Санкт-Петербург l Москва l Казань l Екатеринбург l Нижний Новгород l тел: 8-800-200-2015
лазерный центр
  о компании оборудование технологии услуги материалы контакты  
О КОМПАНИИ:

 

Роботизированный лазерный комплекс для обработки промышленных материалов с использованием волоконного лазера
(диплом I степени в номинации «Лазерное оборудование и технологии для обработки промышленных материалов»)
В.П.Вейко, А.А.Петров, СПб ИТМО С.Г.Горный, ООО «Лазерный центр», С.Петербург А.К.Лозовой, Е.П.Маркин, С.Н.Смирнов, Ю.Г.Яхонтов, СЗЛРЦ, С.Петербург

В последние годы среди специалистов пристальный интерес, а часто и дискуссии вызывает волоконный лазер. Это вполне естественно для новой техники, хотя вряд ли можно подвергнуть сомнению ряд существенных преимуществ этих лазеров:

  • большой ресурс работы;
  • отсутствие промежуточных зеркал для передачи излучения к рабочей головке;
  • высокая энергетическая эффективность (КПД до 30%.);
  • возможность наращивания мощности;
  • возможность реализации режима дистанционной обработки;
  • компактность;
  • минимальные затраты на обслуживание и эксплуатацию;
  • универсальность (оперативная перестройка с одного технологического процесса на другой).

В то же время, необходимо отметить недостаточность данных по технологическим особенностям применения волоконных лазеров. Специалисты справедливо отмечают, что нельзя механически переносить опыт применения традиционных лазеров на волоконные. Существует также дефицит информации о технологических комплексах с применением новых лазеров. Незначительное количество публикаций на эти темы объясняют тем, что еще не закончился период тестирования волоконных лазеров в разных технологических центрах.
Тем не менее, уже имеющиеся сведения показывают, что перспективными областями применения таких лазеров являются:

  • резка (в т.ч. трехмерная);
  • сварка;
  • маркировка;
  • перфорация;
  • закалка и наплавка;
  • очистка поверхностей.

Полагаем, что это далеко не полный перечень их возможностей.
В России разработку и выпуск комплексов с волоконными лазерами ведут ряд известных компаний - «ВНИТЭП» (Дубна), «НИИ ЭСТО - Лазеры и аппаратура ТМ» (Зеленоград), НПФ «ТЕТА» (Москва), «Лазерный центр» (Санкт-Петербург), НПК «Рапид» (Воронеж), но предлагаемое ими оборудование - портального типа и предназначено только для резки.
Для сварки используется установленный в Лазерном центре Московского инженерно-физичес-кого института совместно с НТО «ИРЭ-Полюс» комплекс с роботом фирмы «Moto-man», 10-кВт волоконным лазером и сварочной ячейкой «Flex Lase Cell» фирмы «Wayne Trail Technology» (США).
Универсальное оборудование, позволяющее быстро переходить от раскроя лучом волоконного лазера трехмерных изделий к операциям лазерной сварки или лазерной наплавки, в России не представлено.
Необходимость изготовления широкой номенклатуры изделий небольшими партиями заставляет искать комплексный подход к технологической цепочке. Санкт-Петербургским государственным университетом информационных технологий, точной механики и оптики совместно с ООО «Лазерный центр» и Лазерным региональным северо-западным центром проведены работы по созданию роботизированного технологического комплекса для трехмерной обработки материалов с применением волоконного лазера (его технические характеристики приведены в табл.1)

Табл.1 Технические характеристики комплекса

Назначение Резка, сварка, термообработка, наплавка
Обрабатываемые материалы Углеродистые, нержавеющие стали, алюминиевые сплавы, латунь
Тип лазера Иттербиевый волоконный, модель ЛС-2
Длина волны излучения 1,065- 1,08 мкм
Номинальная выходная мощность 2 кВт
Режим работы Непрерывный, модулируемый
Частота модуляции выходной мощности 5 кГц
Охлаждение Водяное
Максимальная потребляемая мощность 10 кВт
Оптическая головка Scansonic BO-FYQG-1,3
Фокусное расстояние F=127 мм; F=190мм; F=254 мм
Число степеней свободы при перемещении лазерного луча 6
Зона досягаемости 1550 мм
Максимальная линейная скорость 9200 мм/сек
Погрешность позиционирования при повторных проходах луча +/- 0,1 мм
Система управления Контроллер D40

