Pred približno eno leto in pol smo delili celovit vodič o tem, kako zgraditi DIY vlakenski laserski rezalnik kovinskih plošč. Ta projekt je mnogim uporabnikom pomagal razumeti eno pomembno stvar: laserski stroj ni skrivnosten, če ga razdelite na jasne module.
DIY vlakenski laserski rezalnik ni le en stroj. Je mehanska platforma, laserski vir, rezalna glava, hladilnik, gibalni sistem, nadzorni sistem rezanja, ožičenje in nastavitev procesa. Ko je vsak modul pravilno izbran in povezan, je celoten sistem razumljiv in sestavljiv.
Zdaj isto razmišljanje uporabljamo za nov projekt: DIY robotsko lasersko varjenje. Sprva se robotsko varjenje zdi bolj napredno kot rezanje pločevine. A ko primerjate oba sistema plast za plastjo, je struktura zelo znana. V nekaterih pogledih je DIY robotski laserski varilni sistem celo lažji za sestavo, saj lahko robotsko platformo in laserski modul pripravite kot dva jasna modula s prednastavljenimi parametri in signalno logiko.
Glavna primerjava: postelja stroja proti robotski roki
Pri DIY vlakenskem laserskem rezalniku je mehanska osnova postelja stroja. Pri izbiri postelje uporabniki običajno upoštevajo dva glavna dejavnika:
- Delovno območje: na primer 3000 x 1500 mm, 4000 x 2000 mm, 6000 x 2000 mm in druge prilagojene velikosti.
- Material postelje: na primer aluminijasti profili ali konstrukcije iz varjenega ogljikovega jekla.
Pri DIY robotskem laserskem varilnem sistemu mehanska osnova ni več ravna postelja stroja. Postane robotska roka. Logika izbire je prav tako preprosta, uporabniki morajo upoštevati predvsem dva parametra:
- Doseg roke: na primer 1,2 m, 1,4 m, 1,8 m ali drugi delovni razponi.
- Nosilnost: na primer 12 kg, 25 kg ali več, odvisno od varilne glave, paketa kablov, nosilcev in varnostne rezerve.
Na primer, uporabniki lahko primerjajo robotske platforme v SFRW seriji industrijskega laserskega varjenja z robotom glede na doseg, nosilnost, velikost dela in postavitev pripomočkov.
Z drugimi besedami, robotska roka opravlja isto vlogo kot postelja stroja pri laserskem rezalniku. Določa delovni prostor, obseg gibanja in mehanske zmogljivosti sistema.
Primerjava laserskih modulov: rezalna glava proti varilni glavi
Laserska stran je še bolj neposredna. V DIY vlaknastem laserskem rezalniku ključni laserski modul običajno vključuje:
V DIY robotskem laserskem varilnem sistemu je struktura skoraj enaka:
Laserski vir zagotavlja energijo. Glava nadzoruje, kako ta energija doseže obdelovanec. Hladilnik ščiti laserski vir in optične komponente tako, da sistem ohranja pri stabilni delovni temperaturi. Če že razumete DIY laserski rezalnik, že razumete polovico DIY robotskega laserskega varilnega sistema.
