Elde taşınan bir lazer kaynak makinesi robot rehberli kaynak ve hafif kesim aracı olabilir mi? Bu DIY projesinde, WeldAir elde taşınan lazer kaynak makinesini temel sistem olarak kullandık, elde taşınan kaynak başlığını bir işbirlikçi robota monte ettik ve robotun öğretilmiş bir yolu tekrarlayabilmesi için temel proses sinyallerini bağladık.
Demo: cobot, WeldAir elde taşınan lazer başlığını basit kesim ve kaynak testleri boyunca yönlendirir.
Neden Bir Cobot Dönüşümü Denemeli?
Elde taşınan lazer kaynağı esnektir, ancak nihai sonuç hala büyük ölçüde operatöre bağlıdır. Kaynak açısı, ilerleme hızı, el stabilitesi, duruş ve yorgunluk tümü dikişi etkiler. Tek bir ürün üzerinde tekrarlanan kaynak için manuel operasyon yorucu olabilir ve uzun sürelerde tutarlılığı sağlamak zor olabilir.
Bu DIY dönüşümün arkasındaki mühendis Bruce, bu pratik problemden yola çıktı. Eğer bir işbirlikçi robot operatörün kol hareketini değiştirebilirse, süreç tekrarlanması daha kolay olur. Elde taşınan lazer sistemi hala lazer, kaynak başlığı, gaz ve tel besleme yeteneği sağlarken, cobot kontrollü hareket sağlar.
Fikir basit: tanıdık WeldAir elde taşınan lazer donanımını koruyun, ancak tekrarlanabilir kaynak yolları ve hafif kesim testleri için hareket platformu olarak bir işbirlikçi robot kullanın.
Dobot CRA Robotu Hareket Platformu Olarak Değerlendirme
WeldAir cobot testinden sonra, bir sonraki pratik soru, belgelenmiş bir işbirlikçi robot platformunun, uç alet, sinyaller, kablo yönlendirme ve güvenlik sistemi uygulamaya göre tasarlandığında farklı kaynak proseslerini destekleyip destekleyemeyeceğidir.
Dobot CRA Serisi işbirlikçi robot burada üç konfigürasyonda mevcuttur: CR5A, CR10A ve CR12A. Bunların nominal taşıma kapasiteleri ve çalışma yarıçapları sırasıyla 5 kg / 900 mm, 10 kg / 1300 mm ve 12 kg / 1200 mm'dir. Üçü de altı eksenli robot olup sürükleyerek öğretme, grafiksel programlama ve her açıdan montajı destekler.
Bu listeleme, seçilen Dobot CRA robot konfigürasyonu içindir, tam bir ark kaynağı veya lazer kaynağı istasyonu değildir. Çalışan bir kaynak hücresi ayrıca bir kaynak veya lazer kaynağı kaynağı, torç veya kaynak başlığı, montaj braketi, tel besleyici, soğutma ve gaz ekipmanı, fikstürler, kablo yönetimi, koruma, proses yazılımı ve sistem entegrasyonu gerektirebilir. Nihai içerikler teklif ve paket listesinde onaylanmalıdır.
Dobot CRA altı eksenli işbirlikçi robot, kontrolör, sürükleyerek öğretme, grafiksel programlama ve her açıdan montaj özellikleriyle.
Bu, WeldAir projesi için faydalıdır çünkü CRA robotu tekrarlanabilir bir hareket platformu olarak değerlendirilebilir. Zaten bir elde tutulan lazer kaynak makinesi olan bir atölye, üç CRA modelinden birinin robot rehberli kaynak veya hafif kesim testleri için gereken taşıma kapasitesine, erişime, çalışma alanına ve arayüzlere sahip olup olmadığını değerlendirebilir. Bakınız Dobot CRA Serisi İşbirlikçi Robot — CR5A / CR10A / CR12A.
