PL230672B1 - Sposob wytwarzania wyrobow stalowych spawanych laserowo - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów stalowych spawanych laserowo.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.334553 półwyrób złożony z kilku elementów, zwłaszcza metalowych oraz sposób wytwarzania półwyrobu złożonego z kilku elementów, zwłaszcza metalowych. Półwyrób złożony jest z pary metalowych części składowych, ustawionych obok siebie i zespawanych ze sobą. Obydwie części składowe są ze sobą zespawane za pomocą wiązki laserowej do postaci jednolitego półwyrobu, który jest później formowany do odpowiedniego kształtu wyrobu końcowego.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.393489 sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych. Sposób spawania laserowego trzonów słupów metalowych, których półfabrykat w kształcie stożka ściętego lub wielokąta zbieżnego posiada podłużną szczelinę, polegający na wprowadzeniu tego półfabrykatu do urządzenia spawalniczego i pozycjonowaniu szczeliny tak, aby bryła usytuowana poziomo, oraz bocznemu dociskaniu do siebie obu krawędzi, tworzących tę szczelinę, i spawaniu tej szczeliny metodą laserową przy równoczesnym nieprzerwanym procesie pozycjonowania jej za pomocą elementów dociskowych urządzenia, polega na tym, że po umieszczeniu półfabrykatu na rolkach obrotowych nastawnej belki podporowej urządzenia spawalniczego dokonuje się wypoziomowania szczeliny trzonu słupa za pomocą tej belki i zablokowania tego położenia za pomocą bocznego zespołu zderzakowego, a następnie dokonuje się obustronnego osiowego, w płaszczyźnie poziomej, ściskania tego półfabrykatu za pomocą zębatkowych zespołów dociskowych, rozmieszczonych symetrycznie na całej jego długości, aż do styku ze sobą obu krawędzi szczeliny, przy czym w czasie ściskania dokonuje się równoczesnego docisku rolką dociskową stykających się ze sobą krawędzi i jej równoczesnego przesuwu po tej szczelinie wraz z przesuwającą się za tą rolką głowicą lasera włóknowego urządzenia spawalniczego, dokonującego zespawania tej szczeliny na całej długości półfabrykatu trzonu słupa.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.400879 sposób wytwarzania przenośnika łańcuchowego do transportu pasz o zwiększonej wydajności, samoczyszczący z jednoczesną eliminacją kontaminacji polegający na rozkroju arkusza blach o różnych grubościach, które pobiera się z palet w sposób automatyczny z magazynu blach, przy czym na jednej palecie znajdują się blachy tego samego gatunku, grubości i wielkości arkusza i ustawia w polu załadunku magazynu oraz automatycznie wprowadza dane identyfikujących pakiet blach do komputera sterującego i przetransportowuje się w wyznaczone miejsce magazynowe, następnie w nich wycina się laserowo elementy składowe z zachowaniem cięcia ukosowego i wykonania otworów, po czym poddaje obróbce skrawaniem elementy i części składowe poprzez toczenie i frezowanie na CNC, poddaje procesowi zespolenia podzespołów poprzez spawanie i/lub zgrzewanie i poddaje elementy zewnętrzne podzespołów procesowi malowania, charakteryzujący się tym, że zewnętrzne elementy podzespołów wycina się w blachach o grubości od 1-10 mm laserowo wiązką o wielkości 100 pm, zaś elementy podzespołów w blachach o grubości 12-35 mm poddaje się cięciu plazmowo/tlenowemu, po czym rozkrojony arkusz blachy powraca do inteligentnego zautomatyzowanego magazynu na miejsce odkładcze z zaznaczonym ubytkiem po rozkroju, po czym wycięte elementy na blachach o grubości od 2 do 10 mm poddaje się gięciu krawędziowemu oraz walcowaniu i kształtuje na zimno w procesie gięcia wstępnego, którego wymiar ustala kołek bazowy, natomiast po obróceniu taśmy blachy poddaje się gięciu ostatecznemu na kołkach bazowych, po czym wyprofilowane blachy poddaje się myciu oraz zabezpieczeniu przed korozją w procesie fosforyzowania lub fosforyzowania i pasywowania, zaś zewnętrzne elementy podzespołów poddaje się procesowi śrutowania śrutem staliwnym kulistym GH18 o średnicy 2 mm do uzyskania stopnia czystości Sa 2.5, po czym sprężonym powietrzem o ciśnieniu 6.5-8.5 MPa, przy użyciu dyszy 8-13 mm oczyszcza się warstwy zewnętrzne i poddaje nakładaniu farby proszkowej poliestrowej na specyfikowaną grubość powłoki 120 pm, po czym wygrzewa w temperaturze 120 do 220°C w czasie 20-90 minut oraz suszy w temperaturze 60°C w czasie 20-40 minut, i poddaje znanemu procesowi pakowania.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów stalowych polegający na wycinaniu elementów tworzących wyrób z blach o różnych grubościach za pomocą lasera światłowodowego, przy czym załadunek blach do rozkroju oraz rozładunek wyciętych detali odbywa się w sposób automatyczny za pomocą automatycznego magazynu blach i wyciętych detali, następnie wycięte elementy poddaje się procesowi gięcia dwuetapowego na prasie krawędziowej, gdzie w pierwszym etapie następuje gięcie z zadanym kątem, a w drugim etapie po zwolnieniu nacisku i odprężynowaniu detalu mierzy się kąt za pomocą precyzyjnego układu laserowo-optycznego i dogina do zadanego kąta z dokładnością +/- 0,3°,

