ربات جوشکاری لیزری

ربات جوشکاری لیزری چیست؟

ترکیب یک ربات جوشکاری لیزری

1. بدن ربات

    

   بدنه ربات، ساختار مکانیکی ربات است که معمولاً به صورت چند مفصلی (مانند شش محوره یا بیشتر با درجه آزادی) برای دستیابی به حرکت سه‌بعدی انعطاف‌پذیر طراحی می‌شود. این بدنه شامل یک قاب، بازو، مچ و اندام انتهایی است که هر مفصل توسط یک سروو موتور هدایت می‌شود تا حرکت دقیق و سریع را تضمین کند.

    
2. ژنراتور لیزر

    

   ژنراتور لیزر جزء اصلی تولید پرتو لیزر است که می‌تواند لیزر فیبری، لیزر حالت جامد، لیزر گازی (مانند لیزر CO₂) و غیره باشد. منابع لیزر با توان و طول موج مختلف بر اساس نیازهای مختلف جوشکاری انتخاب می‌شوند.

    
3. سیستم انتقال و فوکوس نوری

    

   شامل دستگاه‌های انتقال فیبر نوری، بازتابنده‌ها، گروه‌های لنز، هدهای فوکوس و غیره که برای انتقال پرتو لیزر از لیزر به محل کار و متمرکز کردن آن در یک نقطه بسیار کوچک برای افزایش چگالی انرژی استفاده می‌شوند.

    
4. سیستم کنترل

    

   سیستم کنترل، وظیفه کنترل دقیق کل فرآیند جوشکاری، شامل کنترل‌کننده‌های سخت‌افزاری و برنامه‌نویسی نرم‌افزاری را بر عهده دارد. این سیستم می‌تواند مسیر حرکت ربات را برنامه‌ریزی کند، توان خروجی لیزر را تنظیم کند، سرعت جوشکاری را کنترل کند و سایر پارامترهای فرآیند را طبق برنامه‌های از پیش تعیین‌شده تنظیم کند.

    
5. سیستم حسگر

    

   ربات‌های جوشکاری ممکن است به حسگرهای مختلفی مانند حسگرهای ردیابی درز، سیستم‌های بینایی، حسگرهای نیرو و غیره مجهز باشند تا وضعیت جوشکاری، موقعیت و وضعیت قطعه کار را در زمان واقعی رصد کنند و در نتیجه اصلاح خودکار و جوشکاری تطبیقی ​​را محقق سازند.

    
6. تجهیزات خارجی و امکانات کمکی

    

   این موارد شامل موارد زیر است اما محدود به آنها نیست:

    

   (1) میز کار یا موقعیت‌یاب: برای ثابت کردن و چرخاندن قطعات کار استفاده می‌شود.

    

   (2) سیستم تأمین گاز محافظ: گاز بی‌اثر را برای جلوگیری از اکسیداسیون ناحیه جوشکاری فراهم می‌کند.

    

   (3) سیستم خنک‌کننده: ژنراتور لیزر و سایر قطعات تولید گرما را خنک می‌کند.

    

   (4) امکانات حفاظتی ایمنی: مانند نرده‌های ایمنی و پرده‌های نوری برای اطمینان از ایمنی اپراتور.

    
7. رابط انسان و ماشین

    

   اپراتورها می‌توانند از طریق یک صفحه لمسی یا سایر پنل‌های عملیاتی بصری، برنامه‌های جوشکاری را تنظیم و نظارت کنند، داده‌های بلادرنگ را مشاهده کنند، پارامترها را تنظیم کنند و هشدارهای خطا را دریافت کنند.

    
8. سر جوش یا دستگاه نهایی

    

   از نظر ساختاری طوری طراحی شده است که سر فوکوس لیزر، نازل و احتمالاً مجاری گاز محافظ را نصب کند، که مستقیماً روی ناحیه جوشکاری عمل می‌کنند تا اتصال مؤثر بین لیزر و قطعه کار تضمین شود.