Önemli not: bu, bir Dobot CRA robotunun hemen bir WeldAir lazer başlığını kabul edebileceği anlamına gelmez. Taşıma kapasitesi ve ağırlık merkezi, uç-flanş montajı, kablo yönlendirme, G/Ç sinyalleri, işlem sıralaması ve lazer güvenliği, uyumlu bir konfigürasyon olarak kabul edilmeden önce kontrol edilmelidir.
| Dobot CRA modeli | Derecelendirilmiş taşıma kapasitesi | Çalışma yarıçapı | Seçim başlangıç noktası |
|---|---|---|---|
| CR5A | 5 kg | 900 mm | Taşınan yük daha hafif olduğunda ve uygulama daha küçük çalışma yarıçapına uyduğunda buradan başlayın. |
| CR10A | 10 kg | 1300 mm | Bu üç model arasında en uzun çalışma yarıçapını, 10 kg derecelendirilmiş taşıma kapasitesiyle sağlar. |
| CR12A | 12 kg | 1200 mm | Bu üç model arasında en yüksek derecelendirilmiş taşıma kapasitesini, 1200 mm çalışma yarıçapıyla sağlar. |
Model seçimi, kaynak başlığı, braketi, bilek taşıyıcı kablolar ve hortumlar, aksesuarlar, taşınan iş parçası, ağırlık merkezi, taşıma kapasitesi eğrisi ve tam çalışma alanını içermelidir.
Neden Elde Tutulan Başlığı Sadece CNC Modülüne Takmıyoruz?
Birçok kullanıcı, elde tutulan lazer kaynak başlığının küçük bir CNC masasına veya XY hareket modülüne kesim için sabitlenip sabitlenemeyeceğini sorar. Bu yaklaşım, düz sac, basit profiller ve tekrarlanan düzlemsel işler için mantıklı olabilir. Ancak bu, elde tutulan lazer kullanıcılarının aslında çalışma şekline her zaman en iyi uyum sağlamaz.
Birçok atölyede kesim ihtiyacı ara sıra olur, malzeme çok kalın değildir ve gerçek değer hâlâ esnek kaynakta yatar. Sabit bir masa faydalı olabilir, ancak iş parçasını masa boyutuyla ve çoğunlukla düz geometriyle sınırlar. Bir cobot, bir parçanın etrafına ulaşabilir, farklı açılardan yaklaşabilir ve kaynak ile hafif kesim demoları arasında daha doğal geçiş yapabilir.
| Konu | Küçük CNC veya XY Modülü | WeldAir + Cobot Dönüşümü |
|---|---|---|
| Hareket platformu | Lazer başlığı düz hareket masasına sabitlenmiştir. | WeldAir elde tutulan başlık, işbirlikçi robotun ucuna sabitlenmiştir. |
| İş parçası uyumu | Parça genellikle yatağa veya fikstür alanına sığmalıdır. | Robot iş parçasına daha yakın hareket edebilir ve daha fazla yönden yaklaşabilir. |
| Yol ayarı | Genellikle CNC programlamaya veya içe aktarılan düz profillere daha yakındır. | Noktalar ve basit yollar için el ile rehberlik edilen öğretim kullanılabilir. |
| En iyi kullanım | Düz, tekrarlanan, masa tabanlı kesim. | Tekrarlanan kaynak, üç boyutlu erişim, demolar ve hafif kesim testleri. |
| Ana sınırlama | Garip veya üç boyutlu iş parçaları için daha az esnektir. | Özel yüksek hızlı sac metal lazer kesicinin yerine geçmez. |
Kendin Yap Dönüşümünden Paylaşılan Robot Platformuna
En güçlü satın alma mantığı tek bir süreçle sınırlı değildir. Bir Dobot CRA robot, birkaç atölye işi için hareket platformu olarak değerlendirilebilir, ancak her süreç kendi uyumlu uç aleti, montaj donanımı, proses ekipmanı, kontrol sinyalleri, kablo yönlendirme, yazılım iş akışı ve güvenlik değerlendirmesi gerektirir.
Müşterinin zaten elde tutulan bir lazer kaynak makinesi varsa, CRA robot mühendislik hücresi için başlangıç noktası olarak düşünülebilir. Ark kaynağı, lazer kaynağı ve hafif lazer kesimi farklı ekipman ve güvenlik gereksinimlerine sahiptir; bu süreç paketlerinin hiçbiri, nihai teklif açıkça belirtilmedikçe robotla birlikte dahil olarak temsil edilmez.
Pratik değer: doğru seçilmiş bir robot, ark kaynağı, lazer kaynağı ve hafif lazer kesimi değerlendirmek için ortak bir hareket platformu sağlayabilir. Gerçek uygunluk seçilen CRA modeli, tam taşınan yük, ağırlık merkezi, çalışma alanı, arayüzler, proses ekipmanı, entegrasyon ve güvenlik tasarımına bağlıdır.
