Преди около година и половина споделихме пълен наръчник за това как да се изгради DIY фибърен лазерен металорязателен апарат. Този проект помогна на много потребители да разберат едно важно нещо: лазерната машина не е мистерия, когато я разделите на ясни модули.
DIY фибърен лазерен режещ апарат не е просто една машина. Това е механична платформа, лазерен източник, режеща глава, охладител, система за движение, система за управление на рязане, окабеляване и настройка на процеса. След като всеки модул е избран и свързан правилно, цялата система става разбираема и изградима.
Сега прилагаме същото мислене към нов проект: DIY роботизирана лазерна заварка. Първоначално роботизираната заварка звучи по-напреднала от рязането на ламарина. Но когато сравните двете системи слой по слой, структурата е много позната. По някои начини DIY роботизираната лазерна заваръчна система дори е по-лесна за сглобяване, защото роботизираната платформа и лазерният модул могат да бъдат подготвени като два ясни модула с предварително зададени параметри и логика на сигналите.
Основно сравнение: Легло на машина срещу роботизирана ръка
За DIY фибърен лазерен режещ апарат, механичната основа е леглото на машината. При избора на легло потребителите обикновено се интересуват от два основни фактора:
- Работна площ: например, 3000 x 1500 мм, 4000 x 2000 мм, 6000 x 2000 мм и други персонализирани размери.
- Материал на леглото: например, алуминиеви профилни конструкции или заварени конструкции от въглеродна стомана.
За DIY роботизирана лазерна заваръчна система, механичната основа вече не е плоско легло на машина. Тя става роботизираната ръка. Логиката на избора също е проста и потребителите основно трябва да вземат предвид два параметъра:
- Обхват на ръката: например, 1.2 м, 1.4 м, 1.8 м или други работни диапазони.
- Товароносимост: например, 12 кг, 25 кг или повече, в зависимост от заваръчната глава, кабелния пакет, скобите и маржа за безопасност.
Например, потребителите могат да сравняват роботизирани платформи в SFRW Series Robot Industrial Laser Welding според обхват, товароносимост, размер на детайла и разположение на закрепващите елементи.
С други думи, роботизираната ръка играе същата роля, която леглото на машината играе при лазерния режещ апарат. Тя определя работното пространство, обхвата на движение и механичните възможности на системата.
Сравнение на лазерни модули: режеща глава срещу заваръчна глава
Лазерната страна е дори по-пряка. В DIY влакнест лазерен режещ апарат ключовият лазерен модул обикновено включва:
В DIY роботизирана лазерна заваръчна система структурата е почти същата:
Лазерният източник осигурява енергията. Главата контролира как тази енергия достига до детайла. Охладителят защитава лазерния източник и оптичните компоненти, като поддържа системата при стабилна работна температура. Ако вече разбирате DIY лазерен режещ апарат, вече разбирате половината от DIY роботизирана лазерна заваръчна система.
Сравнение на системи една до друга
| Системен слой | DIY влакнест лазерен режещ апарат | DIY роботизирана лазерна заварка |
|---|---|---|
| Механична платформа | Легло на машината | Роботизирана ръка |
| Основни механични параметри | Работна площ, материал на леглото | Обхват на ръката, товароносимост |
| Типични примери | 3000 x 1500 мм, 4000 x 2000 мм, 6000 x 2000 мм; алуминиев профил или въглеродна стомана | 1,2 м, 1,4 м, 1,8 м обхват; 12 кг или 25 кг товароносимост |
| Лазерен модул | Лазерен източник, режеща глава, охладител | Лазерен източник, заваръчна глава, охладител |
| Движение и управление | Сервомотори, сервозадвижвания, система за управление на рязане, управление на Z-ос, газов контрол | Контролер на робота, управление на заваръчния процес, лазерен сигнален интерфейс, подаване на тел и газов контрол при необходимост |
| Работна натовареност при DIY | Механичен монтаж, окабеляване на мотора, настройка на драйвера, настройка на режещата система, настройка на лазерния източник, настройка на режещата глава, настройка на охладителя | Инсталиране на заваръчната глава, свързване на охладителя, свързване на роботния и лазерния модул, извикване на предварително зададени параметри, проверка на заваръчния процес |
| Трудност на интеграцията | По-висока, защото движението, лазерът, управлението, електрическото окабеляване и настройките на процеса трябва да се съчетаят един по един | По-ниска, защото роботният модул и лазерният модул могат да бъдат предварително конфигурирани преди доставка |
Защо DIY роботизираната лазерна заварка може да бъде по-лесна, отколкото очаквате
Когато изграждахме DIY влакнести лазерни режещи машини, потребителите трябваше да свързват и настройват много отделни части: лазерен източник, мотор и драйвер, режеща глава, софтуер за рязане, Z-ос, газов контрол, воден охладител и електрическо окабеляване. Това е ценен учебен процес, но също така изисква време и техническо търпение.
