القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد بالروبوت: دليلك للترقية الصناعية

مقدمة

مع تسارع التصنيع الذكي، أصبحت القطع بالليزر المدعوم بالروبوت الحلول المفضلة للمصانع الحديثة. فهي تتفوق على الطرق التقليدية عند العمل مع الجدران الرقيقة، المعادن المختلفة، أو اللحامات ثلاثية الأبعاد المعقدة.

يقدم هذا المشروع سلسلة فيديوهات DIY تأخذك من فتح العلبة والمعايرة إلى ضبط العمليات في العالم الحقيقي، مما يمنح كل من الشركات والمصنعين خارطة طريق عملية لمعالجة الليزر الآلية..في هذه التدوينة، يمكنك النقر على الفيديو التالي لمشاهدة الموسم الأول من السلسلة مباشرة.

التقنية الأساسية بنظرة سريعة

تجمع معالجة الليزر ثلاثية الأبعاد بالروبوت بين القطع بالليزر، وتتبع المحور Z في الوقت الحقيقي، وتخطيط مسار الروبوت بستة أو سبعة محاور في نظام واحد عالي التكامل. يستهدف الأجزاء التي تكون دقة المسار فيها حاسمة—مكونات الطائرات، عوادم السيارات، إطارات الصفائح المعدنية.

تشمل ميزته التقنية الأساسية:

• تحكم عالي الدقة للغاية لجودة لحام متسقة للغاية
• منطقة متأثرة بالحرارة ضئيلة، مناسبة بشكل خاص للحام المواد الحساسة للحرارة والأجهزة الدقيقة، مع الحفاظ على الخصائص الممتازة الأصلية للمواد
• قدرات تصنيع مرنة، مع روبوتات يمكن إعادة برمجتها بسرعة، مما يسمح لمجموعة واحدة من المعدات بالتعامل مع أنواع متعددة من القطع، مما يحسن بشكل كبير من استخدام المعدات ومرونة الإنتاج
• المعالجة بدون تلامس لتجنب التآكل الميكانيكي التقليدي

نظرة عامة على النظام وقائمة المعدات الرئيسية

يتم تقسيم الإعداد إلى ثلاثة أنظمة فرعية — منصة الروبوت، وحدة المعالجة بالليزر، والتحكم المساعد — تتألف من أكثر من 30 مكونًا. العناصر الشائعة:مصدر الليزر MAX 3000W, خزانة التحكم في عملية القطع, رأس القطع BMH110 مع التركيز التلقائي, نظام المحور Z وكابل مفتاح الحد، مبرد مياه Hanli 3000W, نظام التحكم في الغاز, خزانة تحكم الروبوت، تكل قلادة، إلخ.

للحصول على قائمة قطع كاملة، نوفر قائمة التحقق من القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد الروبوتي هنا.

1. منصة الروبوت

• هيكل الروبوت الصناعي : 6 محاور/7 محاور، حمولة 5-50 كجم، صتوفير تحكم دقيق في الحركة ثلاثية الأبعاد (هذا الروبوت هو طراز M20iA).

• وحدة تحكم الروبوت: نظام تحكم في الوقت الحقيقي لتخطيط وتنفيذ مسار الحركة

• وحدة التحكم التعليمية: واجهة تشغيل بشاشة لمس لكتابة البرامج وتصحيحها

2. نظام الليزر

• مصدر الليزر: ليزر ألياف بقوة 1-10 كيلو واط يوفر شعاع ليزر بكثافة طاقة عالية

• نظام القطع الروبوتي: أداء قطع صفائح سميكة للغاية، مخصص للروبوتات، متكيف تمامًا مع منصات الروبوت المختلفة

• رأس القطع بالليزر: دمج فعال للأشعة، تحسين الأنظمة البصرية وتصاميم التبريد المائي

• نظام المحور Z: يمكن تحقيق حركة رأسية دقيقة عبر برغي القيادة، الترس والقضيب أو محرك خطي.

• نظام التبريد : تبريد مائي مغلق الحلقة مع تحكم في درجة الحرارة ±0.1°C لإدارة درجة حرارة الليزر ورأس اللحام.

3. الأنظمة المساعدة

• نظام تغذية السلك : آلية تغذية سلك دقيقة مع تحكم في السرعة بدون خطوات، تدعم أقطار وأسلاك مختلفة لمتطلبات اللحام المتنوعة.
• نظام حماية الغاز : مكونات التحكم في الغاز متعددة القنوات توفر غاز الحماية والغاز المساعد، مما يضمن جودة اللحام ويمنع الأكسدة.

المواصفات الفنية ومؤشرات الأداء

فوائد اختيار الحمولة الاستراتيجية

اختيار حمولة الروبوت المناسب أساسي لتحقيق أداء تصنيع مثالي عبر عمليات القطع. نهجنا المنهجي لمطابقة الحمولة يضمن أقصى عائد على الاستثمار مع توفير المرونة للتكيف مع متطلبات الإنتاج المتغيرة.