Zaten elde tutulan bir lazer kaynak makinesi olan alıcılar için inceleme, tam taşınan yük ve gereken erişime göre CR5A, CR10A ve CR12A arasından seçim yaparak başlamalıdır. Montaj braketi, yük merkezi, kablo yönlendirme, I/O, proses ekipmanı ve güvenlik sistemi daha sonra herhangi bir kaynak veya kesim testinden önce gözden geçirilmelidir.
| Süreç | En iyi nerede uyduğu | Bir cobotta neden önemli |
|---|---|---|
| Ark kaynağı | Daha kalın malzeme, daha büyük kaynak boncukları, yapısal parçalar, dolgu metali ve daha güçlü boşluk toleransı gerektiren işler. | Cobot, ark işlemi daha ağır imalat işlerini yaparken meşale yolunu tekrarlar. |
| Lazer kaynağı | İnce sac, düşük ısı girdisi, daha temiz kaynaklar, daha az deformasyon, paslanmaz çelik, dolap işleri, küçük montajlar. | Cobot, tekrarlanabilir lazer kaynakları için seyahat hızı, açı ve pozisyonun tutarlı kalmasına yardımcı olur. |
| Lazer ışığı kesimi | İnce malzeme, küçük kesimler, kırpma, gösteri çalışmaları ve esnek atölye testleri. | Özel bir sac lazer kesici gerekmediğinde aynı robot yolu basit kesim testleri için kullanılabilir. |
| Paylaşılan cobot tabanı | Zaten elde tutulan bir lazer kaynak makinesi kullanan veya kullanmayı planlayan, ancak daha kalın parçalar için robotik ark kaynağına da ihtiyaç duyan atölyeler. | Değer sadece otomasyon değil. Tek bir hareket platformundan kalın plaka ark kaynağı, ince sac lazer kaynağı ve ince sac lazer kesimidir. |
| Paket öğesi | Bir lazer aleti eklemeden önce neden önemli |
|---|---|
| Robot gövdesi ve erişimi | Yük, erişim, bilek torku ve tekrarlanabilirlik, lazer başlığı, braket, kablolar ve isteğe bağlı hızlı değişim aracının güvenli taşınıp taşınamayacağını belirler. |
| Kaynak kaynağı ve süreç G/Ç | Ark kaynağı ve lazer kaynağı farklı başlatma sinyalleri, gaz zamanlaması, alarm geri bildirimi ve süreç kilitlerine ihtiyaç duyar. Kontrol arayüzü varsayılmamalı, gözden geçirilmelidir. |
| Kafa, tel, gaz ve soğutma düzeni | Mevcut ark kaynağı kablo güzergahı lazer fiberi, lazer başlığı kablosu veya yardımcı gaz hattı için uygun olmayabilir. Hareket testleri bükülme yarıçapı ve kablo sürüklenmesini doğrulamalıdır. |
| Öğretim ve süreç yazılımı | Operatörlerin ark kaynağı, lazer kaynağı ve lazer ışık kesimi için ayrı tariflere, TCP değerlerine ve güvenli geçiş adımlarına ihtiyacı vardır. |
| Güvenlik muhafazası | Ark kaynağı koruması lazer güvenliği ile aynı değildir. Her lazer yükseltmesi koruma, kilitler, kişisel koruyucu ekipman, duman tahliyesi ve acil durdurma incelemesini yeniden gerektirir. |
Temel DIY Süreci
Dönüşümün kendisi kavramsal olarak karmaşık değildir. Ana işler mekanik montaj, sinyal eşleştirme, yol öğretimi ve süreç ayarlamasıdır.
- Montajı tasarlayın: WeldAir elde tutulan lazer kaynak başlığını cobot uç flanşına sabitleyen metal bir montaj braketi oluşturun.
- Sinyalleri eşleştirin: elde tutulan lazer kaynak makinesi ile robot kontrol sistemi arasındaki ana süreç sinyallerini bağlayın.
- Yolu öğretin: tekrarlanabilir bir kesme veya kaynak yolu oluşturmak için cobot el rehberliğinde öğretim kullanın.
- Parametreleri ayarlayın: gerekirse odak yüksekliği, gaz basıncı, hız, lazer çıkışı ve tel besleme davranışını ayarlayın.
