Přibližně před rokem a půl jsme sdíleli kompletní návod, jak postavit DIY vláknovou laserovou řezačku kovových plechů. Tento projekt pomohl mnoha uživatelům pochopit jednu důležitou věc: laserový stroj není záhadou, když ho rozdělíte na jasné moduly.
DIY vláknová laserová řezačka není jen jeden stroj. Je to mechanická platforma, laserový zdroj, řezací hlava, chladič, pohybový systém, řídicí systém řezu, kabeláž a ladění procesu. Jakmile je každý modul správně vybrán a propojen, celý systém je pochopitelný a sestavitelný.
Nyní aplikujeme stejný přístup na nový projekt: DIY robotické laserové svařování. Na první pohled zní robotické svařování pokročileji než řezání plechu. Ale když porovnáte oba systémy vrstvu po vrstvě, struktura je velmi podobná. V některých ohledech je DIY robotický laserový svařovací systém dokonce snazší sestavit, protože robotická platforma a laserový modul mohou být připraveny jako dva jasné moduly s přednastavenými parametry a signální logikou.
Jádrové porovnání: strojové lůžko vs robotické rameno
Pro DIY vláknovou laserovou řezačku je mechanickým základem strojové lůžko. Při výběru lůžka uživatelé obvykle zohledňují dva hlavní faktory:
- Pracovní plocha: například 3000 x 1500 mm, 4000 x 2000 mm, 6000 x 2000 mm a další zakázkové rozměry.
- Materiál lůžka: například hliníkové profilové konstrukce nebo svařované konstrukce z uhlíkové oceli.
Pro DIY robotický laserový svařovací systém již mechanický základ není ploché strojové lůžko. Stává se jím robotické rameno. Logika výběru je také jednoduchá a uživatelé musí zvážit hlavně dva parametry:
- Dosažitelnost ramene: například 1,2 m, 1,4 m, 1,8 m nebo jiné pracovní rozsahy.
- Nosnost: například 12 kg, 25 kg nebo více, v závislosti na svařovací hlavě, kabelovém balíčku, držácích a bezpečnostní rezervě.
Například uživatelé mohou porovnat robotické platformy v řadě SFRW Series Robot Industrial Laser Welding podle dosahu, nosnosti, velikosti dílu a uspořádání přípravků.
Jinými slovy, robotické rameno hraje stejnou roli, jakou v laserové řezačce hraje strojové lůžko. Určuje pracovní prostor, rozsah pohybu a mechanické schopnosti systému.
Porovnání laserových modulů: řezací hlava vs svařovací hlava
Laserová strana je ještě přímější. V DIY vláknové laserové řezačce klíčový laserový modul obvykle zahrnuje:
V DIY robotickém laserovém svařovacím systému je struktura téměř stejná:
Laserový zdroj dodává energii. Hlava řídí, jak tato energie dosáhne obrobku. Chladič chrání laserový zdroj a optické komponenty tím, že udržuje systém na stabilní pracovní teplotě. Pokud už rozumíte DIY laserové řezačce, rozumíte už polovině DIY robotického laserového svařovacího systému.
