Découpe laser 3D par robot : votre guide de mise à niveau industrielle

Introduction

Avec l'accélération de la fabrication intelligente, la découpe laser pilotée par robot devient la solution privilégiée pour les usines modernes. Elle surpasse les méthodes traditionnelles lorsqu'il s'agit de parois fines, de métaux dissemblables ou de soudures 3D complexes.

Ce projet propose une série de vidéos DIY qui vous guide de l'unboxing et de la calibration jusqu'à l'ajustement des processus en conditions réelles, offrant aux entreprises comme aux créateurs une feuille de route pratique pour le traitement laser automatisé..Dans cet article de blog, vous pouvez cliquer sur la vidéo suivante pour regarder directement la première saison de la série.

Technologie clé en un coup d'œil

Le traitement laser 3D par robot combine la découpe laser, le suivi en temps réel de l'axe Z, et la planification de trajectoire robotisée 6 axes/7 axes en un système à haute intégrité. Il cible les pièces où la précision de trajectoire est cruciale — composants d'avion, échappements de voiture, cadres en tôle.

Son avantage technique principal inclut :

• Contrôle ultra-précis pour une qualité de soudure extrêmement constante
• Zone affectée par la chaleur minimale, particulièrement adaptée au soudage de matériaux sensibles à la chaleur et aux dispositifs de précision, préservant les excellentes propriétés originales des matériaux
• Capacités de fabrication flexibles, avec des robots pouvant être reprogrammés rapidement, permettant à un ensemble d'équipements de gérer plusieurs types de pièces, améliorant grandement l'utilisation des équipements et la flexibilité de production
• Traitement sans contact pour éviter l'usure mécanique traditionnelle

Vue d'ensemble du système & liste des équipements clés

L'installation est divisée en trois sous-systèmes — plateforme robotique, unité de traitement laser et contrôle auxiliaire — comprenant plus de 30 composants. Articles courants :Source laser MAX 3000W, Armoire de contrôle du processus de découpe, Tête de découpe à mise au point automatique BMH110, Système d'axe Z & câble de fin de course, Refroidisseur d'eau Hanli 3000W, Système de contrôle de gaz, Armoire de contrôle du robot, Lchaque pendentif, etc.

Pour une liste complète de découpe, nous fournissons un Liste de contrôle pour la découpe laser 3D robotisée ici.

1. Plateforme robotique

• Corps du robot industriel : 6 axes/7 axes, charge utile de 5-50kg, pfournit un contrôle précis du mouvement tridimensionnel (Ce robot est le modèle M20iA).

• Contrôleur de robot : système de contrôle en temps réel pour la planification et l'exécution de trajectoires de mouvement

• Panneau d'enseignement : interface tactile pour l'écriture et le débogage de programmes

2. Système laser

• Source laser : Laser à fibre 1-10kW fournissant un faisceau laser à haute densité de puissance

• Système de découpe robotisé : performance de découpe de plaques extrêmement épaisses, personnalisée pour les robots, parfaitement adaptée à diverses plateformes robotiques

• Tête de découpe laser : intègre efficacement les faisceaux, optimise les systèmes optiques et les conceptions de refroidissement par eau

• Système d'axe Z : Un mouvement vertical précis peut être réalisé via une vis à billes, un pignon et crémaillère ou un entraînement par moteur linéaire.

• Système de refroidissement : refroidissement par eau en boucle fermée avec contrôle de température à ±0,1°C pour la gestion de la température du laser et de la tête de soudage.

3. Systèmes auxiliaires

• Système d'alimentation de fil : mécanisme d'alimentation de fil précis avec contrôle de vitesse sans paliers, supportant divers diamètres et matériaux de fil pour différentes exigences de soudage.
• Système de protection par gaz : composants de contrôle de gaz multi-canaux fournissant du gaz de protection et du gaz auxiliaire, garantissant la qualité de la soudure et empêchant l'oxydation.

Spécifications Techniques & Indices de Performance

Avantages Stratégiques de la Sélection de la Charge Utile

La sélection appropriée de la charge utile du robot est fondamentale pour atteindre une performance optimale de fabrication dans les opérations de découpe. Notre approche systématique d'adaptation de la charge utile garantit un retour sur investissement maximal tout en offrant la flexibilité nécessaire pour s'adapter aux exigences de production changeantes.

