В области машиностроения, особенно в сценариях высокоточной серийной эксплуатации, таких как сборка автомобилей и сварка компонентов кораблей, проблемы плохой стабильности и низкой эффективности ручной сварки уже давно являются отраслевым консенсусом.
С развитием технологий автоматизации роботы для лазерной сварки постепенно стали основным оборудованием для решения таких проблем.
Разборка основных технических размеров робота лазерной сварки: во-первых, точность перемещения корпуса робота, которая напрямую определяет точность точки сварки. Современные шестиосные роботы для сварки суставов могут достигать точности повторного позиционирования в пределах ±0,05 мм, что является основой для обеспечения единообразия пакетной сварки. Во-вторых, стабильность мощности системы лазерной сварки. Металлические материалы разной толщины необходимо сочетать с лазерами разной мощности.
Например, для сварки тонких автомобильных листов обычно используются волоконные лазеры мощностью 1000–2000 Вт, тогда как толстые судовые листы требуют оборудования высокой мощности более 3000 Вт.
Также имеется чувствительность системы слежения за сварочным швом. В реальных условиях незначительная деформация заготовки или ошибка зажима повлияют на качество сварки. Робот с функцией визуального отслеживания может корректировать траекторию сварки в режиме реального времени, чтобы избежать отклонений при сварке и проблем со сваркой.
Кроме того, ключевым показателем является и грузоподъемность робота. Например, если вы хотите носить с собой тяжелую сварочную головку или удлиненный сварочный пистолет, вам необходимо загрузить корпус робота более 10 кг, в противном случае это повлияет на стабильность движения.
Анализ типичных сценариев адаптации роботов для лазерной сварки: Первый типичный сценарий — сварка при сборке автомобилей, например, стыковка рам кузова и сварка дверных петель.
Такие сценарии требуют серийных высокоточных сварочных операций. Роботы для лазерной сварки могут обеспечить непрерывную работу в течение 24 часов, а стабильность каждого сварного шва намного превосходит ручной труд. Второй сценарий – сварка компонентов корабля. Стальные пластины кораблей толстые, а длина сварного шва большая. Ручная сварка не только неэффективна, но и подвержена дефектам сварного шва.
Роботы для лазерной сварки могут выполнять сварку с глубоким проплавлением с помощью мощных лазеров, повышая прочность и эффективность сварки. Третий сценарий — сварка прецизионных деталей в аэрокосмической сфере. К деталям аэрокосмической отрасли предъявляются чрезвычайно высокие требования к точности сварки и зонам термического влияния.
Небольшие характеристики зоны термического влияния роботов для лазерной сварки позволяют эффективно избегать деформации деталей и обеспечивать требования к точности деталей. Существуют также сценарии серийной сварки деталей, например, сварка шестерен и деталей валов в машиностроении.
Роботы для лазерной сварки могут взаимодействовать с автоматизированными системами загрузки и разгрузки для выполнения беспилотных операций на протяжении всего процесса, что значительно повышает эффективность производства.
Основные соображения при выборе автоматизированных сварочных операций. Первым соображением является степень автоматизации, которая напрямую связана с повышением эффективности производства, например, поддерживает ли он автономное программирование и поддерживает ли оно автономное программирование. может быть подключен к системе MES для управления данными. Это все моменты, на которые необходимо ориентироваться при выборе. Вторым фактором является стабильность сварки, включая стабильность мощности лазера и стабильность движения робота. Эти показатели напрямую влияют на качество сварного шва. При выборе производителя можно попросить предоставить сторонние данные о стабильности. Третий фактор — возможность кастомизировать решения.
Сценарии работы разных компаний сильно различаются. Например, некоторым компаниям необходимо сваривать заготовки специальной формы, а некоторым необходимо адаптироваться к трансформации существующих производственных линий, что требует от производителей предоставления целевых индивидуальных решений.
Четвертый фактор – качество послепродажного обслуживания. Роботы для лазерной сварки являются прецизионным оборудованием. Дальнейшее обслуживание и устранение неполадок требуют профессиональной технической поддержки.
Комплексное послепродажное обслуживание может сократить время простоя оборудования, а также затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Основные показатели измерения роботов для лазерной сварки на месте: При входе на площадку для приемки первое, что необходимо измерить, — это точность повторного позиционирования.
Используйте циферблатный индикатор и стандартные инструменты, чтобы робот мог неоднократно позиционировать одну и ту же точку. Протестируйте 20 раз подряд и каждый раз записывайте значение отклонения. Чем меньше значение отклонения, тем выше точность. Затем проводится проверка скорости сварки. Для пластин разной толщины проверяется скорость сварки робота.
Например, при сварке листа углеродистой стали толщиной 2 мм нормальная скорость может достигать более 1,5 м/мин. Если скорость слишком низкая, это повлияет на эффективность производства. Также необходимо измерить качество формования сварного шва.
Используйте увеличительное стекло, чтобы наблюдать за внешним видом сварного шва, чтобы увидеть, есть ли в нем дефекты, такие как поры, трещины, подрезы и т. д. В то же время используйте оборудование для испытаний на растяжение, чтобы проверить прочность сварного шва на разрыв и убедиться, что он соответствует отраслевым стандартам.
