Roboter 3D Laserschneiden: Ihr Industrielles Upgrade-Handbuch

Einführung

Mit der Beschleunigung der intelligenten Fertigung werden robotergesteuerte Laserschneidanlagen zur bevorzugten Lösung für moderne Fabriken. Sie übertreffen herkömmliche Methoden bei dünnen Wänden, unterschiedlichen Metallen oder komplexen 3D-Nahtverläufen.

Dieses Projekt liefert eine DIY-Videoserie, die Sie vom Auspacken und der Kalibrierung bis zur realen Prozessoptimierung führt und sowohl Unternehmen als auch Machern eine praktische Roadmap zur automatisierten Laserbearbeitung bietet..In diesem Blogbeitrag können Sie auf das folgende Video klicken, um die erste Staffel der Serie direkt anzusehen.

Kerntechnologie auf einen Blick

Das Robot 3D-Laserbearbeitungssystem vereint Laserschneiden, Echtzeit-Z-Achsen-Verfolgung und 6-Achsen/7-Achsen-Roboterpfadplanung in einem hochintegrierten System. Es richtet sich an Teile, bei denen Pfadgenauigkeit entscheidend ist – Flugzeugkomponenten, Autoabgase, Blechrahmen.

Seine wesentlichen technischen Vorteile umfassen:

• Ultrahohe Präzisionssteuerung für extrem gleichbleibende Schweißqualität
• Minimale wärmebeeinflusste Zone, besonders geeignet für das Schweißen wärmeempfindlicher Materialien und Präzisionsgeräte, wodurch die ursprünglichen hervorragenden Eigenschaften der Materialien erhalten bleiben
• Flexible Fertigungsmöglichkeiten mit Robotern, die schnell umprogrammiert werden können, sodass ein Satz Ausrüstung mehrere Werkstückarten bearbeiten kann, was die Auslastung der Ausrüstung und die Produktionsflexibilität erheblich verbessert
• Berührungslose Bearbeitung zur Vermeidung von traditionellem mechanischem Verschleiß

Systemübersicht & Liste der Hauptausrüstung

Die Einrichtung ist in drei Teilsysteme unterteilt – Roboterplattform, Laserbearbeitungseinheit und Hilfssteuerung – und umfasst über 30 Komponenten. Übliche Elemente:MAX 3000W Laserquelle, Steuerschrank für Schneidprozess, BMH110 Auto-Fokus Schneidkopf, Z-Achsen-System & Endschalterkabel, Hanli 3000W Wasser-Kühler, Gasregelsystem, Roboter-Steuerschrank, Tje Anhänger usw.

Für eine vollständige Schneideliste stellen wir eine Roboter 3D Laserschneid-Checkliste hier.

1. Roboterplattform

• Industrieroboter-Körper : 6-Achsen/7-Achsen, 5-50kg Nutzlast, pBieten präzise dreidimensionale Bewegungssteuerung (Dieser Roboter ist das Modell M20iA).

• Robotersteuerung : Echtzeit-Steuerungssystem für Bewegungsbahnplanung und -ausführung

• Teach Pendant : Touchscreen-Bedienoberfläche für Programmierung und Debugging

2. Lasersystem

• Lasersystem : 1-10kW Faserlaser liefert einen Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte

• Laserschneidkopf: Strahlen effektiv integrieren, optische Systeme und Wasserkühldesigns optimieren

• Kühlsystem : Geschlossener Wasserkreislauf mit ±0,1°C Temperaturregelung zur Temperaturverwaltung von Laser und Schweißkopf.

3. Hilfssysteme

• Drahtvorschubsystem : Präziser Drahtvorschubmechanismus mit stufenloser Geschwindigkeitsregelung, unterstützt verschiedene Drahtdurchmesser und Materialien für unterschiedliche Schweißanforderungen.
• Gas-Schutzsystem : mehrkanalige Gassteuerungskomponenten, die Schutzgas und Hilfsgas bereitstellen, um die Schweißqualität zu gewährleisten und Oxidation zu verhindern.

Technische Spezifikationen & Leistungskennzahlen

Vorteile der strategischen Nutzlastauswahl

Die richtige Auswahl der Roboter-Nutzlast ist grundlegend, um optimale Fertigungsleistungen bei Schneidvorgängen zu erzielen. Unser systematischer Ansatz zur Nutzlastanpassung gewährleistet maximale Kapitalrendite und bietet gleichzeitig die Flexibilität, sich an wechselnde Produktionsanforderungen anzupassen.