• Flexibilité d'Application : Une plateforme robotique unique peut supporter plusieurs configurations d'outils pour des tâches de fabrication diverses
• Protection de l'Investissement : La capacité de charge utile évolutive permet d'accommoder les futures mises à niveau des processus et l'évolution technologique
• Efficacité Opérationnelle : La dynamique optimisée du robot réduit les temps de cycle et la consommation d'énergie dans toutes les applications
• Optimisation de la Maintenance : Un équilibrage de charge approprié prolonge la durée de vie des équipements et réduit les coûts de maintenance

Secteurs d'Industrie Applicables & Cas d'Application

1. Aérospatial

• Soudage de pales de turbine de moteur à réaction, assemblage de composants de système de carburant, soudage de joints de structure de cadre d'avion, fabrication de pièces de train d'atterrissage
• Impact thermique minimal pour éviter la corrosion intergranulaire ; traitement flexible assisté par CCD de plusieurs pièces.

2. Dispositifs électroniques

• Étanchéité des boîtiers de smartphones, assemblage de packs batteries, fabrication de connecteurs, fixation de dissipateurs thermiques
• Bibliothèque de paramètres intégrée dans l'armoire de contrôle réduisant la dépendance manuelle

3. Fabrication intelligente & domaine Maker

• DIY de diverses pièces en tôle en petites séries, production d'œuvres métalliques
• Construction guidée par tutoriel ; liste bilingue pour un déploiement mondial

Si vous souhaitez en savoir plus sur la découpe robotisée 3D, vous pouvez cliquer sur la vidéo ci-dessous pour plus d'informations. La chaîne YouTube « LASER INSIGHTS CHINA » présente également des informations relatives au contrepoids de l'axe Z du robot, aux principales industries d'application de la découpe 3D, ainsi qu'à d'autres connaissances liées à la découpe robotisée 3D.

Déploiement réel & défis d'intégration

• Comment éviter les interférences de trajectoire entre le robot et l'axe Z ?
• Comment les fluctuations de la température de l'eau de refroidissement affectent-elles la durée de vie du laser ?
  
• Une pression d'air anormale peut-elle provoquer un échec de découpe ?
• Comment acheminer le câblage des signaux pour minimiser les interférences électromagnétiques ?

Ces sujets seront expliqués en détail dans la section « Point clé de tournage » de chaque épisode.

Tendances futures & évolution technologique

• Reconnaissance automatique de trajectoire par laser + IA
• Partage de bibliothèque de processus basé sur le cloud et contrôle à distance
• Intégration hybride avec AGV et robots collaboratifs
• Retour en temps réel des usines jumeaux numériques

FAQ 

Q1 : Quels matériaux conviennent à la découpe laser ?
R : Acier inoxydable, acier au carbone, alliage d'aluminium, alliage de titane, etc.

Q2 : Quelles marques de robots sont recommandées ?
A : Premier niveau : Stäubli ; deuxième niveau : FANUC, ABB, KUKA et Yaskawa ; troisième engrenage : Les marques nationales incluent Turing, Canopus, Estun, Efort, etc.

Q3 : Quelle est la durée de la mise en service du système ?
R : Un système standardisé prend environ 10 à 14 jours ouvrables.

Q4 : Quelles compétences les opérateurs doivent-ils posséder ?
R : Connaissance de l'enseignement robotique et des connexions électriques de base.

Q5 : Quel est le coût d'un système complet ?
A : Selon la puissance et la marque du robot, le coût varie de 150 000 RMB à plus de 800 000 RMB.

Q6 : L'équipement peut-il être exporté ?
R : La plupart des composants peuvent être exportés, sauf certains lasers haute puissance.

Conclusion

Ce projet est plus qu'une étude de cas pratique d'intégration robotique — c'est aussi un exemple premium de production vidéo industrielle. Si vous vous intéressez à la soudure et à la découpe automatisées, au marketing vidéo industriel ou à la diffusion technologique, nous vous invitons à :

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