За DIY роботизирана лазерна заваръчна система, нашата идея за интеграция е различна. Разделяме цялата машина на два големи модула:
- Механичен модул: роботизирана ръка, контролер на робота и платформа за движение.
- Лазерен модул: лазерен източник, глава за заваряване, охладител, интерфейс за управление на заваряването и свързаната сигнална логика.
Важното е, че отстраняването на грешки в сигналите и предварителните настройки на параметрите могат да се направят предварително. След това потребителят не трябва да изгражда системата от нулата. В много случаи модулът на робота и лазерният модул могат да се свържат чрез един Ethernet кабел, което прави инсталацията много по-пряка.
Това е най-голямата причина да вярваме, че DIY роботизираната лазерна заварка има голям потенциал. Тя запазва духа на „направи си сам“, но премахва голяма част от трудната работа по съвпадане на сигнали.
Какво още трябва да изберете?
Оптимизираната система не означава, че всяка конфигурация е една и съща. За да се изгради правилната роботизирана лазерна заваръчна клетка, потребителите все още трябва да изберат основните модули според реалните си детайли.
Ако искате да видите как тези избори се съчетават в пълна производствена клетка, можете също да разгледате нашите готови роботизирани лазерни заваръчни работни станции за примерни оформления и идеи за конфигурация.
Бърз конфигуратор: Изградете заваръчната клетка като производствен компютър
В нашия конфигуратор за готови работни станции роботизираната лазерна заваръчна клетка се изгражда стъпка по стъпка. Това е полезно за потребители, които правят сами, защото показва, че системата не е мистериозна черна кутия. Тя е група от избираеми модули, които трябва да съвпадат с детайла, приспособлението, пътя на заварката и производствената цел.
| Стъпка в конфигуратора | Основни избори | Защо е важно |
|---|---|---|
| Роботизирана ръка | Efort SFRW-1214 12 кг / 1479 мм, SFRW-1220 12 кг / 2025 мм или SFRW-2518 25 кг / 1850 мм | Обхватът и полезният товар определят дали роботът може да достигне до заваръчния шев с достатъчна стабилност и резерв за инструменти. |
| Лазерна мощност | Опции за мощност 1500W, 2000W, 3000W или по-висока след преглед на проекта | Мощността трябва да съответства на материала, дебелината, типа на съединението, целевата скорост и изискванията за качество на заварката. |
| Марка лазерен източник | Семейство източници MAX MFSC / MFMC или семейство влакнести източници Raycus RFL CW | Източникът изисква стабилен изход, съвместими управляващи сигнали и сервизна поддръжка за избрания процес. |
| Автоматично съвпаднал хардуер | Съчетание на заваръчна глава Raytools и охладител S&A CWFL с избраната лазерна мощност | Заваръчната глава, оптиката и охладителната система трябва да се избират като един съвпадащ лазерен модул. |
| Процесни модули | Комплект за подаване на тел, допълнителен комплект външна ос и проследяване на шева при необходимост | Тези опции помагат за справяне с разстояния, по-големи части, координирано движение, дълги шевове и вариации при напасване. |
Живият конфигуратор също произвежда прост обобщен списък в стил BOM: робот, лазерен източник, заваръчна глава, охладител и избрани опции. За проект за направи си сам роботизирано лазерно заваряване този същият контролен списък е практичен начин да се избегнат несъвместими компоненти преди да започнете инсталацията.
