Automatisiertes Laserschweißen

Retrofit Laserschweißen

Die automatisierte Nachrüstung für das Laserschweißen modernisiert bestehende MIG/MAG- oder TIG-Roboterzellen zu leistungsfähigen Laserschweißsystemen. Sie ermöglicht Schweißgeschwindigkeiten bis 12 m/min, eine sehr geringe Wärmeeinflusszone (WEZ) und hochwertige, nachbearbeitungsfreie Nähte. Durch die Nutzung des vorhandenen Roboters reduzieren sich die Investitionskosten deutlich. Die Diodela-Nachrüstlösung lässt sich in der Regel innerhalb von zwei Tagen implementieren, ist einfach in bestehende Steuerungen integrierbar und bietet hohe Flexibilität für unterschiedliche Bauteile. Damit gelingt ein effizienter Umstieg auf die Laserschweißtechnologie, ohne die bestehende Infrastruktur ersetzen zu müssen.

  • Kompatibel mit führenden Industrierobotersystemen, einschließlich:

    FANUC (Standardausführung), YASKAWA, KUKA, ABB sowie UR (wahlweise).

  • Erweiterte Steuerungssysteme:

    Integrierte bildbasierte Überwachungs- und Nahtverfolgungsfunktionen liefern Echtzeit-Prozessfeedback und ermöglichen eine dynamische Trajektorienkorrektur bei Nahtabweichungen.

  • Hochwertige Schweißergebnisse:

    Gekennzeichnet durch einen äußerst geringen thermischen Eintrag, minimale Spritzer- und Verzugsneigung sowie eine Schweißnaht, die in der Regel ohne jegliche Nachbearbeitung den Endqualitätsanforderungen entspricht.

  • Hohe Präzision und Geschwindigkeit:

    Scan-Geschwindigkeiten bis zu 10 m/s, eine Positioniergenauigkeit von bis zu ±0,02 mm sowie Schweißgeschwindigkeiten von bis zu 12 m/min bei dünnwandigen Materialien.

Technische Spezifikationen

LASERQUELLE:

Kontinuierlich arbeitender (CW) Single-Mode-Faserlaser mit einem verfügbaren Leistungsbereich von 1 bis 6 kW, konfigurierbar entsprechend den applikationsspezifischen Anforderungen.

SCHWEIßTIEFE:

0,5–15 mm (abhängig von Laserleistung, Material und Nahtgeometrie).

LASERSCHWEIßBRENNER:

Zweiachsiger Scannerspiegel für einfache Programmierung. Integriertes CCD-Vision-Modul zur Echtzeit-Prozessüberwachung; Laser-Isolator für einen stabilen Schweißbetrieb bei variablen Anfahrwinkeln.

KÜHLUNG:

Sowohl die Laserquelle als auch der Schweißbrenner werden wassergekühlt, was einen durchgängigen 24/7-Industriebetrieb gewährleistet.

SICHERHEITSSYSTEM:

Laser-Sicherheitssteuerung vollständig in das robotische Sicherheitssystem integriert.

KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLE (ROBOTERSTEUERUNG ↔ LASER-PLC):

Je nach Roboterplattform erfolgt die Kommunikation über Ethernet TCP/IP oder digitale I/O-Schnittstellen; zusätzliche industrielle Kommunikationsprotokolle können auf Anfrage unterstützt werden.

LUFTMESSER (WAHLWEISE):

Druckluftanschluss am Brenner zum Schutz der Brennerkomponenten vor Verunreinigungen wie Spritzern, Rauch und Partikeln.

NAHTVERFOLGUNGSSENSOR (WAHLWEISE):

Nahtverfolgungssensor zur dynamischen Trajekturkorrektur bei Nahtversatz sowie zur Bereitstellung von Qualitätsprüffunktionen nach dem Schweißen.

Retrofit-Installationsprozess

  • Demontage des bestehenden Schweißbrenners

    Der aktuell installierte MIG/MAG- oder TIG-Brenner wird demontiert, wodurch die End-of-Arm-Tooling-Schnittstelle des Roboters für die Integration des Laserschweißmoduls freigeräumt und vorbereitet wird.

  • Installation des neuen Laserschweißbrenners

    Der zweiachsige galvanometrische Laserschweißbrenner von Diodela wird installiert. Er verfügt über eine integrierte CCD-Kamera zur Echtzeit-Prozessvisualisierung sowie einen Laser-Isolator, der einen stabilen Schweißbetrieb bei variablen Anfahrwinkeln ermöglicht.

  • Integration der Laserquelle

    Die Diodela-Laserquelle wird je nach Robotergeneration über Ethernet TCP/IP bei neueren Robotersystemen oder über digitale I/O-Schnittstellen bei älteren Anlagen mit der Robotersteuerung verbunden. Zusätzliche industrielle Kommunikationsprotokolle können bei Bedarf unterstützt werden.

  • Steuerungs-Synchronisation und Systemkalibrierung

    Die Laser-PLC und die Robotersteuerung werden für einen vollständig synchronisierten Betrieb konfiguriert. Dies umfasst die Einrichtung der Steuersignale, die Kalibrierung der optischen Achsen sowie die Anpassung der Fokusparameter.

  • Tests und Optimierung der Prozessparameter

    Zur Validierung der Systemleistung werden Progeschweißungen durchgeführt, während derer die optimalen Laserleistungen, Schweißgeschwindigkeiten und Fokusparameter in Abhängigkeit von Materialtyp, Materialdicke und Nahtkonfiguration des Kunden festgelegt werden.

  • Bedienerschulung

    Ein Diodela-Ingenieur führt eine Schulung für die Bediener durch, die den Betrieb des Lasersystems, routinemäßige Wartungsabläufe sowie grundlegende Laser­sicherheitsmaßnahmen umfasst.

  • Inbetriebnahme des Produktionsbetriebs

    Nach erfolgreicher Validierung und Parameteroptimierung wird das System für den vollständigen Produktionsbetrieb freigegeben. Der gesamte Retrofit-Prozess wird in der Regel innerhalb von zwei Tagen abgeschlossen, wodurch Produktionsunterbrechungen auf ein Minimum reduziert werden.

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