Adım 1: Stabil Bir Montaj Braketi Oluşturun
İlk adım, WeldAir elde tutulan kaynak başlığını işbirlikçi robota sağlam şekilde tutan metal yapısal bir parça tasarlamaktır. Bu braket küçük bir detay gibi görünebilir, ancak doğrudan stabilite, güvenlik ve tekrarlanabilirliği etkiler.
Braket, hareket sırasında başlığı sert tutmalı, nozul ve lens bakımına yeterli alan bırakmalı ve robot bileğini aşırı yüklemeden kaçınmalıdır. Kablo yönlendirmesi de önemlidir. Fiber kablo, kontrol kablosu, gaz borusu ve tel besleme yolu robot hareketi sırasında çekilmemeli veya sıkışmamalıdır.
Adım 2: Süreç Sinyallerini Bağlayın
Kaynak başlığı monte edildikten sonra, elde tutulan lazer kaynak makinesi ile robotun iletişim kurması gerekir. Bu projede, ana sinyaller lazer yayını, kaynak kontrolü, tel besleme ve koruyucu gaz veya yardımcı gaz üfleme olarak dahil edilmiştir.
Amaç sistemi gereksiz yere karmaşık hale getirmek değil. Amaç senkronizasyondur. Robot başlangıç noktasına ulaştığında, süreç doğru sırayla başlamalıdır. Robot yolu tamamladığında, lazer ve ilgili çıkışlar güvenilir şekilde durmalıdır.
Çift işlem platformu için bu sinyal çalışması daha da önemlidir. Ark kaynağı ark başlatma, gaz, tel besleme, akım veya voltaj kontrolü ve kaynak makinesi alarm geri bildirimi gerektirebilir. Lazer kaynağı ise lazer etkinleştirme, emisyon kontrolü, gaz, kullanıldığında tel besleme, su veya hava soğutma durumu ve lazer güvenlik kilitleri gerektirir. Robot bu iki aleti asla aynı cihaz olarak işlememelidir.
Adım 3: Kesme veya Kaynak Yolunu Öğretin
İşte işbirlikçi robotun DIY işleri için kullanışlı olduğu yer burasıdır. Karmaşık bir robot programı yazmak yerine, operatör cobotu elle hareket ettirip noktaları kaydedebilir ve tekrarlanabilir bir yol oluşturabilir.
Bir kesme testi için odak genellikle yörünge, kesme yüksekliği, gaz basıncı, lazer gücü ve robot seyahat hızındadır. Bir kaynak testi için operatör ayrıca torç açısını, dikiş pozisyonunu, tel beslemeyi ve kaynak hızını dikkate almalıdır.
Adım 4: Odak, Gaz ve Hızı Ayarlayın
İlk kesim veya kaynak nadiren son sonuçtur. Sürecin ayarlanması gerekir. Bruce'un ana ayar noktaları odak pozisyonu, kaynak başlığı ile malzeme arasındaki mesafe, gaz basıncı ve robotun hareket hızıdır.
Kesme kenarı temiz değilse, ekip odak yüksekliğini, gaz gücünü ve hızı ayarlayabilir. Kaynak sonucu tutarsızsa, ekip torç açısını, yol doğruluğunu, tel beslemeyi ve lazer parametrelerini kontrol edebilir.
Bu Kurulumun Mantıklı Olduğu Yerler
Bu WeldAir + cobot dönüşümü, özel bir sac metal lazer kesici yerine esnek bir otomasyon konsepti olarak en iyi şekilde anlaşılır. İşin tekrarlanabilirlik gerektirdiği, ancak tam bir CNC kesim platformu kurmayı haklı çıkaramadığı durumlarda faydalıdır.
- Manuel yorgunluğun tutarlılığı etkilediği tek bir ürün üzerinde tekrarlanan kaynak işlemleri.
- Düz bir masaya doğal olarak sığmayan üç boyutlu veya açılı iş parçaları.
- Küçük parti denemeleri, entegratör doğrulaması veya atölye gösterimleri.
- Kesme hacmi ve kalınlığı sınırlı olan hafif kesme testleri.
- Mevcut elde taşınan lazer kaynak makinesini kullanarak otomasyonu keşfetmek isteyen müşteriler.
- Zaten ark kaynak otomasyonuna ihtiyaç duyan, ancak ince sac parçalar için lazer kaynağını da değerlendirmek isteyen atölyeler.
