Robot per saldatura laser: il futuro della produzione ad alta velocità

Elementi di un sistema robotico di saldatura laser.

Un'introduzione ai robot di saldatura laser

Man mano che i componenti fabbricati diventano più complessi, sorge la richiesta di soluzioni di assemblaggio precise. Questo problema si aggrava poiché la produzione di plastica produce parti più sofisticate. La saldatura laser offre una soluzione a questi problemi. La saldatura laser rende anche più facile la saldatura di materiali difficili come rame e alluminio. La saldatura di tali materiali è comune nella produzione di sistemi di batterie. Alcune strutture salderanno manualmente i materiali utilizzando i laser. Tuttavia, i produttori automatizzano comunemente a causa dell'elevata richiesta di precisione.

Industrie per la robotica di saldatura laser

I robot per saldatura laser esistono come applicazione di nicchia all'interno della produzione. Pochissimi settori richiedono le caratteristiche e i vantaggi unici della saldatura laser. Tuttavia, per tali settori, l'accesso alla saldatura laser automatizzata è fondamentale. Esempi inclusi:

1. Automobilistico

2. Aerospaziale

4. Elettronica

5. Assistenza sanitaria

6. Metalli

7. Plastica

Una cella di saldatura robotica è una combinazione complessa di altri sottosistemi. Inizialmente, tenere traccia dei componenti richiesti può essere scoraggiante. Quindi, scomponiamo questo sistema nelle sue parti:

Il robot

Il robot di saldatura è il componente centrale della cella di saldatura. Qui, il robot si riferisce alla meccanica e ai controlli del robot. Indipendentemente dal tipo, il robot è responsabile dell'applicazione della saldatura. Questo componente muove e aziona direttamente i comandi del laser. I requisiti dell'applicazione dovrebbero guidare principalmente la selezione del robot. I modelli di robot presentano caratteristiche di design diverse. Quando selezioni il tuo robot, dovresti considerare valutazioni come portata, capacità di carico utile, velocità e precisione. I requisiti dell'applicazione richiederanno caratteristiche prestazionali specifiche che restringeranno i tipi di robot appropriati per il tuo progetto. Vedremo alcune opzioni di selezione dei robot nella prossima sezione.

Il laser

Il sistema laser è responsabile della generazione del raggio di saldatura. Il laser include la testa e il generatore/amplificatore di potenza, a volte un componente separato. I requisiti di materiale e saldatura aiutano a definire il tipo di laser richiesto. Assicurati di capire quale laser si adatta meglio alla tua applicazione di saldatura.

Raffreddamento

La maggior parte dei tipi di laser richiede un sistema di raffreddamento per funzionare. I laser generano enormi livelli di calore. Di conseguenza, questo calore può danneggiare i componenti interni. I sistemi di raffreddamento mantengono le temperature del laser entro un intervallo funzionale. Pertanto, i sistemi di raffreddamento laser fanno spesso parte del pacchetto laser complessivo.

Presentazione della parte

Dovresti considerare come presenterai la parte al robot per la saldatura. Spesso sono disponibili più opzioni in quest'area per i sistemi di saldatura laser. Questo grazie al processo che ha un basso impatto fisico sul pezzo durante la saldatura. Le opzioni comuni includono:

1. Trasportatori

2. Maschere

3. Giradischi

4. Morsetti

5. Altri robot

Sistemi di rilevamento/monitoraggio

Un sistema così high-tech è dotato di apparecchiature di rilevamento. I sensori di temperatura e le apparecchiature di sicurezza sono standard nelle celle di saldatura. Inoltre, i tracciatori di travi e giunture non sono rari. I fornitori spesso configurano pacchetti con sistemi di visione. Questi sistemi possono fornire una varietà di funzioni. Potresti preferire funzionalità diverse in base all'applicazione. Le applicazioni comuni includono:

1. Controllo/ispezione di qualità

2. Sicurezza

3. Monitoraggio termico

Sicurezza

La saldatura laser è un'applicazione pericolosa per le persone. Di conseguenza, è essenziale implementare misure di sicurezza per proteggere i dipendenti. Le misure di mitigazione del rischio includono comunemente:

1. Protezione/custodia di sicurezza

2. Barriere fotoelettriche

3. Scanner di sicurezza

4. Sistemi di lock-out/tag-out

5. Cambio uomo vivo

Tipi di robot per saldatura laser utilizzati oggi

Un paio di tipi di robot detengono il monopolio sul mercato della saldatura laser. Questi robot offrono le funzionalità necessarie per automatizzare un'attività di saldatura laser. Tuttavia, le loro differenze sono significative. Comprendere queste differenze ti aiuta a sapere quale è adatto alla tua applicazione.

Robot a sei assi

I robot a sei assi offrono un ottimo mix di velocità, portata, capacità di carico utile e portata. Questi robot possono coprire la stragrande maggioranza delle applicazioni di saldatura laser. Eccellono nelle attività di saldatura di piccole e medie dimensioni. La loro eccellente gamma di movimento li aiuta a saldare geometrie di parti complesse.

Tuttavia, le carenze dei robot a sei assi possono limitarne la compatibilità con lavori più grandi. Ad esempio, la loro portata è limitata a un metro o due. Sfortunatamente, questo vale anche per i robot più grandi. Tuttavia, i produttori possono ridurre questa carenza con l'aiuto di una RTU. Un'unità di trasferimento robot (RTU) estende la portata del tuo robot a sei assi. Tuttavia, questo è un hardware costoso. Inoltre, le RTU comportano costi e considerazioni di integrazione separati.

Inoltre, i robot avranno un limite massimo alla loro capacità di carico utile. Ciò limita la loro capacità di gestire gli enormi laser richiesti per alcune attività. Sfortunatamente, non puoi mitigare questa limitazione senza un tipo di robot più robusto o diverso.