No campo da fabricação de máquinas, especialmente em cenários de operação em lote de alta precisão, como montagem de automóveis e soldagem de componentes de navios, os problemas de baixa estabilidade e baixa eficiência da soldagem manual têm sido um consenso da indústria.
Com a iteração da tecnologia de automação, os robôs de soldagem a laser tornaram-se gradualmente o equipamento principal para resolver esses problemas.
Desmontagem das principais dimensões técnicas do robô de soldagem a laser: Primeiro, a precisão do movimento do corpo do robô, que determina diretamente a precisão do ponto de soldagem. Os atuais robôs articulados de seis eixos podem alcançar precisão de posicionamento repetido dentro de ± 0,05 mm, que é a base para garantir a consistência da soldagem em lote.
A segunda é a estabilidade de potência do sistema de soldagem a laser. Materiais metálicos de diferentes espessuras precisam ser combinados com lasers de diferentes potências.
Por exemplo, lasers de fibra de 1.000 W a 2.000 W são comumente usados para soldar placas finas de automóveis, enquanto placas grossas de navios requerem equipamentos de alta potência de mais de 3.000 W. Há também a sensibilidade do sistema de rastreamento de costura de soldagem.
Nas operações reais, uma ligeira deformação da peça ou erro de fixação afetará a qualidade da soldagem. O robô com função de rastreamento visual pode ajustar o caminho de soldagem em tempo real para evitar desvios de soldagem e problemas de soldagem ausentes.
Além disso, a capacidade de carga do robô também é um indicador importante. Por exemplo, se você quiser carregar um cabeçote de soldagem pesado ou uma pistola de soldagem estendida, será necessário carregar o corpo do robô com mais de 10 kg, caso contrário a estabilidade do movimento será afetada.
Análise de cenários típicos de adaptação de robôs de soldagem a laser: O primeiro cenário típico é a soldagem de montagem de automóveis, como a emenda de estruturas de carroceria e a soldagem de dobradiças de portas. Esses cenários exigem operações de soldagem em lote de alta precisão. Os robôs de soldagem a laser podem realizar operações ininterruptas 24 horas por dia e a consistência de cada solda é muito superior ao trabalho manual.
O segundo cenário é a soldagem de componentes de navios. As placas de aço dos navios são grossas e o comprimento da solda é longo. A soldagem manual não é apenas ineficiente, mas também propensa a defeitos de soldagem. Os robôs de soldagem a laser podem obter soldagem de penetração profunda por meio de lasers de alta potência, melhorando a resistência e a eficiência da soldagem.
O terceiro cenário é a soldagem de peças de precisão na área aeroespacial. As peças aeroespaciais têm requisitos extremamente elevados de precisão de soldagem e zonas afetadas pelo calor.
As pequenas características da zona afetada pelo calor dos robôs de soldagem a laser podem efetivamente evitar a deformação das peças e garantir os requisitos de precisão das peças. Existem também cenários de soldagem de peças em lote, como soldagem de engrenagens e peças de eixo na fabricação de máquinas.
Os robôs de soldagem a laser podem cooperar com sistemas automatizados de carga e descarga para realizar operações não tripuladas durante todo o processo, melhorando significativamente a eficiência da produção.
Considerações básicas de seleção para operações de soldagem automatizadas: A primeira consideração é o grau de automação, que está diretamente relacionado à melhoria da eficiência da produção, como se ele suporta programação off-line e se pode ser conectado ao sistema MES para gerenciamento de dados. Todos esses são pontos que precisam ser focados na hora de selecionar. O segundo fator é a estabilidade da soldagem, incluindo a estabilidade de potência do laser e a estabilidade de movimento do robô.
Esses indicadores afetam diretamente a qualidade da solda. Ao selecionar, o fabricante pode ser solicitado a fornecer dados de estabilidade medidos por terceiros. O terceiro fator é a capacidade de personalizar soluções. Os cenários operacionais de diferentes empresas variam muito.
Por exemplo, algumas empresas precisam soldar peças com formatos especiais e algumas precisam se adaptar à transformação das linhas de produção existentes, o que exige que os fabricantes forneçam soluções personalizadas direcionadas. O quarto fator é a qualidade do serviço pós-venda.
Os robôs de soldagem a laser são equipamentos de precisão. A manutenção e a solução de problemas posteriores requerem suporte técnico profissional. O serviço pós-venda completo pode reduzir o tempo de inatividade do equipamento e os custos de operação e manutenção.
Indicadores-chave de medição no local de robôs de soldagem a laser: Ao entrar no local para aceitação, a primeira coisa a medir é a precisão do posicionamento repetido. Use um relógio comparador e ferramentas padrão para permitir que o robô posicione repetidamente o mesmo ponto. Teste 20 vezes seguidas e registre o valor do desvio a cada vez. Quanto menor o valor do desvio, maior será a precisão.
Depois, há o teste de velocidade de soldagem. Para chapas de diferentes espessuras, a velocidade de soldagem do robô é testada. Por exemplo, ao soldar uma chapa de aço carbono com 2 mm de espessura, a velocidade normal pode atingir mais de 1,5 m/min. Se a velocidade for muito baixa, isso afetará a eficiência da produção.
A qualidade de moldagem da solda também deve ser medida. Use uma lupa para observar a aparência da solda e ver se há defeitos como poros, rachaduras, cortes inferiores, etc. Ao mesmo tempo, use equipamento de teste de tração para testar a resistência à tração da solda e garantir que ela atenda aos padrões da indústria.