Porovnání systémů vedle sebe
| Vrstva systému | DIY vláknová laserová řezačka | DIY robotické laserové svařování |
|---|---|---|
| Mechanická platforma | Stůl stroje | Rameno robota |
| Hlavní mechanické parametry | Pracovní plocha, materiál podložky | Dosah ramene, nosnost |
| Typické příklady | 3000 x 1500 mm, 4000 x 2000 mm, 6000 x 2000 mm; hliníkový profil nebo uhlíková ocel | Dosah 1,2 m, 1,4 m, 1,8 m; nosnost 12 kg nebo 25 kg |
| Laserový modul | Laserový zdroj, řezací hlava, chladič | Laserový zdroj, svařovací hlava, chladič |
| Pohyb a řízení | Servomotory, servopohony, řídicí systém řezání, řízení osy Z, řízení plynu | Řídicí jednotka robota, řízení svařovacího procesu, rozhraní laserového signálu, podávání drátu a řízení plynu podle potřeby |
| Pracovní zátěž DIY | Mechanická montáž, zapojení motoru, ladění ovladače, nastavení řezacího systému, nastavení laserového zdroje, nastavení řezací hlavy, nastavení chladiče | Instalace svařovací hlavy, připojení chladiče, připojení robotického a laserového modulu, zavolání přednastavených parametrů, ověření svařovacího procesu |
| Obtížnost integrace | Vyšší, protože pohyb, laser, řízení, elektrické zapojení a nastavení procesu musí být sladěny jeden po druhém | Nižší, protože robotický modul a laserový modul mohou být předkonfigurovány před dodáním |
Proč může být DIY robotické laserové svařování jednodušší, než se očekává
Když jsme stavěli DIY vláknové laserové řezačky, uživatelé museli připojit a doladit mnoho samostatných částí: laserový zdroj, motor a ovladač, řezací hlavu, řezací software, osu Z, řízení plynu, vodní chladič a elektrické zapojení. Je to cenný proces učení, ale také vyžaduje čas a technickou trpělivost.
Pro DIY robotický laserový svařovací systém máme jiný přístup k integraci. Celý stroj dělíme na dva velké moduly:
- Mechanický modul: robotické rameno, řídicí jednotka robota a pohybová platforma.
- Laserový modul: laserový zdroj, svařovací hlava, chladič, rozhraní řízení svařování a související signálová logika.
Důležité je, že ladění signálů a přednastavení parametrů lze dokončit předem. Poté uživatel nemusí systém znovu stavět od nuly. V mnoha případech lze robotický modul a laserový modul propojit jedním ethernetovým kabelem, což výrazně zjednodušuje instalaci.
To je hlavní důvod, proč věříme, že DIY robotické laserové svařování má silný potenciál. Zachovává ducha DIY, ale odstraňuje velkou část obtížné práce s laděním signálů.
Co ještě potřebujete vybrat?
Zjednodušený systém neznamená, že každá konfigurace je stejná. Pro sestavení správné robotické laserové svařovací buňky musí uživatelé stále vybrat hlavní moduly podle svých skutečných obrobků.
Pokud chcete vidět, jak se tyto volby spojují v kompletní výrobní buňce, můžete také prohlédnout naše klíčové robotické laserové svařovací pracoviště pro referenční rozvržení a nápady na konfiguraci.
Rychlý konfigurátor: Sestavte svařovací buňku jako výrobní PC
Na našem konfigurátoru klíčových pracovních stanic je robotická laserová svařovací buňka sestavena krok za krokem. To je užitečné pro uživatele DIY, protože ukazuje, že systém není tajemná černá skříňka. Je to skupina volitelných modulů, které musí odpovídat obrobku, přípravku, svařovací dráze a výrobnímu cíli.
| Krok konfigurátoru | Hlavní volby | Proč je to důležité |
|---|---|---|
| Rameno robota | Efort SFRW-1214 12 kg / 1479 mm, SFRW-1220 12 kg / 2025 mm nebo SFRW-2518 25 kg / 1850 mm | Dosah a nosnost rozhodují, zda robot může s dostatečnou stabilitou a rezervou nástrojů dosáhnout na svarový šev. |
| Výkon laseru | Možnosti výkonu 1500W, 2000W, 3000W nebo vyšší po přezkoumání projektu | Výkon by měl odpovídat materiálu, tloušťce, typu spoje, cílové rychlosti a požadavku na kvalitu svaru. |
| Značka laserového zdroje | Rodina zdrojů MAX MFSC / MFMC nebo rodina vláknových zdrojů Raycus RFL CW | Zdroj potřebuje stabilní výstup, kompatibilní řídicí signály a servisní podporu pro vybraný proces. |
| Automaticky sladěný hardware | Svařovací hlava Raytools a chladič S&A CWFL sladěné s vybraným výkonem laseru | Svařovací hlava, optika a chladicí systém by měly být vybrány jako jeden sladěný laserový modul. |
| Procesní moduly | Sada podavače drátu, sada dalšího externího osy a sledování svaru podle potřeby | Tyto možnosti pomáhají zvládat mezery, větší díly, koordinovaný pohyb, dlouhé svary a variace při sestavení. |
Živý konfigurátor také vytváří jednoduchý souhrn ve stylu kusovníku: robot, zdroj laseru, svařovací hlava, chladič a vybrané možnosti. Pro DIY projekt robotického laserového svařování je tento kontrolní seznam praktickým způsobem, jak předejít nesouladu komponent před zahájením instalace.
