2021/4/28

台達雷射熱處理解決方案,機器人精確加溫更減少熱傷害

雷射熱處理是金屬常見的加工製程之一,用以提升金屬強度。由於雷射能量密度高而集中,加工品不易變形,且受熱時間短、加工速度快。其易於控制並限定位置的特性,即使零件形狀複雜也可以適用,因而廣泛應用於如航空、汽車等產業的精密金屬加工。

雷射熱處理過程中,高能量密度的雷射會照射於具一定碳含量的鋼材表面,瞬間加熱表層以達到沃斯田鐵化 (Austenitization),接著透過鋼材本身的傳導冷卻作用,產生淬火效應,使表面變態硬化。因此,過程中的加熱溫度、持溫時間長短及冷卻速率快慢,都會影響到材質的物理性質。然而人工執行熱處理不但難以標準化、精確掌握溫度及接觸時長等重要參數,高溫環境更易造成作業人員熱傷害。

針對上述痛點,台達為一家位於台灣台南的客戶導入熱處理自動化解決方案。現場人員只需透過人機介面DOP-100系列輕鬆設定參數、選擇專案。接著,多軸可程式運動控制器DVP系列就會據此指令,控制交流伺服系統 ASDA-A2系列,將雷射頭移至精確位置等待。感測器偵測螺絲到位後,會觸發工業機器人SCARA 40L系列進行上料。

進入熱處理程序後,多軸可程式運動控制器DVP系列會控制交流伺服系統ASDA-A2,其中一軸的大瓦數交流伺服系統ASDA-A2會驅動料盤,使螺絲轉至雷射頭前;而另一軸則使螺絲治具保持轉動,確保熱處理的均勻度。系統會計時加工時長,精確掌握加熱溫度。圓形料盤上設有兩個雷射模組,可同時進行熱處理,且機械手臂會同步進行螺絲上下料,以提升效率。

導入台達雷射熱處理方案後,為客戶帶來以下效益:

• 高精度高速加工,產能及品質雙效提升:
SCARA 40L系列機器人定位精確且移動速度快,並可進行程序控制。交流伺服系統ASDA-A2系列搭配20-bit增量型編碼器.低速運轉可實現精準定位控制。

• Modbus快速與其他設備交握,即時顯示機台狀態:
SCARA 40L系列機器人可透過Modbus與其他設備交握,而人機介面DOP-100系列則可透過Modbus快速與多軸可程式運動控制器DVP系列通訊並即時顯示機台狀態。

• 配線及操作簡單,靈活運用:
人機介面DOP-100系列支援LUA語法,配合內建函數庫及範例,可輕鬆編程且方便程式除錯。多軸可程式運動控制器DVP系列交流伺服系統ASDA-A2系列支援CANopen通訊,配線簡單,降低成本。

台達雷射熱處理解決方案,透過對加熱溫度、時長的精確控制,提升產品品質及穩定性。同時,更可避免工作人員因高溫環境造成熱傷害,並投入於更有產值的製程,二次提升整體產值。
 

新聞來源:IABG MKT