• Anwendungsflexibilität: Eine einzelne Roboterplattform kann mehrere Werkzeugkonfigurationen für vielfältige Fertigungsaufgaben unterstützen
• Investitionsschutz: Skalierbare Nutzlastkapazität ermöglicht zukünftige Prozessupgrades und technologische Weiterentwicklung
• Betriebseffizienz: Optimierte Roboterdynamik reduziert Zykluszeiten und Energieverbrauch in allen Anwendungen
• Wartungsoptimierung: Richtige Lastverteilung verlängert die Lebensdauer der Ausrüstung und senkt die Wartungskosten

Anwendbare Branchen & Anwendungsfälle

1. Luft- und Raumfahrt

• Schweißen von Turbinenschaufeln von Strahltriebwerken, Montage von Kraftstoffsystemkomponenten, Schweißen von Flugzeugrahmenstrukturverbindungen, Herstellung von Fahrwerkskomponenten
• Minimale Wärmeeinwirkung zur Vermeidung von interkristalliner Korrosion; CCD-unterstützte flexible Bearbeitung mehrerer Teile.

2. Elektronische Geräte

• Versiegelung von Smartphone-Gehäusen, Batteriepacks-Montage, Steckverbinderherstellung, Kühlkörperbefestigungen
• Integrierte Schaltschranks-Parameterbibliothek reduziert manuelle Abhängigkeit

3. Intelligente Fertigung & Maker-Domäne

• DIY von verschiedenen Kleinserien-Blechteilen, Metallkunstproduktion
• Tutorial-geführter Aufbau; zweisprachige Liste unterstützt globale Bereitstellung

Wenn Sie mehr über 3D-Roboter-Schneiden erfahren möchten, können Sie auf das untenstehende Video klicken für weitere Informationen. Der YouTube-Kanal "LASER INSIGHTS CHINA" stellt auch Informationen zum Z-Achsen-Gegengewicht des Roboters, den Hauptanwendungsbranchen des 3D-Schneidens und weiteres Wissen über das 3D-Roboter-Schneiden vor.

Herausforderungen bei der realen Implementierung & Integration

• Wie verhindert man Pfadinterferenzen zwischen dem Roboter und der Z-Achse?
• Wie wirken sich Schwankungen der Kühlwassertemperatur auf die Lebensdauer des Lasers aus?
  
• Kann abnormaler Luftdruck Schneidfehler verursachen?
• Wie kann die Signalverkabelung verlegt werden, um elektromagnetische Störungen zu minimieren?

Diese Themen werden im Abschnitt "Key Shooting Point" jeder Episode ausführlich erklärt.

Zukünftige Trends & technologische Entwicklung

• Laser + KI automatische Trajektorieerkennung
• Cloud-basierte Prozessbibliotheksfreigabe und Fernsteuerung
• Hybride Integration mit AGVs und kollaborativen Robotern
• Echtzeit-Feedback von Digital-Twin-Fabriken

HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN 

F1: Welche Materialien eignen sich für das Laserschneiden?
A: Edelstahl, Baustahl, Aluminiumlegierung, Titanlegierung usw.

F2: Welche Roboterhersteller werden empfohlen?
A: Erster Gang: Stäubli; zweiter Gang: FANUC, ABB, KUKA und Yaskawa; dritter gear: Inländische Marken umfassen Turing, Canopus, Estun, Efort und andere.

F3: Wie lange dauert die Systeminbetriebnahme?
A: Ein standardisiertes System benötigt etwa 10-14 Arbeitstage.

F4: Welche Fähigkeiten müssen Bediener haben?
A: Vertrautheit mit Roboterprogrammierung und grundlegenden elektrischen Anschlüssen.

F5: Was kostet ein komplettes System?
A: Je nach Leistung und Roboter-Marke liegen die Kosten zwischen RMB 150.000 und über 800.000.

F6: Kann die Ausrüstung exportiert werden?
A: Die meisten Komponenten können exportiert werden, mit Ausnahme bestimmter Hochleistungslaser.

Fazit

Dieses Projekt ist mehr als eine praxisnahe Fallstudie zur Roboterintegration – es ist auch ein erstklassiges Beispiel für industrielle Videoproduktion. Wenn Sie an automatisiertem Schweißen und Schneiden, industriellem Videomarketing oder Technologietransfer interessiert sind, laden wir Sie ein:

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