1. Vyberte dosah robotického ramene
Dosah ramene rozhoduje o pracovním poloměru. Robotické rameno o délce 1,2 m může být vhodné pro kompaktní pracoviště a malé díly. Rameno 1,4 m je vyváženou volbou pro mnoho svařovacích prací s plechy. Rameno 1,8 m je lepší pro větší konstrukce, skříně, rámy nebo díly vyžadující širší rozsah pohybu.
2. Vyberte nosnost robota
Nosnost není jen hmotnost svařovací hlavy. Měla by zahrnovat svařovací hlavu, montážní držák, kabelový balíček, příslušenství pro podávání drátu, pokud se používá, ochranu proti kolizím a rozumnou bezpečnostní rezervu. Pro lehčí konfigurace může stačit 12 kg. Pro těžší svařovací hlavy nebo složitější nástroje je 25 kg flexibilnější.
3. Vyberte výkon laseru
Zdroj laseru by měl být vybrán podle typu materiálu, tloušťky, rychlosti svařování a požadavků na spoj. Nerezová ocel, uhlíková ocel, pozinkovaná ocel, hliník a měď mohou vyžadovat různé procesní strategie. Dobrý systém by neměl mít jen dostatečný výkon, ale také stabilní výstup a spolehlivou kontrolu procesu.
4. Vyberte svařovací hlavu a chladič
Svařovací hlava ovlivňuje kvalitu svaru, kontrolu bodu, stabilitu a upevnění na robotu. Chladič musí odpovídat výkonu laseru a pracovnímu prostředí. Stejně jako u DIY laserového řezače není chlazení volitelné. Stabilní teplota je jedním ze základů stabilního výkonu laseru.
Od DIY řezání k DIY svařování: Stejná cesta učení
Úspěch DIY vláknového laserového řezání dokázal, že mnoho uživatelů je ochotno si své vlastní laserové stroje postavit, pochopit a vylepšit, pokud je systém rozdělen do jasných modulů a podpořen správným kontrolním seznamem.
DIY robotické laserové svařování následuje stejnou cestu. Rozdíl je v tom, že robotické rameno nahrazuje strojní stůl a svařovací hlava nahrazuje řezací hlavu. Zdroj laseru a chladič zůstávají stejné. Řízení systému je více integrované, protože robot a laserový modul lze propojit pomocí připravené signální logiky.
Pro uživatele, kteří již rozumějí laserovému řezání, není robotické laserové svařování úplně nový svět. Je to další krok téže modulární myšlenky.
Pro koho je tento DIY robotický laserový svařovací systém určen?
Tento typ systému je vhodný pro uživatele, kteří chtějí přejít od manuálního svařování nebo ručního laserového svařování k stabilnějšímu automatizovanému svařování. Je zvláště užitečný pro:
Je to také zvláště relevantní pro dílny, které již vlastní laserový řezací stroj. Jakmile dokážete rychle řezat plechy, svařování často představuje další výrobní úzké místo. V typickém scénáři výroby opakovaných dílů může výstup z jednoho produktivního laserového řezače vyžadovat asi osm manuálních svařovacích stanic, aby držel krok s následnou montáží. S robotickým laserovým svařováním může stejný tok zvládnout asi dvě až tři robotické svařovací buňky, v závislosti na velikosti dílu, návrhu přípravku, délce svaru, materiálu a požadavcích procesu.