Primerjava sistemov ena ob drugi
| Sistemska plast | DIY vlaknasti laserski rezalnik | DIY robotsko lasersko varjenje |
|---|---|---|
| Mehanska platforma | Postelja stroja | Robotska roka |
| Glavni mehanski parametri | Delovno območje, material postelje | Doseg roke, nosilnost |
| Tipični primeri | 3000 x 1500 mm, 4000 x 2000 mm, 6000 x 2000 mm; aluminijasti profil ali ogljikovo jeklo | Doseg 1,2 m, 1,4 m, 1,8 m; nosilnost 12 kg ali 25 kg |
| Laserski modul | Laserski vir, rezalna glava, hladilnik | Laserski vir, varilna glava, hladilnik |
| Gibanje in nadzor | Servo motorji, servo gonilniki, nadzorni sistem rezanja, nadzor Z-osi, nadzor plina | Krmilnik robota, nadzor varilnega procesa, vmesnik laserskega signala, krmiljenje dovoda žice in plina po potrebi |
| DIY obremenitev | Mehanska montaža, ožičenje motorja, nastavitev gonilnika, nastavitev rezalnega sistema, nastavitev laserskega vira, nastavitev rezalne glave, nastavitev hladilnika | Namestitev varilne glave, priključitev hladilnika, povezava robota in laserskega modula, klic prednastavljenih parametrov, preverjanje varilnega procesa |
| Težavnost integracije | Višje, ker je treba gibanje, laser, nadzor, električno ožičenje in nastavitve procesa uskladiti eno za drugim | Nižje, ker sta robotski modul in laserski modul lahko predkonfigurirana pred dostavo |
Zakaj je DIY robotsko lasersko varjenje lahko lažje, kot pričakujete
Ko smo sestavljali DIY vlaknaste laserske rezalnike, so uporabniki morali povezati in nastaviti veliko ločenih delov: laserski vir, motor in gonilnik, rezalno glavo, programsko opremo za rezanje, Z-os, nadzor plina, vodni hladilnik in električno ožičenje. To je dragocen učni proces, vendar zahteva tudi čas in tehnično potrpežljivost.
Za DIY robotski laserski varilni sistem je naša ideja integracije drugačna. Celoten stroj razdelimo na dva velika modula:
- Mehanski modul: robotska roka, krmilnik robota in gibljiva platforma.
- Laserski modul: laserski vir, varilna glava, hladilnik, vmesnik za nadzor varjenja in sorodna signalna logika.
Pomembno je, da se lahko odpravljanje napak signalov in prednastavitve parametrov opravijo vnaprej. Po tem uporabnik ne potrebuje sestavljati sistema iz nič. V mnogih primerih sta robotski modul in laserski modul povezana z enim Ethernet kablom, kar naredi namestitev veliko bolj neposredno.
To je glavni razlog, da verjamemo, da ima DIY robotsko lasersko varjenje velik potencial. Ohranja duh DIY, a odstrani velik del zahtevnega usklajevanja signalov.
Kaj morate še izbrati?
Poenostavljen sistem ne pomeni, da so vse konfiguracije enake. Za sestavo prave robotske laserske varilne celice morajo uporabniki še vedno izbrati glavne module glede na svoje dejanske obdelovance.
Če želite videti, kako se te izbire združijo v popolno proizvodno celico, lahko pregledate tudi naše ključne robotske laserske varilne delovne postaje za referenčne postavitve in ideje za konfiguracijo.
Hiter konfigurator: Sestavite varilno celico kot proizvodni računalnik
V našem konfiguratorju ključnih delovnih postaj je robotska laserska varilna celica sestavljena korak za korakom. To je koristno za uporabnike, ki delajo sami, saj pokaže, da sistem ni skrivnostna črna skrinjica. Je skupina izbirnih modulov, ki morajo ustrezati obdelovancu, pripomočku, poti varjenja in proizvodnemu cilju.
| Korak konfiguratorja | Glavne izbire | Zakaj je to pomembno |
|---|---|---|
| Robotska roka | Efort SFRW-1214 12 kg / 1479 mm, SFRW-1220 12 kg / 2025 mm ali SFRW-2518 25 kg / 1850 mm | Doseg in nosilnost odločata, ali robot lahko dostopa do varilnega šiva z dovolj stabilnosti in rezervo orodja. |
| Laserska moč | Možnosti moči 1500W, 2000W, 3000W ali višje po pregledu projekta | Moč mora ustrezati materialu, debelini, tipu spoja, ciljni hitrosti in zahtevam glede kakovosti varjenja. |
| Znamka laserskega vira | Družina virov MAX MFSC / MFMC ali družina vlakenskih virov Raycus RFL CW | Vir potrebuje stabilen izhod, združljive krmilne signale in podporo za izbrani postopek. |
| Samodejno usklajena strojna oprema | Varilna glava Raytools in hladilnik S&A CWFL usklajena z izbrano lasersko močjo | Varilna glava, optika in hladilni sistem naj bodo izbrani kot en usklajen laserski modul. |
| Procesni moduli | Komplet za podajanje žice, dodatni komplet zunanjih osi in sledenje šivom, kadar je potrebno | Te možnosti pomagajo pri obvladovanju vrzeli, večjih delov, usklajenega gibanja, dolgih šivov in variacij prileganja. |
Živi konfigurator prav tako ustvari preprost povzetek v slogu BOM: robot, vir laserja, varilna glava, hladilnik in izbrane možnosti. Za DIY projekt robotskega laserskega varjenja je ta isti kontrolni seznam praktičen način, da se izognete neujemajočim komponentam pred začetkom namestitve.
