Лазерная резка объёмных деталей

Роботизированная лазерная резка помогает автоматизировать вырезание отверстий на объёмных деталях сложной геометрии, где заготовку нужно подавать под лазерную головку с разных сторон. В этом проекте автоматизирована резка отверстий на объёмных деталях для производителя металлоизделий.

Клиент и задача

К нам обратился клиент — предприятие по производству металлоизделий — с задачей автоматизировать операцию лазерной резки отверстий на объёмных деталях сложной геометрии.

Решение

Специалисты GROBOTP провели ряд тестовых испытаний, по результатам которых предложили техническое решение на базе роботизированного комплекса лазерной резки.

В состав оборудования вошли:

• промышленный робот RH18-20-J — 6-осевой манипулятор для лазерной резки;
• лазерное оборудование для резки с фокусирующей головкой на фланце робота;
• одноосевой позиционер WB1S для фиксации и поворота объёмной детали нужной гранью к лазерной головке;
• ограждение рабочей зоны с блокировками, обязательное при работе с лазером.

Как работает роботизированный комплекс

Оператор закрепляет деталь на позиционере. Дальше цикл выполняется автоматически: позиционер поворачивает деталь нужной гранью к роботу, робот проходит лазерной головкой по контурам отверстий согласно управляющей программе, после чего позиционер поворачивает деталь для обработки следующей грани.

Этапы обработки детали

• Фиксация детали. Оператор устанавливает и закрепляет объёмную деталь в оснастке позиционера.
• Поворот к первой грани. Позиционер разворачивает деталь так, чтобы обрабатываемая поверхность оказалась в рабочей зоне лазерной головки.
• Резка отверстий. Робот проходит лазерной головкой по контурам отверстий на этой грани согласно программе.
• Переход к следующей грани. Позиционер поворачивает деталь, робот повторяет резку на новой поверхности — так до завершения всех граней.
• Съём готовой детали. После обработки всех граней оператор снимает деталь и устанавливает следующую заготовку.

Сложности проекта

Главной сложностью стала сама геометрия детали: отверстия нужно было резать на разных гранях объёмной заготовки с сохранением одинакового расстояния и угла между лазерной головкой и поверхностью.

Ключевые инженерные задачи

• Тестовые испытания. Перед внедрением проведён ряд испытаний, чтобы подобрать параметры лазера — мощность, скорость, фокусировку — под материал и толщину детали.
• Синхронизация позиционера и робота. Повороты WB1S и траектория лазерной головки RH18-20-J согласованы так, чтобы при смене грани сохранялись рабочее расстояние и угол реза.
• Офлайн-программирование. Траектории резки для сложной геометрии детали подготовлены в CAM-системе СПРУТКАМ без остановки производства на программирование по месту.

Интеграция со СПРУТКАМ

Специалисты CRP оказали техническую поддержку по интеграции роботизированного комплекса с системой СПРУТКАМ. Это позволяет готовить и проверять управляющие программы для новых деталей офлайн, на компьютере, а не методом проб на самом комплексе — что особенно важно при частой смене номенклатуры объёмных деталей сложной формы.

Обслуживание роботизированного комплекса

Регламент рассчитан на выполнение силами персонала предприятия и включает:

• проверку чистоты защитного стекла и оптики лазерной головки;
• контроль давления технологического газа для резки;
• осмотр оснастки позиционера на износ и люфт в узлах поворота;
• проверку блокировок и ограждения рабочей зоны.

Результат

Специалисты CRP выполнили полный комплекс работ по шеф-монтажу и пусконаладке оборудования, а также интегрировали роботизированный комплекс с системой СПРУТКАМ.

Внедрённое решение позволило заказчику:

• Автоматизировать резку отверстий на объёмных деталях сложной геометрии без ручной переустановки детали между гранями.
• Повысить точность и качество обработки за счёт стабильного расстояния и угла между лазерной головкой и поверхностью на каждой грани.
• Сократить время подготовки управляющих программ благодаря офлайн-программированию в СПРУТКАМ при переходе на новую деталь.

Почему роботизация эффективна для лазерной резки объёмных деталей

Резка отверстий на нескольких гранях объёмной детали — задача, где важна повторяемость движения лазерной головки и стабильный угол реза. Робот в связке с позиционером выдерживает эти параметры на каждой детали одинаково, независимо от смены и оператора.

Офлайн-программирование через СПРУТКАМ добавляет ещё один эффект: под новую деталь не нужно останавливать производство на программирование по месту — траектория готовится заранее на компьютере.

Кому подходит роботизированная лазерная резка объёмных деталей

Решение подходит предприятиям, где:

• требуется резать отверстия или контуры на нескольких гранях объёмной детали;
• номенклатура деталей часто меняется и нужно быстро готовить новые программы резки;
• важно снизить участие оператора в самом процессе резки по соображениям безопасности.

Итог проекта

В результате проекта заказчик получил роботизированный комплекс лазерной резки на базе робота RH18-20-J и двухосевого позиционера WB1S, интегрированный с системой офлайн-программирования СПРУТКАМ. Комплекс автоматизировал резку отверстий на объёмных деталях сложной геометрии и повысил стабильность качества обработки.

Частые вопросы о роботизированной лазерной резке объёмных деталей

Можно ли лазером резать отверстия на деталях сложной формы?

Да, если деталь закреплена на позиционере, который поворачивает её нужной стороной к лазерной головке робота. Это позволяет резать отверстия на разных гранях объёмной детали в одном автоматическом цикле.

Зачем нужен позиционер при лазерной резке объёмных деталей?

Позиционер фиксирует деталь и поворачивает её так, чтобы каждая обрабатываемая грань оказывалась в рабочей зоне лазерной головки на правильном расстоянии и угле, без ручной переустановки детали оператором.

Что такое офлайн-программирование и зачем оно нужно при лазерной резке?

Офлайн-программирование позволяет готовить траектории резки в CAM-системе, например СПРУТКАМ, не останавливая работу комплекса. Это сокращает время подготовки управляющих программ при переходе на новую деталь.

Какой робот подходит для лазерной резки металла?

Для лазерной резки и сварки применяются 6-осевые роботы-манипуляторы вроде RH18-20-J, которые перемещают лазерную головку по сложной траектории с высокой повторяемостью позиционирования.

Нужна роботизированная лазерная резка объёмных деталей?

Если резка отверстий на объёмных деталях сложной геометрии на вашем производстве выполняется вручную и не даёт стабильного качества, мы разработаем решение под конкретную деталь.

Проведём тестовые резы, подберём робота и позиционер, настроим офлайн-программирование и рассчитаем стоимость внедрения.

Оставьте заявку на роботизированную лазерную резку — рассчитаем решение для вашего производства. Другие реализованные кейсы — в разделе Проекты.