Elde tutulan bir lazer kaynak makinesi robot rehberli kaynak ve hafif kesim aracı olabilir mi? Bu DIY projesinde, temel sistem olarak WeldAir elde tutulan lazer kaynak makinesini kullandık, elde tutulan kaynak başlığını işbirlikçi bir robota monte ettik ve robotun öğretilen yolu tekrarlayabilmesi için temel proses sinyallerini bağladık.
Demo: cobot, WeldAir elde tutulan lazer başlığını basit kesim ve kaynak testleri boyunca yönlendirir.
Neden Bir Cobot Dönüşümü Denemeli?
Elde tutulan 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 dönüşümünün arkasındaki mühendis Bruce, bu pratik problemden başladı. Eğer bir işbirlikçi robot operatörün kol hareketini değiştirebilirse, süreç tekrarlanması daha kolay hale gelir. Elde tutulan lazer sistemi hala lazer, kaynak başlığı, gaz ve tel besleme yeteneği sağlarken, cobot kontrollü hareket sağlar.
Fikir basit: tanıdık WeldAir elde tutulan lazer donanımını koruyun, ancak tekrarlanabilir kaynak yolları ve hafif kesim testleri için hareket platformu olarak işbirlikçi robot kullanın.
Ark Kaynağı Cobot Paketinden Yeni Bir Gözlem
Bu WeldAir cobot testinden sonra, bir kaynak fuarında ilginç bir yön gördük: işbirlikçi robot, mobil taban, kaynak güç kaynağı, torç, kablo yönlendirme ve öğretim iş akışı etrafında inşa edilmiş kompakt ark kaynağı cobot paketleri.
Bu önemlidir çünkü soruyu değiştirir. Sadece bir elde tutulan lazer başlığının bir robota monte edilip edilemeyeceğini sormak yerine, birçok atölye daha pratik bir soru sorabilir: Uç alet, sinyaller ve güvenlik sistemi doğru şekilde tasarlandığında, bir cobot hareket platformu farklı kaynak proseslerini destekleyebilir mi?
İncelediğimiz materyaller, ark kaynağı paketini sadece çıplak bir robot kolu değil, tam bir istasyon olarak gösterdi. Pratik bir paket genellikle robot gövdesi, kontrolör, mobil taban, kaynak güç kaynağı, tel besleyici, torç, soğutma veya gaz desteği, kablo yönlendirme, öğretim arayüzü ve proses yazılımının birlikte çalışmasını gerektirir.
Bu, WeldAir projemiz için faydalıdır çünkü DIY lazer dönüşümüne daha gerçekçi bir sonraki adım sunar. Bir atölye zaten ark kaynağı için bir cobot platformu istiyorsa ve zaten elde tutulan bir lazer kaynak makinesi varsa, aynı robot hareket platformu, her proses için ayrı bir otomasyon sistemi satın almak yerine lazer kaynağı ve hafif lazer kesimi değerlendirmek için başlangıç noktası olabilir.
Önemli not: bu, herhangi bir ark kaynağı cobotunun hemen bir WeldAir lazer başlığını kabul edebileceği anlamına gelmez. Yük taşıma kapasitesi, uç-flanş montajı, kablo yönlendirme, G/Ç sinyalleri, proses sıralaması ve lazer güvenliği, platformun uyumlu olup olmadığına karar vermeden önce kontrol edilmelidir.
Neden Elde Tutulan Başlığı Sadece CNC Modülüne Monte Etmeyelim?
Birçok kullanıcı, elde tutulan lazer kaynak başlığının kesim için küçük bir CNC tablasına veya XY hareket modülüne sabitlenip sabitlenemeyeceğini sorar. Bu yaklaşım düz sac, basit profiller ve tekrarlanan düzlemsel işler için mantıklı olabilir. Ancak bu, elde tutulan lazer kullanıcılarının gerçekten 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 bir hareket tablasına 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 kurulumu | Genellikle CNC programlamaya veya içe aktarılan düz profillere daha yakındır. | Noktalar ve basit yollar için el ile rehberli 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 kesici yerine geçmez. |
Kendin Yap Dönüşümünden Paylaşılan Kaynak Platformuna
En güçlü satın alma mantığı sadece "ark kaynağını robotlaştırmak" değildir. Birden fazla atölye işi için tek bir cobot hareket platformu kullanma olasılığıdır. Tam bir ark kaynağı cobot paketi, robot hareketi, torç montajı, mobil taban, güç kaynağı entegrasyonu, gaz ve tel besleme kontrolü, yol öğretimi ve operatör iş akışını zaten çözer.
Müşterinin zaten bir elde taşınabilir lazer kaynağı varsa, bir cobot + ark kaynak paketi eklemek daha yüksek değerli bir hücre yaratabilir: ark kaynağı kalın plaka ve dolgu ağırlıklı kaynakları yapar, lazer kaynağı ince sacı daha düşük ısı girdisi ve daha temiz dikişlerle işler, lazer kafa ayrıca ince malzeme üzerinde hafif kesim için değerlendirilebilir.