Alet Değiştirmeden Önce Onaylanması Gerekenler
Paylaşılan bir cobot platformunun çekici tarafı açıktır: ısı, dolgu metali ve nüfuziyet gerektiğinde ark kaynağı kullanın; hız, düşük deformasyon ve ince sac kalitesi önemli olduğunda lazer kaynağı kullanın. Ancak mühendislik incelemesi önce gelmelidir.
- Robot yükü ve bilek torku: alet, braketi, torç veya lazer başlığı, kablo sürüklemesi, gaz tüpü, tel besleme yolu ve herhangi bir hızlı değişim donanımını içerir.
- Uç flanş ve araç merkez noktası: ark meşalesi ve lazer kafasının tekrarlanabilir şekilde monte edilip edilemeyeceğini ve ayrı TCP değerlerinin depolanıp çağrılıp çağrılamayacağını doğrulayın.
- Kablo ve fiber yönlendirme: bir lazer fiber kablosunun bükülme yarıçapı sınırları vardır ve ark kaynak kablosu gibi yönlendirilmemelidir.
- Giriş/Çıkış ve proses kontrolü: ark başlatma, gaz, tel besleme, lazer yayını, güvenlik etkinleştirme ve alarm geri bildirimi net şekilde haritalanmalıdır.
- Yazılım iş akışı: operatörlerin sadece mekanik değişim değil, ayrı proses tarifleri ve güvenli geçiş adımlarına ihtiyacı vardır.
- Güvenlik muhafazası: bir cobot ark kaynak istasyonu ile bir cobot lazer kaynak istasyonunun farklı güvenlik riskleri vardır. Lazer koruması, kilitler, PPE, duman tahliyesi, acil durdurma ve yerel standartlar tekrar gözden geçirilmelidir.
Bunu Denemeden Önce Mühendislik Notları
- Taşıma kapasitesini kontrol edin: yolları çalıştırmadan önce robotun taşıma kapasitesi, bilek torku, braket ağırlığı, kafa ağırlığı ve kablo yükünü doğrulayın.
- Kabloları koruyun: fiber, gaz, elektrik ve tel besleme yollarını robot hareketinin gerilim veya keskin bükülmeler yaratmayacağı şekilde planlayın.
- Güvenli sıralama kullanın: lazer çıkışı, gaz, tel besleme ve robot hareketi kontrollü bir sırayla başlatılmalı ve durdurulmalıdır.
- Güvenliği önceliklendirin: uygun lazer koruması, kilitler, kişisel koruyucu ekipman (PPE), duman tahliyesi, acil durdurma ve yerel güvenlik prosedürlerini kullanın.
Sonuç
Bu kendin yap projesi, bir WeldAir elde taşınan lazer kaynak makinesini robot rehberli bir proses aracına dönüştürmenin pratik bir yolunu gösterir. Dönüşüm, bir montaj braketi ile başlar, sinyal eşleştirme ile devam eder ve ardından kesme veya kaynak yollarını tekrarlamak için cobot öğretimi kullanılır.
Bu, profesyonel bir CNC lazer kesicinin yerini almak için tasarlanmamıştır. Bunun yerine, elde taşınan lazer kullanıcılarına başka bir yol sunar: elde taşınan lazer sisteminin esnekliğini koruyun, ancak tekrarlanabilir hareketi bir işbirlikçi robotun yapmasına izin verin.
Bir sonraki adım sadece lazer ile ark kaynağı karşılaştırması değildir. Daha ilginç bir yön, hem kalın yapısal işler için ark kaynağı hem de ince sac, düşük deformasyon ve küçük partiler için WeldAir lazer kaynağı veya hafif kesim için değerlendirilebilen esnek bir cobot platformudur. Birçok atölye için bu kombinasyon, cobot otomasyonunun gerçek değeri olabilir.
Gerçek bir proje incelemesi için malzeme türü, kalınlık, parça fotoğrafları, istenen kaynak veya kesim kalitesi, yol şekli, fikstür kısıtlamaları, robot erişimi, taşıma kapasitesi, mevcut güvenlik muhafazası ve süreç değişikliği gereksinimlerini hazırlayın. Bu detaylar, sabit bir CNC modülünün, bir Dobot CRA dönüşümünün, entegre bir kaynak hücresinin veya özel bir makinenin daha iyi çözüm olup olmadığını belirler.
