
6. Domácí spotřebiče a kuchyňské a koupelnové výrobky: Montáž tenkovrstvých výrobků, jako jsou vnitřní konstrukční části ledniček a praček, a také kuchyňské nádobí z nerezové oceli. Laserové svařování zlepšuje kvalitu a vzhled výrobků.

Závěr