ربات های برش لیزری، با ترکیب دقت بی نظیر لیزر و انعطاف پذیری ربات ها، توانسته اند فرآیندهای تولید را تغییر دهند. با بهره گیری از نرم افزارهای پیشرفته، ربات های برش لیزری قادرند با سرعت و دقت بالا، قطعات متنوعی را از طیف گسترده ای از مواد برش دهند. این فناوری نوین، نه تنها کیفیت محصولات را افزایش داده است بلکه زمان تولید را کاهش داده و هزینه های تولید را مدیریت کرده است. در این مقاله از لیزر پلاس به بررسی دقیق عملکرد، انواع، مزایا، کاربردها و چالش های ربات های برش لیزری خواهیم پرداخت.
آشنایی با کاربرد ربات برش لیزر
ربات برش لیزری فلزات ، فناوری پیشرفته ای است که با بهره گیری از اشعه لیزر با شدت بالا، امکان برش دقیق و سریع انواع مواد را فراهم می کند. در این فرایند، اشعه لیزر متمرکز شده به سطح ماده تابیده شده و باعث ذوب یا تبخیر آن می شود. گاز پر فشار نیز ذرات مذاب یا بخار شده را از سطح کار جدا کرده و لبه های برش بسیار تمیز و با کیفیتی را ایجاد می کند.
ربات برش لیزری به دلیل دقت بالا، سرعت عمل و انعطاف پذیری، در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، الکترونیک، پزشکی، ساخت و ساز و دکوراسیون مورد استفاده قرار می گیرد. از این فناوری برای برش لیزر فلزات،برش لیزر استیل، آلیاژها، غیرفلزات مانند چوب، پلاستیک، چرم و حتی مواد کامپوزیتی می توان بهره برد.
مزایای استفاده از ربات برش لیزر
یکی از مهم ترین مزایای ربات برش لیزری، دقت بسیار بالای آن است. پرتو لیزر قادر است برش هایی بدون ایجاد لبه های ناصاف و زبر ایجاد کند. همچنین، امکان ایجاد سوراخ های بسیار کوچک با قطر دقیق بر روی قطعات، از دیگر ویژگی های منحصر به فرد این روش است. علاوه بر این، برش لیزری با ربات های صنعتی، امکان برش قطعات با اشکال پیچیده و سه بعدی را فراهم می کند که در روش های سنتی برش لیزر فلزات، بسیار دشوار و یا حتی غیرممکن بود.
از دیگر مزایای این روش می توان به سرعت بالای برش، کاهش ضایعات، کاهش هزینه های تولید، افزایش کیفیت محصولات و بهبود ایمنی کارکنان اشاره کرد. همچنین، برش لیزری با ربات های صنعتی، امکان تکرار پذیری بسیار بالای فرآیند و کاهش وابستگی به نیروی انسانی را فراهم می کند.
در مقایسه با روش های سنتی برش لیزر فلزات مانند برش پلاسما، برش لیزری با ربات ها، حرارت کمتری تولید می کند و در نتیجه، باعث کاهش تاب برداشتن قطعه کار می شود. همچنین، این روش، مصرف انرژی کمتری داشته و امکان برش انواع مختلفی از مواد را فراهم می کند.
برش لیزری با ربات های صنعتی، به عنوان یکی از پیشرفته ترین روش های برش در صنعت شناخته می شود و مزایای بسیاری از جمله دقت بالا، سرعت، انعطاف پذیری، کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت محصولات را به همراه دارد.
انواع ربات برش لیزری
ربات های برش لیزری، ابزارهای قدرتمند و فوق العاده ای هستند که در صنایع مختلف برای برش دقیق و سریع مواد به کار می روند. این ربات ها با استفاده از پرتو لیزر متمرکز، قادرند انواع مختلفی از مواد از جمله فلزات، پلاستیک ها و چوب را برش دهند. تنوع روش های برش لیزری، امکان انتخاب مناسب ترین روش را برای هر کاربرد خاص فراهم می کند.
یکی از روش های رایج برش لیزری، برش فیوژن است. در این روش، از یک گاز بی اثر مانند نیتروژن استفاده می شود تا مواد مذاب را از ناحیه برش خارج کند. گاز بی اثر، واکنشی با مواد مذاب ندارد و نقش آن تنها محدود به حذف مواد مذاب است. این روش به دلیل دقت بالا و کیفیت برش مناسب، در صنایع مختلف کاربرد دارد.
روش دیگر برش لیزری، برش شعله است. در این روش، از اکسیژن به عنوان یک گاز کمکی استفاده می شود. اکسیژن با مواد مذاب واکنش داده و باعث ایجاد یک واکنش گرمازا می شود. این واکنش، انرژی لازم برای برش را فراهم کرده و سرعت برش را افزایش می دهد. برش شعله معمولاً برای برش مواد ضخیم تر و با نقطه ذوب بالاتر به کار می رود.
در روش برش از راه دور ، پرتو لیزر با شدت بالا به صورت مستقیم به ماده تابیده می شود و باعث تبخیر سریع ماده می شود. در این روش، نیازی به گاز کمکی نیست و برش با دقت بسیار بالا انجام می شود. برش از راه دور معمولاً برای برش مواد نازک و ظریف به کار می رود.
