وقتی به ربات‌ها فکر می‌کنیم، ذهنمان اغلب شخصیت‌های علمی تخیلی فیلم‌ها را تداعی می‌کند. اما با پیشرفت تکنولوژی، ربات‌های صنعتی واقعی‌تر از آنچه فکرش را بکنیم در بخش تولید فعال هستند. در میان این ربات‌ها، ربات‌هایی هستند که با استفاده از لیزر، برش‌های دقیق‌تر، سریع‌تر و تمیزتری را ایجاد می‌کنند. در این مقاله همراهمان باشید تا شما را با این دستگاه‌های برش لیزر رباتیک بیشتر آشنا کنیم.
ربات برش لیزری چیست؟
ربات‌های برش لیزری ماشین‌هایی هستند که توسط رایانه‌ها کنترل و برنامه‌ریزی می‌شوند. این ربات‌ها ماشین‌های چندمنظوره‌ای هستند که قابلیت تقلید حرکات پیچیده در فضا و سطح اتوماسیون بالایی را دارند. همچنین می‌توانند طرح‌های پیچیده را با سرعت بسیار بالا و بدون افت کیفیت، ایجاد کنند. سیستم هدایت دقیق آن‌ها که توسط رایانه‌های دارای سیستم پردازش پیشرفته هدایت می‌شود، دقتی بالاتر از دستگاه‌های برش لیزری سنتی دومحوره، مکانیکی چند محوره و برش پلاسما دارند.
ربات های برش لیزری چگونه کار می کنند؟
ممکن است برایتان جالب باشد که بدانید ربات‌های برش لیزری چطور می‌توانند حرکت انسان در حین برشکاری را تقلید کنند؟ در ادامه با تقسیم دستگاه به سه جز، نگاهی اجمالی به عملکرد درونی یک ربات برش لیزری خواهیم داشت.
منبع لیزر
هر ربات برش لیزری، دارای یک منبع لیزر جداگانه مثل لیزر CO2 و سیستم لیزر فیبر است. قدرت، طول موج و شدت پرتو لیزر بر عواملی مثل سرعت برش، عمق برش، پایان و سازگاری مواد تأثیر می‌گذارد. استخراج دود و عملیات گاز کمکی هم نقش مهمی در برشکاری دارد.
مونتاژ و اجزا
یک ربات لیزری به لطف اجزا و مونتاژ پیچیده‌ای که دارد، می‌تواند یک دستگاه برش لیزری 3، 4، 5 یا 6 محوره باشد. به طور معمول، موتورهای پله‌ای پیشرفته، اسکنرهای لیزری، موتورهای سروو، ریل‌های هدایت صاف و سیستم‌های پنوماتیک و هیدرولیک، که همگی به صورت هماهنگ کار می‌کنند، محدوده حرکتی 360 درجه و کاملی را برای دستگاه فراهم می‌کنند.
نرم افزار
اتوماسیون و حرکت پیچیده در فضای سه‌بعدی ربات‌های برش لیزری همگی به دلیل نرم‌افزارهای پیچیده‌ای است که بر روی رایانه‌های پیشرفته اجرا می‌شوند، امکان‌پذیر است. Cypcut و Cypone نمونه‌هایی از نرم‌افزارهای برش لیزری هستند. با پیشرفت تکنولوژی شاهد ادغام هوش مصنوعی در سیستم‌های کنترل عددی این ماشین‌ها هم هستیم. بنابراین، پتانسیل این ربات‌ها نامحدود است.
کاربردهای ربات های برش لیزری
ربات‌های برش لیزری دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که باعث شده است در صنایع خاص بسیار کاربردی باشند. از جمله این صنایع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- خودرو و هوافضا: فرایند ساخت خودرو و هواپیما به قطعات پیچیده‌ای نیاز دارد که آماده‌سازی آن‌ها با استفاده از روش‌های سنتی، دشوار است. به همین دلیل از دستگاه‌های برش لیزر رباتیک چندمحوره که دقت بالاتری دارند، در چنین صنایعی استفاده می‌شود.
- صنعت پزشکی: ساخت تجهیزات پزشکی نیاز به دقت فوق‌العاده‌ای دارد که به راحتی توسط این ربات صنعتی لیزری چندمحوره قابل دستیابی است.
- الکترونیک: در صنعت الکترونیک هم برای ساخت بردهای مدار چاپی و نیمه‌هادی‌ها نیاز به برش‌کاری‌هایی در مقیاس بسیار کوچک است. از طرفی استفادهاز برش‌های مکانیکی در این فرایند دشوار است. به همین دلیل از ربات‌های برش لیزری در این صنعت بهره برده می‌شود.