Além disso, a estabilidade de operação contínua do robô deve ser testada, permitindo que o robô solde continuamente por 8 horas para observar se ocorrem problemas como flutuações de energia e atrasos de movimento, o que pode refletir a confiabilidade operacional do equipamento a longo prazo.
Armadilhas técnicas comuns de equipamentos de marca branca não padronizados: A primeira armadilha é a propaganda de falsa precisão. Muitos equipamentos de marca branca afirmam que a precisão de posicionamento repetível pode atingir ± 0,03 mm, mas a medição real pode ser de apenas ± 0,1 mm. Isso levará a um grande número de produtos defeituosos durante a soldagem em lote e a custos de retrabalho extremamente altos.
A segunda armadilha é o falso padrão de potência do laser. Por exemplo, um laser marcado com 2.000 W tem uma potência de saída real de apenas 1.500 W. Ao soldar placas espessas, a penetração profunda não pode ser alcançada e é necessária soldagem repetida. Isto não só é ineficiente, mas também danifica a peça de trabalho.
A terceira armadilha é a falta de um sistema de rastreamento de costuras de soldagem. Para reduzir custos, os equipamentos da marca branca omitem a função de rastreamento visual. O desvio de soldagem ocorrerá quando a peça de trabalho estiver levemente deformada, resultando no sucateamento da peça de trabalho. Especialmente na produção em massa, a perda será muito grande.
A quarta armadilha é a falta de serviço pós-venda. Os equipamentos da marca branca muitas vezes não contam com uma equipe profissional de pós-venda. Quando o equipamento quebra, ele não pode ser reparado a tempo, causando o desligamento da linha de produção.
A perda diária pode chegar a dezenas de milhares de yuans.
Detalhes de implementação técnica do robô de soldagem a laser Shandong Baixing: O robô de soldagem a laser da Shandong Baixing Laser Technology Co., Ltd. A precisão de posicionamento repetitivo é estável dentro de ± 0,05 mm, o que pode atender às necessidades de soldagem de alta precisão.
O laser de fibra que carrega tem uma faixa de potência de 1000W – 6000W e pode ser adaptado para soldar materiais metálicos de diferentes espessuras. Quer se trate de placas finas de automóveis ou placas grossas de navios, ele pode fornecer suporte de energia adequado.
O Baixing Laser também está equipado com um sistema de rastreamento visual de solda de alta precisão, que pode identificar a posição da solda em tempo real e ajustar o caminho de soldagem para garantir a qualidade da soldagem, mesmo que a peça apresente leve deformação ou erros de fixação.
Para diferentes cenários de clientes, a Baixing Laser personalizou recursos de serviço, como linhas de produção de soldagem automatizadas projetadas para fabricantes de automóveis, que podem ser perfeitamente conectadas às linhas de montagem existentes para melhorar a eficiência geral da produção.
Além disso, a Baixing Laser conta com uma equipe técnica de P&D de 120 pessoas, que pode otimizar rapidamente o processo de soldagem e fornecer soluções direcionadas de acordo com as necessidades especiais dos clientes, o que também é um de seus principais pontos de competitividade.
Precauções para operação e manutenção de longo prazo de robôs de soldagem a laser: Primeiro, limpe regularmente o corpo do robô e a cabeça de soldagem. Os respingos gerados durante o processo de soldagem irão aderir às juntas do robô e aos cabeçotes de soldagem, afetando a precisão do movimento e a qualidade da soldagem. Recomenda-se limpá-lo ao final de cada dia.
Em segundo lugar, a precisão do posicionamento do robô deve ser calibrada regularmente. À medida que o tempo de uso aumenta, as juntas do robô ficam levemente desgastadas, resultando em uma diminuição na precisão do posicionamento. Recomenda-se calibrar uma vez a cada seis meses para garantir que a precisão atenda aos requisitos.
O sistema de resfriamento do laser também deve ser verificado regularmente. O laser irá gerar muito calor durante o trabalho. A falha do sistema de resfriamento fará com que a potência do laser diminua ou até mesmo seja danificada. Recomenda-se verificar a qualidade da água de resfriamento e o status operacional do refrigerador todos os meses.
Além disso, os operadores devem ser treinados regularmente para garantir que possam operar o equipamento corretamente e solucionar falhas comuns para evitar danos ao equipamento ou problemas de qualidade de soldagem causados por operação inadequada.
A direção central das futuras iterações tecnológicas na indústria: A primeira direção é a atualização inteligente, como a introdução de algoritmos de IA para realizar a detecção em tempo real e o reparo automático de defeitos de solda para melhorar ainda mais a estabilidade da qualidade da soldagem.
A segunda direção é o design leve, que utiliza novos materiais para reduzir o peso do corpo do robô, melhorar a velocidade de movimento e flexibilidade do robô e se adaptar a cenários operacionais mais complexos.
A terceira direção é o desenvolvimento verde, desenvolvendo lasers e processos de soldagem com menor consumo de energia para reduzir os custos operacionais dos equipamentos e reduzir as emissões de poluentes durante o processo de soldagem.
A quarta direção é a integração integrada, que integra profundamente robôs de soldagem a laser com sistemas automatizados de carga e descarga e sistemas MES para criar uma linha de produção de soldagem inteligente de processo completo.
Os parâmetros técnicos mencionados neste artigo são baseados em dados medidos convencionais do setor. Pode haver diferenças nos equipamentos de diferentes fabricantes. Para parâmetros específicos, consulte as informações oficiais fornecidas pelo fabricante.
Ao usar um robô de soldagem a laser, você deve cumprir rigorosamente os procedimentos operacionais do equipamento e usar o equipamento de proteção correspondente para evitar danos à radiação laser.