اجزای تشکیل دهنده ربات های برش لیزری و کاربرد هر یک
ربات های برش لیزری دستگاه های پیچیده ای هستند که از مجموعه ای از اجزای مختلف تشکیل شده اند. هر یک از این اجزا نقش بسیار مهم و پررنگی در عملکرد کلی دستگاه ایفا می کنند. در ادامه به بررسی دقیق تر هر یک از این اجزا و کاربرد آن ها می پردازیم:
شاسی و بدنه
شاسی و بدنه ربات برش لیزری، اسکلت اصلی دستگاه را تشکیل می دهند و وظیفه پشتیبانی از سایر اجزا و همچنین فراهم کردن حرکت در محورهای مختلف ، را بر عهده دارند. این حرکت دقیق و کنترل شده به دستگاه اجازه می دهد تا برش های پیچیده و با دقت بالا را روی مواد مختلف انجام دهد.
منبع نور یا سورس لیزر
اصلی ترین بخش هر ربات برش لیزری، منبع تولید نور لیزر است. این بخش از دستگاه، پرتو لیزر پرانرژی را تولید می کند که برای برش مواد استفاده می شود. ژنراتورهای لیزری به عنوان یکی از گران ترین اجزای دستگاه محسوب می شوند و نوع و توان آن ها به نوع مواد و ضخامت آن ها بستگی دارد.
لنزها
لنزها در ربات های برش لیزری نقش متمرکز کردن پرتو لیزر را بر عهده دارند. انواع مختلفی از لنزها مانند لنزهای تمام رفلکس، فوکوس و نیمه معکوس در این دستگاه ها استفاده می شوند. هر یک از این لنزها دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که آن ها را برای کاربردهای خاصی مناسب می سازد.
سیستم کنترل
سیستم کنترل، وظیفه کنترل توان خروجی لیزر، سرعت حرکت محورها و همچنین اجرای برنامه های برش را بر عهده دارد. سیستم های کنترل پیشرفته، امکان برش های پیچیده و سفارشی را فراهم می کنند.
منبع تغذیه
منبع تغذیه وظیفه تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز برای عملکرد سایر اجزای دستگاه را بر عهده دارد. در بسیاری از موارد، منبع تغذیه از سورس لیزر جدا شده تا از تداخلات الکتریکی جلوگیری شود.
هد دستگاه
بخش خروجی پرتو لیزر از یک لنز فوکوس، نازل، کولیماتور و سیستم ردیابی تشکیل شده است. لنز فوکوس پرتو لیزر را در نقطه مورد نظر متمرکز می کند، نازل جهت هدایت پرتو لیزر به سمت قطعه کار استفاده می شود و کولیماتور باعث موازی شدن پرتو لیزر می شود. سیستم ردیابی نیز وظیفه کنترل دقیق موقعیت هد دستگاه را بر عهده دارد.
موتورها
موتورها نیروی محرکه مورد نیاز برای حرکت محورهای دستگاه را فراهم می کنند. عملکرد دقیق و سریع موتورها، تأثیر مستقیمی بر دقت و سرعت برش دارد.
سیستم خنک کننده
سیستم خنک کننده وظیفه دفع حرارت تولید شده در حین فرآیند برش را بر عهده دارد. این سیستم از اجزای مختلفی مانند چیلر و پمپ تشکیل شده است و با حفظ دمای مناسب، از آسیب دیدن اجزای داخلی دستگاه جلوگیری می کند.
سیلندرها و مخازن ذخیره گاز
در برخی از فرآیندهای برش، از گازهای کمکی مانند اکسیژن یا نیتروژن استفاده می شود. سیلندرها حاوی این گازها هستند و مخازن ذخیره گاز، وظیفه تنظیم فشار و جریان گاز را بر عهده دارند.
فیلترها
فیلترها برای تصفیه هوای ورودی به دستگاه و همچنین فیلتر کردن ذرات حاصل از فرآیند برش استفاده می شوند. این کار به افزایش طول عمر اجزای داخلی دستگاه و بهبود کیفیت برش کمک می کند.
غبارگیر
غبارگیر وظیفه جمع آوری دود، ذرات و سایر آلودگی های تولید شده در حین برش را بر عهده دارد. این کار از آلوده شدن محیط کار و آسیب رسیدن به اپراتور جلوگیری می کند.
دستگاه تخلیه
دستگاه تخلیه برای حذف مواد زائد و ضایعات تولید شده در حین برش را بر عهده استفاده می شود. این دستگاه می تواند به صورت دستی یا اتوماتیک عمل کند.
با شناخت این اجزا و عملکرد آن ها، می توان به درک بهتری از نحوه کار ربات های برش لیزری دست یافت. این دانش همچنین به کاربران کمک می کند تا دستگاه خود را بهتر نگهداری و تعمیر کنند.
سخن پایانی
ربات های برش لیزر، به ویژه در فرآیند برش لیزر استیل، تغییرات بزرگی را صنایع تولیدی ایجاد کرده اند. دقت بالا، سرعت عمل، قابلیت تکرارپذیری و انعطاف پذیری این ربات ها، آن ها را به ابزاری فوق العاده برای تولید قطعات با طراحی مختلف و در مقیاس وسیع تبدیل کرده است. با پیشرفت روزافزون فناوری های مرتبط با رباتیک و لیزر، انتظار می رود که در آینده شاهد کاربردهای بیشتری از ربات های برش لیزر در صنایع مختلف باشیم.
بدون دیدگاه