1. Изберете дължината на ръката на робота
Дължината на ръката определя работния радиус. Робот с ръка 1,2 м може да е подходящ за компактни работни станции и малки части. Ръка 1,4 м е балансиран избор за много заваръчни работи с ламарина. Ръка 1,8 м е по-добра за по-големи конструкции, шкафове, рамки или части, които изискват по-широк обхват на движение.
2. Изберете товароносимостта на робота
Товароносимостта не е само теглото на заваръчната глава. Тя трябва да включва заваръчната глава, монтажната скоба, кабелния пакет, аксесоарите за подаване на тел ако се използват, защита от сблъсък и разумен марж за безопасност. За по-леки конфигурации 12 кг може да са достатъчни. За по-тежки заваръчни глави или по-сложни инструменти 25 кг осигуряват повече гъвкавост.
3. Изберете лазерната мощност
Лазерният източник трябва да се избира според типа материал, дебелината, скоростта на заваряване и изискванията към съединението. Неръждаема стомана, въглеродна стомана, поцинкована стомана, алуминий и мед могат да изискват различни процесни стратегии. Добрата система не трябва само да има достатъчно мощност, но и стабилен изход и надежден процесен контрол.
4. Изберете заваръчната глава и охладителя
Заваръчната глава влияе на качеството на заварката, контрола на точките, стабилността и монтирането на робота. Охладителят трябва да съответства на лазерната мощност и работната среда. Точно както при направи си сам лазерен режещ апарат, охлаждането не е опция. Стабилната температура е една от основите на стабилното лазерно представяне.
От направи си сам рязане до направи си сам заваряване: същият път на учене
Успехът на направи си сам влакнест лазерен рязане доказа, че много потребители са готови да изградят, разберат и подобрят собствените си лазерни машини, ако системата е разделена на ясни модули и подкрепена с правилния контролен списък.
Направи си сам роботизирано лазерно заваряване следва същия път. Разликата е, че роботизираната ръка заменя машинното легло, а заваръчната глава заменя режещата глава. Лазерният източник и охладителят остават познати. Управлението на системата става по-интегрирано, тъй като роботът и лазерният модул могат да бъдат свързани чрез подготвена сигнална логика.
За потребители, които вече разбират лазерното рязане, роботизираната лазерна заварка не е напълно нов свят. Това е следващата стъпка от същата модулна идея.
За кого е тази система за направи си сам роботизирана лазерна заварка?
Този вид система е подходяща за потребители, които искат да преминат от ръчна заварка или ръчно лазерно заваряване към по-стабилна автоматизирана заварка. Особено полезна е за:
Това е особено релевантно и за работилници, които вече притежават лазерен режещ апарат. След като можете бързо да режете листов метал, заваряването често става следващото производствено затруднение. В типичен сценарий на производство на повтарящи се части, изходът от един продуктивен лазерен режещ апарат може да изисква около осем ръчни заваръчни станции, за да се поддържа последващият монтаж. С роботизирана лазерна заварка същият поток може да се обработва от около две до три роботизирани заваръчни клетки, в зависимост от размера на частта, проектирането на приспособлението, дължината на заварката, материала и изискванията на процеса.
