Pramonėje didėjant automatizacijai, robotai naudojami vis didesniam spektrui užduočių – nuo bazinių medžiagų paruošimo darbų iki pažangių technologinių operacijų.
Robotizuotas suvirinimas išlieka viena svarbiausių taikymo sričių, kurioje įprastai taikomi MIG/MAG, TIG arba šių technologijų hibridinės versijos. Nors šie metodai yra išvystyti ir plačiai taikomi, jie pasižymi tam tikrais esminiais ribotumais, kurie gali paveikti suvirinimo proceso efektyvumą ir našumą.
MIG/MAG suvirinimas gali pasiekti iki 3 m/min greitį virinant plonus metalus, tačiau šis procesas formuoja plačią šilumos paveiktą zoną (HAZ), kuri didina terminės deformacijos tikimybę. Todėl būtina naudoti brangius konduktorius, užtikrinančius detalių geometrinį stabilumą. Be to, MIG/MAG procesas generuoja reikšmingą kiekį metalo purslų, kurie teršia degiklius, kabelius ir jutiklius, o tai dažnai lemia papildomą rankinį apdirbimą, pavyzdžiui, šlifavimą.
TIG suvirinimas vertinamas dėl tikslumo ir estetiškos siūlės, tačiau dirba gerokai lėčiau – iki 0,6 m/min. Šis procesas taip pat sukuria didelę HAZ zoną ir reikalauja brangios tvirtinimo įrangos, skirtos deformacijoms kontroliuoti.
Lazerinis suvirinimas – trečioji alternatyva
Robotinis lazerinis suvirinimas apjungia MIG/MAG greitį su TIG proceso tikslumu ir estetika. Vis dėlto jo diegimą dažnai riboja poreikis įsigyti visiškai naują robotinę sistemą, o tai ženkliai padidina investicijų mastą.
„Diodela“ Retrofit: lazerinis suvirinimas naudojant esamą robotą
Lazerinis suvirinimas gali pasiekti iki 12 m/min greitį virinant plonus lydinius. Dėl didelio proceso greičio HAZ zona yra minimalizuojama, beveik eliminuojant deformacijas ir sumažinant sudėtingos bei brangios tvirtinimo įrangos poreikį – daugeliu atvejų pakanka standartinių prispaudimo elementų. Procesas pasižymi stabiliais parametrais, labai mažu purslų kiekiu ir švaria siūle, kuri dažnai nereikalauja jokio papildomo mechaninio apdirbimo.
Atsižvelgdama į šiuos iššūkius, „Diodela“ sukūrė retrofit sprendimą, leidžiantį esamas MIG/MAG ar TIG robotines celes transformuoti į lazerinio suvirinimo sistemas. Ši modernizacija atliekama pakeičiant įprastą suvirinimo degiklį specializuotu lazerinio suvirinimo degikliu, o robotas lieka tas pats – taip išvengiama didžiausių investicinių sąnaudų, susijusių su naujos robotinės sistemos įsigijimu.
Retrofit diegimo procesas
Proceso pradžioje nuimamas esamas suvirinimo degiklis ir montuojamas „Diodela“ dviejų ašių lazerinis degiklis. Lazerio šaltinis prijungiamas prie roboto valdiklio: naujesnėms robotų sistemoms naudojama Ethernet TCP/IP sąsaja, o senesnėms – Digital I/O. Atlikus mechaninę ir elektrinę integraciją, lazeris ir robotas sukonfigūruojami darbui sinchroniniu režimu.
„Diodela“ inžinieriai apmoko operatorius ir, esant poreikiui, pritaiko lazerio parametrus konkretiems gaminiams. Visa modernizacija paprastai trunka iki dviejų dienų, todėl gamybos pertrauka išlieka minimali.
Sistemos architektūra ir techninės charakteristikos
Retrofit sprendimo pagrindą sudaro „Diodela“ CW vieno režimo lazerinis šaltinis, kurio galia nuo 1 kW iki 6 kW užtikrina 0,5–15 mm suvirinimo gylį, priklausomai nuo medžiagos ir proceso parametrų. Robotinis lazerinis degiklis aprūpintas dviejų ašių skanavimo veidrodžiu, kuris supaprastina programavimą ir leidžia tiksliai valdyti spindulio trajektoriją. Degiklyje integruotas lazerio izoliatorius, leidžiantis stabiliai dirbti įvairiais kampais, bei CCD kamera, skirta proceso stebėsenai realiu laiku.
Pagal poreikį sistema gali būti papildyta „Air Knife“ moduliu, kuris apsaugo degiklio optiką nuo dūmų, purslų ir kitų teršalų, užtikrindamas ilgesnį komponentų tarnavimo laiką. Lazerio šaltinis ir degiklis yra vandeniu aušinami, todėl visa sistema gali patikimai veikti nepertraukiamu 24/7 režimu.
Ryšys tarp roboto valdiklio ir lazerio PLC realizuojamas per Ethernet TCP/IP arba Digital I/O sąsajas, priklausomai nuo roboto modelio. Lazerio saugos logika pilnai integruojama į roboto saugos sistemą, taip užtikrinant atitiktį pramoniniams saugos reikalavimams.
Esant aukštesniam tikslumo poreikiui, gali būti naudojamas siūlės sekimo jutiklis, leidžiantis automatiškai koreguoti suvirinimo trajektoriją ir atlikti suvirinimo kokybės patikrą po proceso.
Testavimas ir techninė pagalba
„Diodela“ inžinieriai teikia profesionalias konsultacijas ir padeda parinkti tinkamiausius lazerinio suvirinimo parametrus įvairiems gaminiams bei medžiagoms, užtikrindami stabilų ir efektyvų proceso veikimą.
Jeigu norite sužinoti, ar jūsų esama MIG/MAG ar TIG robotinė sistema tinkama lazerinei modernizacijai, susisiekite su „Diodela“. Įmonės inžinerinė komanda įvertins turimą įrangą ir parengs individualų, aiškiai struktūruotą modernizavimo planą, skirtą pagerinti gamybos efektyvumą.