 

Робот Kawasaki
Рис.1 Робот «Kawasaki» серии FA06E с контроллером D40

Цели разработки:

  • создание лазерного технологического комплекса на базе волоконного лазера для трехмерной обработки материалов;
  • определение технологических возможностей волоконных лазеров в области резки, сварки, термообработки и наплавки;
  • адаптация комплекса к реальным производственным условиям;
  • оснащение Учебно-производственного центра «Лазерные технологии» СПбГУ ИТМО современным лазерным технологическим оборудованием, отвечающего сегодняшним требованиям к подготовке специалистов.

В состав роботизированного лазерного комплекса входят:
  • иттербиевый волоконный лазер модели ЛС-2 производства НТО «ИРЭ–Полюс»;
  • промышленный робот компании «Kawasaki» серии FA06E с контроллером D40 (рис.1);
  • холодильная машина (разработка ООО «СП «ЛАЗЕРТЕХ»;
  • опт. головка фирмы «Scansonic» BO-FYQG-1,3;
  • система подачи газов (охлаждающих, защитных) в ручном и автоматическом режиме (разработка ООО «СП «ЛАЗЕРТЕХ»).

В целях обеспечения безопасности обслуживающего персонала робот, манипулирующий лазерным лучом, установлен в отдельном помещении. При включенном лазерном излучении доступ в рабочую зону к роботу закрыт. Наблюдение за технологическим процессом ведется с помощью системы видеонаблюдения или через окно, изготовленное из специального защитного стекла.

Модульный подход при создании комплекса позволяет в зависимости от поставленных задач использовать волоконные лазеры мощностью 400 Вт, 2 кВт или 5 кВт, а также сменные оптические головки «Scansonic BO-FYQG-1,3», «Precitec НР 1,5», «RAYLASE».

Образец резки латуни Образец резки  алюминия
Рис. 2 Образцы резки латуни и алюминия.

На роботизированном лазерном комплексе отработаны стабильные режимы резки сталей, алюминиевых и медных сплавов (рис.2).
В настоящее время ведутся работы по изучению процессов сварки и термообработки. В табл.2 приведены некоторые параметры технологических процессов.

Табл.2  Некоторые параметры технологических процессов

Технологический процесс

Параметры
(при использовании волоконного лазера ЛС-2)

Лазерная резка Ст.3;  толщина - 12 мм; скорость - 1,5 м/мин
Нерж. сталь; толщина - 6 мм; скорость – 0,8 м/мин
АМг-6;  толщина- 6 мм; скорость – 0,45 м/мин
Лазерная сварка Нержавеющие стали:
сварка встык глубиной до 3  мм, скорость до 1,5  м/мин;
сварка внахлест листовых материалов толщиной до 2 мм,
скорость  до 3 м/мин;

Роботизированный технологический комплекс, оснащенный волоконным лазером, смонтирован на производственной базе ООО «СП «Лазертех» по адресу С.Петербург, Коломяжский пр., 10.

 

Источники

 

 

 

Видео: работа роботизированных лазерных комплексов

Весь видеоархив >>>

 

Похожие материалы

 

Все новости >>>  

 


|   Главная   |   О компании   |   Оборудование   |   Технологии   |   Услуги   |   Контакты   |  

Лазерный Центр, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., 25; Бизнес-центр "Пискаревский",
тел.: (812) 326-7892, 332-0659, E-mail: info@newlaser.ru,

Дополнительно к центральному офису, работу станков можно оценить на наших площадках в Москве, Казани, Екатеринбурге и Нижнем Новгороде.

Робитизированные лазерные комплексы комплексного применения
Тел.: 8-800-200-2015 звонок по России бесплатный


© Лазерный Центр, 2004-2016. Все права на материалы, находящиеся на сайте www.newlaser.ru, являются собственностью компании.
Запрещено использование материалов сайта без письменного разрешения руководства Лазерного Центра.

 

\""