مزایای ربات‌های جوشکاری لیزری

1. راندمان و سرعت بالا: سرعت بالای جوشکاری، چرخه‌های پردازش را کوتاه کرده و راندمان تولید را بهبود می‌بخشد.
2. دقت بالا: جوشکاری غیر تماسی با دقت موقعیت‌یابی بالا، کیفیت جوش پایدار و ثابت.
3. تغییر شکل کوچک: انرژی لیزر بسیار متمرکز منجر به ایجاد ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچک می‌شود که منجر به حداقل تغییر شکل قطعه کار پس از جوشکاری می‌شود.
4. طیف کاربرد گسترده: قابلیت جوشکاری مواد مختلف، از جمله ترکیبی از ضخامت‌ها و مواد مختلف. همچنین برای نیازهای جوشکاری در بسیاری از زمینه‌ها، مانند تولید صنعتی، تولید خودرو، پردازش مکانیکی و هوافضا مناسب است.
5. درجه بالای اتوماسیون: با ادغام با یک سیستم بینایی، می‌تواند به طور خودکار موقعیت‌های جوش را شناسایی کرده و پارامترهای فرآیند را در زمان واقعی تنظیم کند و با خطوط تولید هوشمند سازگار شود.
6. سازگار با محیط زیست و صرفه‌جویی در مصرف انرژی: نیازی به مقدار زیادی مواد پرکننده نیست، دود و سر و صدای کمتری تولید می‌کند و الزامات تولید سبز را برآورده می‌کند.

زمینه‌های کاربردی ربات‌های جوشکاری لیزری

1. تولید خودرو: فناوری جوشکاری لیزر به طور گسترده در اتصال دقیق سازه‌های بدنه، قطعات و اجزای داخلی، مانند جوشکاری سفارشی بدنه، درب‌های خودرو، قاب صندلی و غیره استفاده می‌شود. سرعت بالا، دقت بالا و تغییر شکل کوچک آن به طور قابل توجهی راندمان تولید را بهبود می‌بخشد، مصرف انرژی و هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.
2. هوافضا: در ساخت هواپیما و فضاپیما، جوشکاری لیزری برای جوشکاری ساختاری پیچیده آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای تیتانیوم و مواد کامپوزیتی استفاده می‌شود که می‌تواند به طور موثر منطقه تحت تأثیر گرما را کنترل کرده و استحکام و یکپارچگی اجزا را تضمین کند.
3. تجهیزات الکترونیکی و ارتباطی: میکروالکترونیک، بسته‌بندی نیمه‌هادی‌ها و قطعات فلزی دقیق نیاز به دقت جوشکاری بسیار بالایی دارند. ربات‌های جوشکاری لیزری می‌توانند به جوشکاری دقیقی در سطح میکرون دست یابند و آب‌بندی و رسانایی الکتریکی دستگاه‌های الکترونیکی را تضمین کنند.
4. تولید تجهیزات پزشکی: تجهیزات پزشکی ساخته شده از مواد زیست سازگار مانند فولاد ضد زنگ و آلیاژهای تیتانیوم می‌توانند از طریق جوشکاری لیزری به اتصال بدون آلودگی و با کیفیت بالا دست یابند و استانداردهای سختگیرانه صنعت پزشکی را رعایت کنند.
5. صنعت انرژی: برای جوشکاری لوله‌ها، صفحات و سایر اجزای کلیدی در انرژی هسته‌ای، انرژی خورشیدی، تجهیزات انرژی بادی و غیره، جوشکاری لیزری نسبت عمق به عرض خوبی دارد و گرمای ورودی کمی دارد که به کاهش تنش جوشکاری و تغییر شکل کمک می‌کند.
6. لوازم خانگی و محصولات آشپزخانه و حمام: مونتاژ محصولات ورق نازک، مانند قطعات ساختاری داخلی یخچال و ماشین لباسشویی، و همچنین ظروف آشپزخانه از جنس استیل ضد زنگ. جوشکاری لیزری کیفیت و ظاهر محصول را بهبود می‌بخشد.

نتیجه‌گیری