Кроме того, необходимо проверить стабильность непрерывной работы робота, позволяя роботу непрерывно выполнять сварку в течение 8 часов, чтобы наблюдать, возникают ли такие проблемы, как колебания мощности и задержки движения, которые могут отражать долгосрочную эксплуатационную надежность оборудования.
Распространенные технические ловушки нестандартного оборудования «white label». Первая ловушка — пропаганда ложной точности. Многие устройства белых марок утверждают, что повторяемая точность позиционирования может достигать ±0,03 мм, но фактическое измерение может составлять всего ±0,1 мм. Это приведет к большому количеству бракованных изделий при серийной сварке и чрезвычайно высоким затратам на доработку.
Вторая ловушка — ложный стандарт мощности лазера. Например, лазер с маркировкой 2000 Вт имеет фактическую выходную мощность всего 1500 Вт. При сварке толстых листов невозможно добиться глубокого проплавления и требуется повторная сварка. Это не только неэффективно, но и повреждает заготовку.
Третья ловушка – отсутствие системы отслеживания сварочного шва. В целях снижения затрат в оборудовании белого бренда отсутствует функция визуального отслеживания. Отклонение при сварке возникает, когда заготовка слегка деформируется, что приводит к ее бракованию. Особенно при массовом производстве потери будут очень большими.
Четвертая ловушка – отсутствие сервисного обслуживания. Оборудование белых брендов часто не имеет профессиональной команды послепродажного обслуживания. Когда оборудование выходит из строя, его невозможно вовремя отремонтировать, что приводит к остановке производственной линии.
Ежедневные потери могут достигать десятков тысяч юаней.
Детали технической реализации робота для лазерной сварки Shandong Baixing: Робот для лазерной сварки компании Shandong Baixing Laser Technology Co., Ltd. оснащен импортным шестиосным шарнирным корпусом робота. Повторяющаяся точность позиционирования стабильна в пределах ± 0,05 мм, что может удовлетворить потребности высокоточной сварки.
Волоконный лазер имеет диапазон мощности 1000–6000 Вт и может быть адаптирован для сварки металлических материалов различной толщины. Будь то тонкие автомобильные пластины или толстые корабельные пластины, они могут обеспечить соответствующую силовую поддержку.
Baixing Laser также оснащен высокоточной системой визуального отслеживания сварного шва, которая может определять положение сварного шва в режиме реального времени и регулировать траекторию сварки, чтобы обеспечить качество сварки, даже если заготовка имеет небольшую деформацию или ошибки зажима.
Для различных сценариев клиентов Baixing Laser предлагает индивидуальные возможности обслуживания, такие как автоматизированные сварочные производственные линии, разработанные для производителей автомобилей, которые можно легко подключить к существующим сборочным линиям для повышения общей эффективности производства.
Кроме того, Baixing Laser имеет техническую команду исследований и разработок из 120 человек, которая может быстро оптимизировать процесс сварки и предоставить целевые решения в соответствии с особыми потребностями клиентов, что также является одним из ее основных преимуществ.
Меры предосторожности при длительной эксплуатации и обслуживании роботов для лазерной сварки: во-первых, регулярно очищайте корпус робота и сварочную головку. Брызги, образующиеся в процессе сварки, прилипают к соединениям робота и сварочным головкам, влияя на точность перемещения и качество сварки. Рекомендуется очищать его после окончания каждого дня.
Во-вторых, точность позиционирования робота необходимо регулярно калибровать. По мере увеличения времени использования шарниры робота будут слегка изнашиваться, что приведет к снижению точности позиционирования. Рекомендуется проводить калибровку один раз в шесть месяцев, чтобы гарантировать соответствие точности требованиям.
Систему охлаждения лазера также следует регулярно проверять. Во время работы лазер выделяет много тепла. Выход из строя системы охлаждения приведет к снижению мощности лазера или даже к его повреждению. Рекомендуется ежемесячно проверять качество охлаждающей воды и рабочее состояние охладителя.
Кроме того, операторы должны регулярно проходить обучение, чтобы гарантировать, что они могут правильно управлять оборудованием и устранять распространенные неисправности, чтобы избежать повреждения оборудования или проблем с качеством сварки, вызванных неправильной эксплуатацией.
Основное направление будущих технологических итераций в отрасли. Первое направление — интеллектуальная модернизация, такая как внедрение алгоритмов искусственного интеллекта для обнаружения в реальном времени и автоматического устранения дефектов сварки для дальнейшего повышения стабильности качества сварки.
Второе направление — облегченная конструкция, в которой используются новые материалы для уменьшения веса корпуса робота, улучшения скорости и гибкости движения робота, а также адаптации к более сложным сценариям эксплуатации.
Третье направление — «зеленое» развитие, разработка менее энергоемких лазеров и процессов сварки для снижения эксплуатационных расходов оборудования и снижения выбросов загрязняющих веществ в процессе сварки.
Четвертое направление — комплексная интеграция, которая глубоко интегрирует роботов лазерной сварки с автоматизированными системами загрузки и разгрузки, а также MES-системами для создания комплексной интеллектуальной сварочной производственной линии.
Технические параметры, упомянутые в этой статье, основаны на основных данных измерений в отрасли. Могут быть различия в оборудовании разных производителей. Конкретные параметры можно узнать из официальной информации, предоставленной производителем.
При использовании робота для лазерной сварки необходимо строго соблюдать правила эксплуатации оборудования и носить соответствующие защитные средства, чтобы избежать повреждений лазерным излучением.
