레이저 용접 로봇을 선택하는 방법

레이저 용접 로봇을 선택하는 방법

로봇식 레이저 용접집중된 레이저 광원과 프로그래밍 가능한 산업용 로봇 또는 협동 로봇을 결합합니다. 이는 수동 휴대용 작업을 안정적이고 제어 가능한 기계적 움직임으로 대체하여 용접 공정에서 높은 수준의 반복성을 달성합니다.

전문 용어집

매우-높은 반복 위치 정확도

6축 산업용 로봇의 반복위치결정정도는 0.02~0.05mm에 이릅니다. 수천 개의 공작물을 대량 생산하는 경우 용접 위치, 침투 깊이 및 용접 형성이 완전히 일관되게 유지되어 수동 작업 오류를 제거하고 재작업 비율을 크게 줄입니다.

낮은 변형 및 우수한 표면 품질

입열량이 낮기 때문에 박판은 용접 후 뚜렷한 변형이 발생하지 않습니다. 용접부는 좁고 매끄러우므로 연삭 공정을 생략하거나 크게 단순화할 수 있어 수리율이 크게 절감됩니다.

처리 효율성 대폭 향상

동일한 길이의 용접에 대해 레이저 로봇 용접 시스템의 용접 속도는 TIG 용접의 3~8배, MIG 용접의 2~5배입니다. 효율성 향상은 긴 직선 용접 및 대량 생산된 표준 부품-에서 가장 두드러집니다. 짧고 복잡하며 특수한 -모양의 용접에 대해서는 개선이 제한되므로 10배의 효율성 증가를 무작정 기대해서는 안 됩니다.

노동력을 절약하는-자동 생산

시운전이 완료되면 무인 야간-교대 작업이 가능합니다. 인력 자원을 수동 용접에서 프로그래밍, 툴링 시운전, 장비 검사로 전환하여 전문 용접공 채용의 어려움을 완화합니다.

향상된 운영 안전성

작업자는 레이저 안전 인클로저 외부에 배치되어 강한 가벼운 화상, 고온{0}}스패터, 용접 연기 및 아연 증기 노출로 인한 직접적인 부상을 방지합니다.

특수재료 용접에 대응

탄소강, 스테인리스강, 아연 도금 강판, 알루미늄 합금, 구리, 티타늄 합금 및 이종 금속의 랩 용접을 지원합니다. 고출력 레이저 발생기와 함께 사용하면 반사율이 높은 재료에 대해 안정적인 용접 형성을 달성할 수 있습니다.

장비 선택의 순차적 제약: 레이저 출력 → 로봇 본체 유형 → 보조 액세서리. 이전 항목을 확인한 후에야 후속 항목의 선택 범위가 좁아집니다.

1단계: 공작물 재료 및 플레이트 두께를 기준으로 레이저 출력 결정

두 가지 유형의 파이버 레이저를 사용할 수 있습니다. 연속-파 파이버 레이저(깊은 용입 용접 및 두꺼운 판에 이상적)와 펄스 파이버 레이저(초박형 정밀 부품용)-. 아래 표는 연속-파 파이버 레이저 선택을 위한 참고 자료입니다. 실제 용접 침투는 디포커스 양, 용접 속도, 와이어 공급 모드, 보호 가스 유형 및 조립 간격의 영향을 받습니다. 정식 양산 전 공정 시험 검증은 필수입니다.

연속-파 섬유 레이저 선택 참조표

레이저 출력 선택에 대한 두 가지 일반적인 오해

초-고전력-모델의 무작정 조달: 장비 구매, 수냉 및 안전 보호 비용이 높아집니다. 얇은 판은 타버릴 가능성이 매우 높습니다-. 10%~20%의 전력 여유만 확보하면 됩니다. 최고-고사양-전력 모델은 필요하지 않습니다.

반사율이 높은 재료에 대한 전력 요구 사항 무시: 알루미늄과 구리는 대부분의 레이저 에너지를 반사합니다. 동일한 판 두께에 대해 필요한 레이저 출력은 탄소강의 두 배 이상입니다. 탄소강을 기준으로 출력 매개변수를 선택하면 불완전한 융합 및 냉간 용접이 발생합니다.

2단계:로봇 본체 선택(두 가지 유형의 로봇 비교, 핸드헬드 레이저 용접 제외)

이 선택은 생산 출력, 제품 전환 빈도, 공장 공간 및 예산을 기준으로 결정되는 자동화된 워크스테이션용 6축 장비에만 적용됩니다.

1. 고정형 6축 산업용 로봇팔적용 시나리오: 단일 제품의 대량 생산, 높은-사이클 생산 라인 및 무거운 후판-가공품. 장점: 높은 탑재량, 넓은 선택 도달 범위, 빠른 이동 속도, 장기간 연속 작동을 위한 탁월한 안정성.- 단점: 넓은 바닥 공간 점유, 일치하는 밀폐형 레이저 안전 캐빈에 대한 더 높은 투자, 제품 전환을 위한 시운전 시간 길어짐.