Pratik değer: bir cobot yatırımı üç faydalı yönü destekleyebilir: kalın malzeme için ark kaynağı, ince sac için lazer kaynağı ve ince sac için hafif lazer kesim. Bu, tek amaçlı bir robot istasyonu almaya kıyasla maliyet-performans oranını çok daha güçlü kılar.
| Proses | 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 prosesi daha ağır imalat işlerini yaparken kafa 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 ışık 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 bulunan veya kullanmayı planlayan atölyeler, ancak daha kalın parçalar için robotik ark kaynağına da ihtiyaç duyanlar. | Değer sadece otomasyon değildir. Bu, 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 kafa, braketi, kabloları ve isteğe bağlı hızlı değişim aletinin güvenli taşınıp taşınamayacağını belirler. |
| Kaynak kaynağı ve proses G/Ç | Ark kaynağı ve lazer kaynağı farklı başlatma sinyalleri, gaz zamanlaması, alarm geri bildirimi ve proses kilitleri gerektirir. Kontrol arayüzü gözden geçirilmeli, varsayılmamalıdır. |
| Kafa, tel, gaz ve soğutma düzeni | Mevcut ark kaynak kablo güzergahı, bir lazer fiberi, lazer kafa kablosu veya yardımcı gaz hattı için uygun olmayabilir. Hareket testleri bükülme yarıçapını ve kablo sürüklenmesini doğrulamalıdır. |
| Öğretim ve proses 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 proses ayarlamasıdır.
- Montajı tasarlayın: WeldAir elde tutulan lazer kaynak kafasını cobot uç flanşına sabitleyen metal bir montaj braketi oluşturun.
- Sinyalleri eşleştirin: elde tutulan lazer kaynak makinesi ile robot kontrol sistemi arasındaki anahtar proses sinyallerini bağlayın.
- Yolu öğretin: tekrarlanabilir bir kesme veya kaynak yolu oluşturmak için cobot el kılavuzlu öğretimini kullanın.
- Parametreleri ayarlayın: gerekirse odak yüksekliği, gaz basıncı, hız, lazer çıkışı ve tel besleme davranışını ayarlayın.
Adım 1: Sağlam Bir Montaj Braketi Oluşturun
İlk adım, WeldAir elde tutulan kaynak kafasını işbirlikçi robota sağlam şekilde tutan metal bir yapısal parça tasarlamaktır. Bu braket küçük bir detay gibi görünse de doğrudan stabilite, güvenlik ve tekrarlanabilirliği etkiler.
Braket, hareket sırasında kafayı sağlam tutmalı, nozul ve lens bakımına yeterli alan bırakmalı ve robot bileğini aşırı yüklememelidir. Kablo yönlendirmesi de önemlidir. Fiber kablo, kontrol kablosu, gaz borusu ve tel besleme yolu robot hareketi sırasında çekilmemeli veya sıkışmamalıdır.
Adım 2: Proses Sinyallerini Bağlayın
Kaynak kafası monte edildikten sonra, elde tutulan lazer kaynak makinesi ile robotun iletişim kurması gerekir. Bu projede anahtar sinyaller lazer emisyonu, kaynak kontrolü, tel besleme ve koruyucu gaz veya destek gazı üfleme olarak belirlenmiştir.
Amaç sistemi gereksiz yere karmaşık hale getirmek değil, senkronizasyondur. Robot başlangıç noktasına ulaştığında, süreç doğru sırayla başlamalıdır. Robot yolu tamamladığında, lazer ve ilgili çıkışlar güvenilir şekilde durmalıdır.
Çift işlemli bir platform için, bu sinyal çalışması daha da önem kazanır. Ark kaynağı ark başlatma, gaz, tel besleme, akım veya voltaj kontrolü ve kaynakçı alarm geri bildirimi gerektirebilir. Lazer kaynağı ise lazer etkinleştirme, emisyon kontrolü, kullanıldığında gaz ve tel besleme, su veya hava soğutma durumu ve lazer güvenlik kilitleri gerektirir. Robot bu iki aracı asla aynı cihaz olarak değerlendirmemelidir.
Adım 3: Kesme veya Kaynak Yolunu Öğretin
İşte işbirlikçi robotun DIY işleri için kullanışlı olduğu yer burasıdır. Baştan karmaşık bir robot programı yazmak yerine, operatör cobotu elle hareket ettirebilir, 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 çıkarmadığı 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 bir elde taşınan lazer kaynak makinesi kullanarak otomasyonu keşfetmek isteyen müşteriler.
- Zaten ark kaynağı otomasyonuna ihtiyaç duyan ancak ince sac parçalar için lazer kaynağını da değerlendirmek isteyen atölyeler.
Takım Değiştirmeden Önce Doğrulanması 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 taşıma kapasitesi ve bilek torku: takımı, braketi, torcu veya lazer başlığını, kablo sürüklemesini, gaz borusunu, tel besleme yolunu ve herhangi bir hızlı değişim donanımını dahil edin.
- Uç flanşı ve takım merkez noktası: ark kaynağı torcu ve lazer başlığının 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 süreç kontrolü: ark başlatma, gaz, tel besleme, lazer yayını, güvenlik etkinleştirme ve alarm geri bildirimi net şekilde eşlenmelidir.
- Yazılım iş akışı: operatörlerin sadece mekanik değişim değil, ayrı süreç 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 DIY projesi, bir WeldAir elde taşınan lazer kaynak makinesini robot rehberli bir süreç 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.
Sonraki adım sadece lazer ile ark kaynağı arasında seçim yapmak 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 cobot dönüşümünün, bir ark kaynak cobot paketinin veya özel bir makinenin daha iyi çözüm olup olmadığını belirler.