1. Izberite doseg robotske roke
Doseg roke določa delovni radij. Robotska roka dolžine 1,2 m je primerna za kompaktne delovne postaje in majhne dele. Roka dolžine 1,4 m je uravnotežena izbira za številna varilna dela na pločevini. Roka dolžine 1,8 m je boljša za večje strukture, omare, okvirje ali dele, ki zahtevajo širši obseg gibanja.
2. Izberite nosilnost robota
Nosilnost ni le teža varilne glave. Vključiti mora varilno glavo, nosilec, paket kablov, dodatke za podajanje žice, če se uporabljajo, zaščito pred trki in razumno varnostno rezervo. Za lažje konfiguracije je lahko dovolj 12 kg. Za težje varilne glave ali bolj zapleteno orodje je 25 kg bolj prilagodljivo.
3. Izberite moč laserja
Vir laserja je treba izbrati glede na vrsto materiala, debelino, hitrost varjenja in zahteve spoja. Nerjaveče jeklo, ogljikovo jeklo, pocinkano jeklo, aluminij in baker lahko zahtevajo različne procesne strategije. Dober sistem ne sme imeti le dovolj moči, ampak tudi stabilen izhod in zanesljiv nadzor procesa.
4. Izberite varilno glavo in hladilnik
Varilna glava vpliva na kakovost varjenja, nadzor točk, stabilnost in pritrditev robota. Hladilnik mora ustrezati moči laserja in delovnemu okolju. Tako kot pri DIY laserskem rezalniku, hlajenje ni opcijsko. Stabilna temperatura je ena izmed temeljev stabilne laserske zmogljivosti.
Od DIY rezanja do DIY varjenja: ista učna pot
Uspeh DIY laserskega rezanja z vlakni je dokazal, da je veliko uporabnikov pripravljenih zgraditi, razumeti in izboljšati svoje lastne laserske stroje, če je sistem razdeljen na jasne module in podprt z ustreznim kontrolnim seznamom.
DIY robotsko lasersko varjenje sledi isti poti. Razlika je v tem, da robotska roka nadomesti strojno posteljo, varilna glava pa nadomesti rezalno glavo. Vir laserja in hladilnik ostajata znana. Nadzor sistema postane bolj integriran, saj je mogoče robota in laserski modul povezati preko pripravljene signalne logike.
Za uporabnike, ki že razumejo lasersko rezanje, robotsko lasersko varjenje ni popolnoma nov svet. Je naslednji korak iste modularne ideje.
Za koga je ta DIY sistem za robotsko lasersko varjenje?
Tak sistem je primeren za uporabnike, ki želijo preiti z ročnega varjenja ali ročnega laserskega varjenja na bolj stabilno avtomatizirano varjenje. Še posebej je uporaben za:
To je še posebej pomembno za delavnice, ki že imajo laserski rezalnik. Ko lahko hitro režete pločevino, varjenje pogosto postane naslednja ozka grla v proizvodnji. V tipičnem scenariju proizvodnje ponavljajočih se delov lahko izhod enega produktivnega laserskega rezalnika zahteva približno osem ročnih varilnih postaj, da sledijo nadaljnji montaži. Z robotskim laserskim varjenjem lahko isti tok obdelujejo približno dve do tri robotske varilne celice, odvisno od velikosti dela, oblikovanja pripomočkov, dolžine vara, materiala in zahtev procesa.