- Malé výrobní týmy vyrábějící opakované díly
- Dílny na plechy, které potřebují konzistentní vzhled svarů
- Výzkumné a vývojové týmy pracující s různými materiály a verzemi produktů
- Továrny, které chtějí otestovat robotické svařování před investicí do velké klíčové linky
- DIY uživatelé laserů, kteří již rozumějí výběru laserového zdroje, chladiče a optické hlavy
Cílem není, aby robotické svařování vypadalo lehkovážně jednoduché. Laserové svařování stále vyžaduje bezpečnostní ochranu, návrh přípravků, ověření procesu a školení obsluhy. Cílem je zpřehlednit strukturu systému, aby uživatelé pochopili, co staví a proč je každý modul důležitý.
Připomenutí bezpečnosti
Robotické laserové svařování je průmyslový laserový proces. Uživatelé musí zajistit správnou laserovou bezpečnostní ochranu, včetně ochranného krytu, logiky zámku, odsávání výparů, prevence požáru, školení obsluhy a vhodných osobních ochranných pomůcek. Robot také přináší požadavky na bezpečnost pohybu. Před zahájením výroby by měl být každý systém zkontrolován za bezpečných podmínek a ověřen na skutečných dílech.
Závěr: Robotické laserové svařování je další DIY laserový projekt
DIY laserový řezací stroj na vlákna nás naučil důležitou lekci: když je složitý laserový stroj rozdělen do pochopitelných modulů, uživatelé ho mohou úspěšně sestavit.
DIY robotický laserový svařovací systém následuje stejnou logiku. Strojová podložka se stává robotickým ramenem. Řezací hlava se stává svarovou hlavou. Laserový zdroj a chladič zůstávají jádrovými moduly. Hlavní rozdíl je v tom, že robotický a laserový modul mohou být připraveny s přednastavenými parametry a laděním signálu a poté propojeny mnohem jednodušším způsobem.
Pokud máte zájem o stavbu vlastního robotického laserového svařovacího systému, můžete začít v kolekci 3D robotického laserového svařování, prostudovat náš úvod do DIY robotického laserového svařování nebo nás kontaktovat s velikostí, materiálem, tloušťkou, svařovací cestou, požadovaným dosahem a očekávaným objemem výroby vašeho obrobku. Pomůžeme vám vybrat správné robotické rameno, laserový zdroj, svarovou hlavu, chladič a podpůrný balíček.
Často kladené otázky
Je DIY robotické laserové svařování složitější než stavba DIY vláknového laserového řezače?
Není to nutně pravda. DIY vláknový laserový řezací stroj vyžaduje detailní zapojení a ladění motorů, servopohonů, řízení řezu, laserového výstupu, řezací hlavy, řízení plynu a chladiče. DIY robotický laserový svařovací systém může být jednodušší, pokud jsou robotický modul a laserový modul předkonfigurovány a propojeny přes přednastavenou logiku signálu.
Co je robotickým svařováním ekvivalentem podložky laserové řezačky?
Robotické rameno je ekvivalentem stroje. U řezačky uživatelé volí pracovní plochu a materiál stroje. U robotického svařování uživatelé volí dosah ramene a nosnost.
Jaké jsou jádrové části DIY robotického laserového svařovacího systému?
Jádrové části zahrnují robotické rameno, řídicí jednotku robota, laserový zdroj, laserovou svarovou hlavu, vodní chladič, rozhraní pro řízení svařování, bezpečnostní systém, přípravek a volitelný podavač drátu v závislosti na svařovacím procesu.
Proč je nosnost důležitá?
Nosnost musí pokrývat svarovou hlavu, držáky, kabelový balíček, příslušenství pro podávání drátu, pokud se používá, a bezpečnostní rezervu. Výběr příliš malé nosnosti může snížit stabilitu pohybu a omezit budoucí rozšíření.
Může jeden ethernetový kabel opravdu propojit robot a laserový modul?
V připravené modulární konfiguraci lze robotický modul a laserový modul propojit jedním ethernetovým kabelem poté, co jsou předem dokončeny logika signálu a nastavení parametrů. Konečný plán zapojení závisí na zvoleném robotu, řídicím systému, laserovém zdroji, svarové hlavě a bezpečnostním designu.