- Малки производствени екипи, произвеждащи повтарящи се части
- Работилници за листов метал, които се нуждаят от постоянен външен вид на заварките
- Екипи за научноизследователска и развойна дейност, работещи с различни материали и версии на продукти
- Фабрики, които искат да тестват роботизирана заварка преди да инвестират в голяма ключова линия
- Потребители на направи си сам лазери, които вече разбират избора на лазерен източник, охладител и оптичен модул
Целта не е да се направи роботизираната заварка да изглежда проста по небрежен начин. Лазерната заварка все още изисква защита за безопасност, проектиране на приспособления, проверка на процеса и обучение на операторите. Целта е да се направи структурата на системата ясна, за да могат потребителите да разберат какво изграждат и защо всеки модул е важен.
Напомняне за безопасност
Роботизираната лазерна заварка е индустриален лазерен процес. Потребителите трябва да осигурят подходяща лазерна защита, включително защитно ограждение, логика за заключване, извличане на изпарения, предотвратяване на пожари, обучение на операторите и подходящи лични предпазни средства. Роботът също въвежда изисквания за безопасност при движение. Преди производството всяка система трябва да бъде проверена при безопасни условия и валидирана с реални детайли.
Заключение: Роботизираната лазерна заварка е следващият проект за направи си сам лазер
Направи си сам лазерният режещ апарат с влакна ни научи на важен урок: когато сложна лазерна машина е разделена на разбираеми модули, потребителите могат успешно да я изградят.
DIY роботизираната лазерна заваръчна система следва същата логика. Машинното легло се превръща в роботна ръка. Режещата глава става заваръчна глава. Лазерният източник и охладителят остават основни модули. Основната разлика е, че роботният и лазерният модул могат да бъдат подготвени с предварително зададени параметри и сигнално отстраняване на грешки, след което свързани по много по-прост начин.
Ако се интересувате от изграждане на собствена роботизирана лазерна заваръчна система, можете да започнете от колекцията 3D робот лазерно заваряване, да прегледате нашия наръчник за DIY роботизирано лазерно заваряване или да се свържете с нас с размерите на детайла, материала, дебелината, пътя на заваряване, необходимия обхват и очаквания производствен обем. Можем да ви помогнем да изберете правилната роботна ръка, лазерен източник, заваръчна глава, охладител и пакет за поддръжка.
ЧЗВ
По-трудно ли е DIY роботизираното лазерно заваряване в сравнение с изграждането на DIY влакнест лазерен режещ апарат?
Не непременно. DIY влакнест лазерен режещ апарат изисква детайлно окабеляване и настройка на двигатели, серво задвижвания, управление на рязане, лазерен изход, режеща глава, газово управление и охладител. DIY роботизирана лазерна заваръчна система може да бъде по-лесна, ако роботният модул и лазерният модул са предварително конфигурирани и свързани чрез предварително зададена сигнална логика.
Какъв е еквивалентът на леглото на лазерния режещ апарат при роботизираното заваряване?
Роботната ръка е еквивалент на машинното легло. При режещите машини потребителите избират работната площ и материала на леглото. При роботизираното заваряване потребителите избират обхвата на ръката и полезния товар.
Кои са основните части на DIY роботизирана лазерна заваръчна система?
Основните части включват роботна ръка, роботен контролер, лазерен източник, лазерна заваръчна глава, воден охладител, интерфейс за управление на заваряването, система за безопасност, приспособление и опционален подавател на жица в зависимост от заваръчния процес.
Защо полезният товар е важен?
Полезният товар трябва да покрива заваръчната глава, скобите, кабелния пакет, аксесоарите за подаване на жица, ако се използват, и марж за безопасност. Изборът на твърде малък полезен товар може да намали стабилността на движението и да ограничи бъдещи ъпгрейди.
Може ли наистина един Ethernet кабел да свърже робота и лазерния модул?
В подготвената модулна конфигурация, роботният модул и лазерният модул могат да бъдат свързани чрез един Ethernet кабел след предварително завършване на сигналната логика и параметричните настройки. Крайният план за окабеляване зависи от избрания робот, контролер, лазерен източник, заваръчна глава и дизайн на безопасността.