2. 협동로봇(Cobot)적용 시나리오: 중소형{0}}배치 생산, 다양한 제품 유형에 대한 빈번한 제품 교체, 제한된 공장 공간 및 제한된 예산. 장점: 견고한-안전 캐빈이 필요하지 않으며 높은 유연성, 빠른 재배치 및 도구 교체, 간단한 작동 및 시운전이 가능합니다. 단점: 상대적으로 낮은 페이로드, 산업용 로봇 팔보다 낮은 이동 속도, 두꺼운 판에 대한 심용입 용접이 필요한 작업 조건에서 생산 능력이 제한됩니다.

선택 요약

높은 생산 능력과 단일-품종 대량 생산이 필요한 경우 6-축 산업용 로봇을 선택하세요. 다양한-생산, 제한된 작업장 공간 및 저렴한-초급 자동화 배포를 위한 협동 로봇을 선택하세요.

3단계: 핵심 보조 구성 요소 선택 체크리스트

레이저 용접 헤드

0.2mm ~ 0.8mm 범위의 조립 간격을 보상하고 용접 이음새를 넓힐 수 있는 진동 용접 기능이 있는 용접 헤드가 선호됩니다. 초점 거리는 공작물의 작동 공간과 일치해야 합니다. 아연 도금 강판 및 알루미늄 가공물에는 진동 용접 헤드가 필수입니다.

레이저 발생기

전력은 장비 선택의 첫 번째 단계에서 결정된 매개변수를 준수해야 합니다. 현지 A/S 서비스를 제공하고 실패율이 낮은 브랜드를 권장합니다. 연속-파 파이버 레이저는 연속 심용입 용접에 사용되며 펄스 레이저는 초박형 정밀 부품에 사용됩니다.-

서보 와이어 피더

걸림 없이 안정적인 와이어 공급을 보장하려면 서보{0}}구동 와이어 공급 장치가 필요합니다. 0.8mm, 1.0mm, 1.2mm의 일반적인 와이어 직경을 지원합니다. 조립 간격이 0.1mm 미만인 박판 정밀 랩 조인트에만 자생 용접을 적용하기 위해 와이어 공급을 생략할 수 있습니다. 필러 와이어 용접은 두꺼운 판, 큰 간격 및 높은-응력 접합부에 필수입니다.

용접 심 비전 추적 시스템

2D Vision: 저렴한 비용으로 간단한 직선 용접에 적합합니다.

3D 레이저 비전: 다양한-고정밀 공작물에 필수적인 간격 감지, 높이 차이 측정 및 자동 편차 수정이 가능합니다. 대량 생산되는-단일형-단순 공작물의 비용 절감을 위해 비전 시스템을 제거할 수 있습니다.

산업용 냉각기

냉각기는 레이저의 정격 출력과 일치해야 합니다. 레이저 발생기와 용접 헤드를 별도로 냉각하려면 고전력 모델에 이중-이중 온도-제어 냉각기가 필요합니다.- 소형 냉각기는 장비의 전력 감소를 유발하고 생산 라인 주기 효율성을 직접적으로 감소시킵니다. 주변 온도가 높은 작업장을 위해 냉각기의 추가 냉각 용량 여유를 확보해야 합니다.

아크 시작 / 아크 종료 제어

아크 시작 시 다공성 및 아크 종료 시 크레이터 균열을 방지하려면 로봇 프로그램에 점진적인 전력 램프-증가 및 램프{1}}기능을 추가하세요. 용접 산화를 방지하려면 얇은 판의 포스트-흐름 보호 가스 지속 시간을 연장하세요.

진동 용접 매개변수

표준 발진 폭 범위는 0.6mm ~ 1.5mm이고 발진 주파수는 10~30Hz입니다. 더 넓은 조립 간격을 위해서는 더 큰 진동 진폭이 채택되어야 합니다.

로봇의 기준 이동 속도(연속-파 섬유 레이저)

박판{0}}자기 밀봉 용접: 800~2000mm/분

중간 및 두꺼운 판 필러 와이어 구조 용접: 300–800 mm/min

반사율이 높은 알루미늄 합금 가공물: 200~500mm/min

다층-레이어 및 다중{1}}패스 용접

6mm보다 두꺼운 판의 경우 적층 용접이 필요합니다. 루트 패스에 높은 출력을 사용하여 용접 침투를 보장하고 캡핑 패스에 대한 출력을 줄여 용접 외관을 최적화합니다. 표면 산화물 층은 각 용접 층 후에 청소되어야 합니다.

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