- Majhne proizvodne ekipe, ki izdelujejo ponavljajoče se dele
- Delavnice za pločevino, ki potrebujejo enakomeren videz varov
- R&D ekipe, ki delajo z različnimi materiali in različicami izdelkov
- Tovarne, ki želijo preizkusiti robotsko varjenje pred investicijo v veliko ključavnico
- DIY uporabniki laserjev, ki že razumejo izbiro laserskega vira, hladilnika in optične glave
Cilj ni, da robotsko varjenje izgleda preprosto na nepremišljen način. Lasersko varjenje še vedno zahteva varnostno zaščito, oblikovanje pripomočkov, preverjanje procesa in usposabljanje operaterjev. Cilj je narediti strukturo sistema jasno, da uporabniki razumejo, kaj sestavljajo in zakaj je vsak modul pomemben.
Opomnik za varnost
Robotsko lasersko varjenje je industrijski laserski postopek. Uporabniki morajo zagotoviti ustrezno lasersko varnostno zaščito, vključno z zaščitnim ohišjem, zaklepno logiko, odsesavanjem hlapov, preprečevanjem požara, usposabljanjem operaterjev in primerno osebno zaščitno opremo. Robot prav tako uvaja zahteve glede varnosti gibanja. Pred proizvodnjo je treba vsak sistem preveriti v varnih pogojih in potrditi z dejanskimi delovnimi kosi.
Zaključek: Robotsko lasersko varjenje je naslednji DIY laserski projekt
DIY laserski rezalnik iz optičnih vlaken nas je naučil pomembno lekcijo: ko je kompleksni laserski stroj razdeljen na razumljive module, ga uporabniki lahko uspešno sestavijo.
DIY robotski laserski varilni sistem sledi isti logiki. Postelja stroja postane robotska roka. Rezalna glava postane varilna glava. Laserski vir in hladilnik ostaneta osnovna modula. Glavna razlika je, da sta robotski in laserski modul lahko pripravljena z vnaprej nastavljenimi parametri in signalnim odpravljanjem napak ter nato povezana na veliko enostavnejši način.
Če vas zanima izdelava lastnega robotskega laserskega varilnega sistema, lahko začnete s 3D Robot Laser Welding kolekcijo, preberete naš vodnik za DIY robotsko lasersko varjenje ali nas kontaktirate z velikostjo obdelovanca, materialom, debelino, varilno potjo, zahtevanim dosegom in pričakovanim obsegom proizvodnje. Pomagali vam bomo izbrati pravo robotsko roko, laserski vir, varilno glavo, hladilnik in podporni paket.
Pogosta vprašanja
Je DIY robotsko lasersko varjenje težje kot izdelava DIY vlakenskega laserskega rezalnika?
Ne nujno. DIY vlakenski laserski rezalnik zahteva podrobno ožičenje in odpravljanje napak za motorje, servo pogone, nadzor rezanja, laserski izhod, rezalno glavo, nadzor plina in hlajenje. DIY robotski laserski varilni sistem je lahko lažji, če sta robotski modul in laserski modul vnaprej konfigurirana in povezana preko vnaprej nastavljenih signalnih logik.
Kaj je robotski varilni ekvivalent postelje laserskega rezalnika?
Robotska roka je enakovredna postelji stroja. Pri rezalniku uporabniki izbirajo delovno območje in material postelje. Pri robotskem varjenju uporabniki izbirajo doseg roke in nosilnost.
Kateri so glavni deli DIY robotskega laserskega varilnega sistema?
Glavni deli vključujejo robotsko roko, robotski krmilnik, laserski vir, lasersko varilno glavo, vodno hlajenje, vmesnik za nadzor varjenja, varnostni sistem, pripomoček in po potrebi dodatni dovajalnik žice glede na varilni postopek.
Zakaj je nosilnost pomembna?
Nosilnost mora zajemati varilno glavo, nosilce, paket kablov, dodatke za dovajanje žice, če se uporabljajo, in varnostno rezervo. Premajhna nosilnost lahko zmanjša stabilnost gibanja in omeji prihodnje nadgradnje.
Ali lahko resnično en Ethernet kabel poveže robotski in laserski modul?
V pripravljeni modularni konfiguraciji se lahko robotski modul in laserski modul povežeta z enim Ethernet kablom, potem ko so vnaprej opravljene nastavitve signalne logike in parametrov. Končni načrt ožičenja je odvisen od izbranega robota, krmilnika, laserskega vira, varilne glave in varnostne zasnove.