• مرونة التطبيق: منصة روبوت واحدة يمكنها دعم تكوينات أدوات متعددة لمهام التصنيع المتنوعة
• حماية الاستثمار: سعة الحمولة القابلة للتوسع تستوعب ترقيات العمليات المستقبلية وتطور التكنولوجيا
• الكفاءة التشغيلية: تحسين ديناميكيات الروبوت يقلل من أوقات الدورة واستهلاك الطاقة عبر جميع التطبيقات
• تحسين الصيانة: التوازن الصحيح للحمل يطيل عمر المعدات ويقلل من تكاليف الصيانة

الصناعات والتطبيقات المناسبة

1. الطيران والفضاء

• لحام شفرات توربين محرك النفاث، تجميع مكونات نظام الوقود، لحام وصلات هيكل الطائرة، تصنيع أجزاء معدات الهبوط
• تأثير حراري ضئيل لتجنب التآكل بين الحبيبات؛ معالجة مرنة متعددة الأجزاء بمساعدة CCD.

2. الأجهزة الإلكترونية

• ختم أغطية الهواتف الذكية، تجميع حزم البطاريات، تصنيع الموصلات، تركيب مشتتات الحرارة
• مكتبة معلمات خزانة التحكم المدمجة تقلل الاعتماد على اليد العاملة

3. التصنيع الذكي ومجال الصانعين

• صنع قطع معدنية صغيرة الدُفعات، إنتاج الأعمال الفنية المعدنية
• البناء الموجه بالدروس التعليمية؛ قائمة ثنائية اللغة تدعم النشر العالمي

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن القطع الروبوتي ثلاثي الأبعاد، يمكنك النقر على الفيديو أدناه لمزيد من المعلومات. كما يقدم قناة "LASER INSIGHTS CHINA" على يوتيوب معلومات متعلقة بتوازن المحور Z للروبوت، والصناعات الرئيسية لتطبيقات القطع ثلاثي الأبعاد، ومعرفة أخرى ذات صلة بالقطع الروبوتي ثلاثي الأبعاد.

تحديات النشر والتكامل في العالم الحقيقي

• كيفية منع تداخل المسار بين الروبوت والمحور Z؟
• كيف تؤثر تقلبات درجة حرارة ماء التبريد على عمر الليزر؟
  
• هل يمكن أن يسبب ضغط الهواء غير الطبيعي فشل القطع؟
• كيف يمكن توجيه كابلات الإشارة لتقليل التداخل الكهرومغناطيسي؟

سيتم شرح هذه المواضيع بالتفصيل في فقرة "نقطة التصوير الرئيسية" في كل حلقة.

الاتجاهات المستقبلية وتطور التكنولوجيا

• التعرف التلقائي على المسار بالليزر + الذكاء الاصطناعي
• مشاركة مكتبة العمليات السحابية والتحكم عن بُعد
• تكامل هجين مع AGVs والروبوتات التعاونية
• ردود فعل فورية من مصانع التوأم الرقمي

الأسئلة الشائعة 

س1: ما المواد المناسبة للقطع بالليزر؟
ج: الفولاذ المقاوم للصدأ، فولاذ الكربون، سبيكة الألمنيوم، سبيكة التيتانيوم، إلخ.

س2: ما هي علامات الروبوت الموصى بها؟
ج: الدرجة الأولى: Stäubli؛ الدرجة الثانية: FANUC وABB وKUKA وYaskawa؛ الثالثة الدرجة: تشمل العلامات التجارية المحلية Turing وCanopus وEstun وEfort وغيرها.

س3: ما مدة فترة تشغيل النظام؟
ج: يستغرق النظام الموحد حوالي 10-14 يوم عمل.

س4: ما المهارات التي يجب أن يمتلكها المشغلون؟
ج: الإلمام بتعليم الروبوت والاتصالات الكهربائية الأساسية.

س5: ما تكلفة النظام الكامل؟
ج: اعتمادًا على القدرة وعلامة الروبوت التجارية، تتراوح التكلفة من 150 ألف يوان إلى أكثر من 800 ألف يوان.

س6: هل يمكن تصدير المعدات؟
ج: يمكن تصدير معظم المكونات، باستثناء بعض الليزرات عالية القدرة.

الخاتمة

هذا المشروع هو أكثر من مجرد دراسة حالة عملية لتكامل الروبوتات — إنه أيضًا مثال متميز على إنتاج الفيديو الصناعي. إذا كنت مهتمًا باللحام والقطع الآلي، أو تسويق الفيديو الصناعي، أو نشر التكنولوجيا، ندعوك إلى:

• اشترك في قناة Skyfire على يوتيوب
• احصل على خدمات استشارات التكامل الفردية — اتصل بنا.