- صنایعی که به چندین کار نیاز دارند: می‌توان با تعویض سربرش لیزری از این ربات‌ها به عنوان ربات صنعتی جوشکاری و علامت‌گذاری لیزری استفاده کرد. این سطح از همه‌کاره بودن و انعطاف‌پذیری باعث شده است تا این ربات به یک ماشین بسیار مقرون‌به‌صرفه و همه‌کاره برای تمام صنایع تبدیل شود.
البته توصیه ما این است که برای هر صنعت و حوزه‌ای، از ربات مخصوص به خودش استفاده کنید. تیم تخصصی پارس ربات با سال‌ها تجربه در زمینه طراحی و ساخت انواع ربات‌ها آماده است تا شما را در انتخاب بهترین گزینه راهنمایی کند.
ربات های لیزری چه موادی را می توانند برش دهند؟
ربات‌های برش لیزری بسیار متنوع هستند و می‌توانند برشکاری را روی هر متریالی که در بازار موجود است، انجام دهند. با این حال، نباید تعجب کنید اگر بگوییم که برخی از ربات‌های لیزر با یک سری مواد خاص سازگارتر هستند. بنابراین، دستگاه برش لیزر رباتیکی نداریم که بتواند تمام متریال دنیا را برش دهد.
اگر بخواهیم به طور خلاصه در مورد برخی از مواد و ربات‌های برش لیزری سازگار با آن‌ها صحبت کنیم، باید به دو دسته‌بندی اشاره کنیم:
فلزات
فولاد ضد زنگ، فولاد کربن‌دار، فولاد کم‌کربن، آلومینیوم و آلیاژهای این فلز بهتر است توسط ربات های برش لیزری فیبر چندمحوره برش داده شوند. به طور مشابه، آلیاژهای مس و نیکل هم با این دستگاه‌ها سازگار هستند و می‌توانند با قدرت مناسب تا ضخامت 22 میلی‌متر برش داده شوند.
برخی از دستگاه‌های برش لیزری پیشرفته قادر به برشکاری قطعات تیتانیوم هم هستند. در صنعت خودرو از بازوهای ربات لیزری فیبر شش‌محوره برای ایجاد منحنی‌ها و اشکال پیچیده استفاده می‌شود.
غیر فلزات
مواد غیرفلزی مثل چوب، چرم، شیشه، سرامیک و پارچه بهتر است با دستگاه برش لیزری نوع CO2 برش داده شوند. علاوه بر این، بسیاری از صنایع هم از چنین دستگاه‌هایی برای برش لیزری اکریلیک و پلکسی گلاس استفاده می‌کنند.
مزایای استفاده از ربات های برش لیزری
ربات‌های برش لیزری، جزئی از آینده صنعت تولید هستند زیرا ویژگی‌های خوبی که دارند تقریبا به همه صنعتگران ثابت شده است. چند نمونه از مزایایی که این دستگاه‌ها در چرخه صنعت دارند، عبارتند از:
- دامنه حرکت بیشتر: ربات‌های چندمحوره از طیف گسترده‌ای از حرکت برخوردارند، به این معنا که دستگاه دیگر محدود به حرکت روی صفحات معمولی مثل آنچه در برش مکانیکی یاپلاسما شاهدش هستیم، نیست.
- طراحی پیچیده با حفظ سرعت: صنایعی مثل هوافضا، تولیدات بسیار پیچیده‌ای دارند که اگر به درستی اجرا نشود، می‌تواند منجر به بروز مشکلات بحرانی شود. ربات‌های برش لیزری در چنین شرایطی یک انتخاب عالی هستند زیرا از الگوریتم‌های CNC با پردازش سریع برخوردارند که سرعت برشکاری بی‌نظیری ارائه می‌دهد.
- اشغال جای کمتر: بازوهای رباتیک برش لیزری در مقایسه با دستگاه‌های برش لیزری معمولی، فضای بسیار کمتری را اشغال و در نتیجه فرایند برش را تمیزتر و روان‌تر اجرا می‌کنند. البته این بازوها به فضای عمودی خالی نامحدودی نیاز دارند تا بتوانند آزادانه در جهات لازم حرکت کنند.
- انجام فرایند برش بدون دخالت انسان: با نرم‌افزار برنامه‌نویسی مناسب، ربات‌های برش لیزری می‌توانند در حالت خودکار و بدون حضور انسان کار کنند.
جمع بندی
دستگاه‌های برش لیزری به طور پیوسته در حال پیشرفت هستند و صنایع مختلف برای بهبود فرایند تولید محصولاتشان روی آن‌ها سرمایه‌گذاری می‌کنند. امیدواریم توانسته باشیم در این مقاله از پارس ربات اطلاعات لازم در مورد این ربات‌های صنعتی را در اختیارتان گذاشته باشیم.