تحليل متعمق للتقنيات الأساسية لروبوتات اللحام بالليزر: تفسير شامل لتكوين النظام وسيناريوهات التطبيق

 

كجهاز ثوري في مجال الأتمتة الصناعية ، يجمع روبوت لحام الليزر بين تكنولوجيا الليزر عالية الدقة وتكنولوجيا الروبوت الذكية ، مما يتيح له أداء مهام لحام معقدة بدقة على مستوى الميكرون. ستجري هذه المقالة تحليلا متعمقا لتركيبها التكنولوجي الأساسي ومزاياه الأساسية وتطبيقاتها المتعددة المجالات ، مما يظهر كيف تعزز ترقية صناعة التصنيع.

 

أولا - تكوين التكنولوجيا الأساسية

إنروبوت لحام الليزريتكون النظام من خمسة مكونات رئيسية تعمل في التآزر:

1. نظام توليد الليزر: كمصدر الطاقة الأساسي ، يولد هذا النظام شعاعات الليزر عالية الطاقة من خلال الليزر (مثل الليزر الألياف و CO ₂ الليزر). يعمل بالتزامن مع مصدر طاقة منظم ودائرة التحكم الدقيقة ، ويمكن تحقيق تعديل ديناميكي على مستوى مليثانية للمعايير مثل الطاقة والتردد لتلبية متطلبات اللحام للمواد المختلفة.

2. نظام حركة الروبوت: يتم تجهيز ذراع الروبوت متعدد المفاصل بمحركات سيرفو عالية الدقة ومخفضات ، ويعمل مع نظام السكك الحديدية الدليلية. يمكن تحقيق ربط ستة محاور ودقة تحديد الموقع المتكررة ± 0.05 مم ، مما يضمن تغطية دقيقة لللحام المعقد في الفضاء ثلاثي الأبعاد.

3. نظام التركيز البصري: من خلال المرآة المتطابقة ومجموعة العدسات التركيزية ، يتم تركيز الشعاع الأصلي بقطر حوالي 20 مم في بقعة ضوئية أقل من 0.1 مم ، مع كثافة طاقة تصل إلى 10 ⁶ W / cm² ، مما يتيح للمادة الذوبان على الفور لتشكيل لحام عالي الجودة.

4. نظام التحكم الذكي: يدمج تخطيط مسار الحركة وقاعدة بيانات معايير اللحام وخوارزميات الذكاء الاصطناعي ، ودعم البرمجة خارج الإنترنت وتصحيح الانحراف في الوقت الحقيقي. كما أن الأنظمة المتقدمة لها وظائف مثل تتبع اللحام ومراقبة حمام الذوبان والتشخيص الذاتي للخطأ ، ويمكن أن تؤدي تلقائيا إلى تشغيل آلية حماية في ظروف عمل غير طبيعية.

5. وحدة الوظيفة المساعدة: تشمل حماية مسار الغاز (الأرجون / النيتروجين) ، وحدات تبريد المياه ، وأجهزة تنقية الدخان ، إلخ ، وضمان استقرار عملية اللحام والامتثال لمعايير حماية البيئة.

 

ثانياً. تحليل المزايا الأساسية

1. معالجة دقيقة للغاية: مع عرض لحام ضيق للغاية ومنطقة متأثرة بالحرارة من 0.02 - 0.2mm ، فهي مناسبة بشكل خاص لمكونات دقة لحام مثل الأدوات الدقيقة الطبية والمكونات الإلكترونية ، مما يقلل من تشوه اللحام بأكثر من 90٪.

2. اختراق الكفاءة: يمكن أن تصل سرعة لحام الليزر إلى أكثر من 10 أمتار في الدقيقة ، 3 - 5 مرات أكثر كفاءة من لحام القوس التقليدي ، ويمكن أن تعمل باستمرار لمدة 24 ساعة.

3. عالمية المواد: يمكن لحام أكثر من 15 نوع من المعادن ، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ ، سبيكة الألومنيوم ، وسبائك التيتانيوم. خصوصا، يصل معدل العائد لحام المواد عالية الانعكاس مثل النحاس والألومنيوم إلى 99.6٪.

4. الإنتاج المرن: من خلال استبدال التثبيت السريع وتبديل البرنامج ، يمكن الانتهاء من تبديل نموذج السيارة في غضون 5 دقائق ، مما يلبي متطلبات الإنتاج المختلط في مجال تصنيع السيارات.

 

ثالثا - سيناريوهات التطبيق النموذجية

- تصنيع مركبات الطاقة الجديدة: يستخدم لحام وحدات بطارية الطاقة ، وتلبي سد الهواء لللحام معيار IP67 ؛ لحام سقف الجسم - في - الأبيض، يمكن التحكم في الفجوة في حدود 0.2mm.

- الطيران: لحام إصلاح شفرات المحرك ، فإن الخطأ في اتساق الاختراق هو ≤5μm ، مما يلبي متطلبات قوة التعب في الطيران.

- 3C الإلكترونيات: لحام الليزر - لحام لوحات الفولاذ المقاوم للصدأ 0.15 مم في الأطر الوسطى للهواتف المحمولة ، تم زيادة معدل العائد من 85٪ إلى 98٪.

- أدوات الدقة: لحام أقسام القلب والأوعية الدموية ، يمكن تحقيق تشوه - اتصال مجاني لأسلاك سبيكة النيكل - التيتانيوم Ø0.03mm.

 

رابعا - اتجاهات التنمية التكنولوجية

في الوقت الحاضر ، تتسارع المعدات نحو الذكاء والمرونة: يمكن لمنصة التشغيل والصيانة عن بعد القائمة على إنترنت الأشياء الصناعي مراقبة حالة المعدات العالمية ؛ يمكن لنظام اللحام التعاوني متعدد الروبوتات تحسين كفاءة معالجة المكونات الكبيرة ؛ وتكنولوجيا الرؤية الذكاء الاصطناعي يمكن أن تحدد تلقائيا موقع اللحام وتحسين تخطيط المسار ، مما يقلل من وقت البرمجة من الساعات إلى الدقائق.