Robots de soudage au laser : l'avenir de la fabrication à grande vitesse

Éléments d'un système de robot de soudage au laser.

Une introduction aux robots de soudage au laser

À mesure que les composants fabriqués deviennent plus complexes, la demande de solutions d'assemblage précises augmente. Ce problème s'aggrave car la fabrication de plastique produit des pièces plus sophistiquées. Le soudage au laser apporte une solution à ces problèmes. Le soudage au laser facilite également le soudage de matériaux difficiles tels que le cuivre et l'aluminium. Le soudage de tels matériaux est courant dans la fabrication de systèmes de batterie. Certaines installations souderont manuellement les matériaux à l'aide de lasers. Cependant, les fabricants automatisent généralement en raison de la forte demande de précision.

Industries pour la robotique de soudage au laser

Les robots de soudage au laser existent en tant qu'application de niche dans la fabrication. Très peu d'industries ont besoin des caractéristiques et des avantages uniques du soudage au laser. Cependant, pour ces industries, l'accès au soudage laser automatisé est vital. Les exemples comprennent:

1. Automobile

2. Aérospatiale

4. Électronique

5. Santé

6. Métaux

7. Plastiques

Une cellule de soudage robotisée est une combinaison complexe d'autres sous-systèmes. Au début, le suivi des composants requis peut être intimidant. Alors, décomposons ce système en ses parties :

Le robot

Le robot de soudage est le composant central de la cellule de soudage. Ici, le robot fait référence à la mécanique et aux commandes du robot. Quel que soit le type, le robot est responsable de l'application de la soudure. Ce composant déplace et actionne directement les commandes du laser. Les exigences de l'application doivent principalement guider la sélection du robot. Les modèles de robot présentent différentes caractéristiques de conception. Lors de la sélection de votre robot, vous devez tenir compte des cotes telles que la portée, la capacité de charge utile, la vitesse et la précision. Les exigences de l'application exigeront des caractéristiques de performance spécifiques qui réduiront les types de robots appropriés pour votre projet. Nous examinerons certaines options de sélection de robots dans la section suivante.

Le laser

Le système laser est responsable de la génération du faisceau de soudage. Le laser comprend la tête et le générateur/amplificateur de puissance, parfois un composant séparé. Les exigences en matière de matériau et de soudure aident à définir le type de laser requis. Assurez-vous de comprendre quel laser convient le mieux à votre application de soudage.

Refroidissement

La plupart des types de laser nécessitent un système de refroidissement pour fonctionner. Les lasers génèrent des niveaux massifs de chaleur. Par conséquent, cette chaleur peut endommager les composants internes. Les systèmes de refroidissement maintiennent les températures du laser dans une plage fonctionnelle. Par conséquent, les systèmes de refroidissement laser font souvent partie du package laser global.

Présentation de la partie

Vous devez réfléchir à la façon dont vous présenterez la pièce au robot pour le soudage. Il existe souvent plus d'options disponibles dans ce domaine pour les systèmes de soudage au laser. Ceci est dû au processus ayant un faible impact physique sur la pièce lors du soudage. Les options courantes incluent :

1. Convoyeurs

2. Gabarits

3. Platines

4. Pinces

5. Autres robots

Systèmes de détection/surveillance

Un tel système de haute technologie est livré avec un équipement de détection. Les capteurs de température et les équipements de sécurité sont standard dans les cellules de soudage. De plus, les suiveurs de faisceau et de couture ne sont pas rares. Les fournisseurs configurent souvent des packages avec des systèmes de vision. Ces systèmes peuvent fournir une variété de fonctions. Vous préférerez peut-être différentes fonctionnalités en fonction de l'application. Les applications courantes incluent :

1. Contrôle/inspection de la qualité

2. Sécurité

3. Surveillance thermique

Sécurité

Le soudage au laser est une application dangereuse pour les personnes. Par conséquent, il est essentiel de mettre en place des mesures de sécurité pour protéger les employés. Les mesures d'atténuation des risques comprennent généralement :

1. Garde/enceinte de sécurité

2. Rideaux lumineux

3. Scanner(s) de sécurité

4. Systèmes de verrouillage/étiquetage

5. Commutateur d'homme vivant

Types de robots de soudage au laser utilisés aujourd'hui

Quelques types de robots détiennent le monopole sur le marché du soudage au laser. Ces robots offrent les fonctionnalités requises pour automatiser une tâche de soudage au laser. Cependant, leurs différences sont importantes. Comprendre ces différences vous aide à savoir ce qui convient à votre application.

Robots à six axes

Les robots à six axes offrent un excellent mélange de vitesse, de portée, de capacité de charge utile et de portée. Ces robots peuvent couvrir la grande majorité des applications de soudage laser. Ils excellent dans les tâches de soudage de petite à moyenne envergure. Leur excellente amplitude de mouvement les aide à souder des géométries de pièces complexes.

Cependant, les lacunes des robots à six axes peuvent limiter leur compatibilité avec des travaux plus importants. Par exemple, leur portée est limitée à un mètre ou deux. Malheureusement, c'est le cas même pour les plus gros robots. Cependant, les fabricants peuvent réduire cette lacune à l'aide d'un RTU. Une unité de transfert de robot (RTU) étend la portée de votre robot à six axes. Cependant, il s'agit d'un matériel coûteux. De plus, les RTU entraînent des coûts et des considérations d'intégration distincts.

De plus, les robots auront une limite supérieure à leur capacité de charge utile. Cela limite leur capacité à gérer les énormes lasers requis pour certaines tâches. Malheureusement, vous ne pouvez pas atténuer cette limitation sans un type de robot plus robuste ou différent.