PL 230 672 B1 a następnie układa się w kształt gotowego wyrobu przy pomocy robota sześcioosiowego i poddaje procesowi spawania laserowego, charakteryzujący się tym, że głowica do spawania laserowego jest nieruchoma, natomiast spawany detal jest poruszany pod głowicą za pomocą robota sześcioosiowego z dokładnością pozycjonowania +/- 0,08 mm, z prędkością w zakresie 1-2 m/min, mocą lasera od 5-6 kW, skupieniem wiązki w odległości +/- 1 mm od połowy grubości spawanej blachy, kątem głowicy względem powierzchni od 0°-5°, następnie poddaje się procesowi stygnięcia w warunkach otoczenia.

Zastosowanie wynalazku pozwala na zwiększenie wydajności w stosunku do celi z ruchomą głowicą zamontowaną na robocie, ze względu na to, że czas składania detalu do spawania jest wielokrotnie dłuży od czasu samego spawania, dlatego gdy pierwszy robot spawa detal, drugi odkłada pospawany detal i rozpoczyna składanie nowego detalu, a trzeci kończy składanie detalu i rozpoczyna proces spawania jak tylko pierwszy robot zakończy swój proces spawania. W ten sposób wykorzystanie źródła laserowego w zależności od detalu może być nawet trzykrotnie większe niż w przypadku celi z ruchomą głowicą zamontowaną na robocie.

Ponadto ruchoma głowica zamontowana na robocie jest narażona na drgania, które mogą mieć negatywny wpływ na pracę układu optycznego głowicy odpowiedzialnego za skupienie wiązki lasera, co może przekładać się na spoinę gorszej jakości. Nieruchomo zamontowana głowica eliminuje ryzyko wystąpienia drgań, a tym samym wystąpienie wad wykonywanej spoiny.

Przykład wykonania I

W przykładzie wykonania sposób wytwarzania wyrobów stalowych polega na wycinaniu elementów tworzących wyrób za pomocą lasera światłowodowego, przy czym załadunek blach do rozkroju oraz rozładunek wyciętych detali odbywa się w sposób automatyczny za pomocą automatycznego magazynu blach i wyciętych detali, następnie wycięte elementy poddaje się procesowi gięcia dwuetapowego na prasie krawędziowej, gdzie w pierwszym etapie następuje gięcie z zadanym kątem, a w drugim etapie po zwolnieniu nacisku i odprężynowaniu detalu mierzy się kąt za pomocą precyzyjnego układu laserowo-optycznego i dogina do zadanego kąta z dokładnością +/- 0,3°. Następnie układa się w kształt gotowego wyrobu przy pomocy robota sześcioosiowego i poddaje procesowi spawania laserowego. Głowica do spawania laserowego jest nieruchoma, natomiast spawany detal jest poruszany pod głowicą za pomocą robota sześcioosiowego z dokładnością pozycjonowania +/- 0,08 mm, z prędkością 1 m/min, mocą lasera 5 kW, skupieniem wiązki w odległości +/- 1 mm od połowy grubości spawanej blachy, kątem głowicy względem powierzchni wynoszącym 1 °, następnie poddaje się procesowi stygnięcia w warunkach otoczenia.

Przykład wykonania II

W przykładzie wykonania sposób wytwarzania wyrobów stalowych polega na wycinaniu elementów tworzących wyrób za pomocą lasera światłowodowego, przy czym załadunek blach do rozkroju oraz rozładunek wyciętych detali odbywa się w sposób automatyczny za pomocą automatycznego magazynu blach i wyciętych detali, następnie wycięte elementy poddaje się procesowi gięcia dwuetapowego na prasie krawędziowej, gdzie w pierwszym etapie następuje gięcie z zadanym kątem, a w drugim etapie po zwolnieniu nacisku i odprężynowaniu detalu mierzy się kąt za pomocą precyzyjnego układu laserowo-optycznego i dogina do zadanego kąta z dokładnością +/- 0,3°. Następnie układa się w kształt gotowego wyrobu przy pomocy robota sześcioosiowego i poddaje procesowi spawania laserowego. Głowica do spawania laserowego jest nieruchoma, natomiast spawany detal jest poruszany pod głowicą za pomocą robota sześcioosiowego z dokładnością pozycjonowania +/- 0,08 mm, z prędkością w zakresie 2 m/min, mocą lasera 6 kW, skupieniem wiązki w odległości +/- 1 mm od połowy grubości spawanej blachy, kątem głowicy względem powierzchni wynoszącym 5°, następnie poddaje się procesowi stygnięcia w warunkach otoczenia.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania wyrobów stalowych polegający na wycinaniu elementów tworzących wyrób z blach o różnych grubościach za pomocą lasera światłowodowego, przy czym załadunek blach do rozkroju oraz rozładunek wyciętych detali odbywa się w sposób automatyczny za pomocą automatycznego magazynu blach i wyciętych detali, następnie wycięte elementy poddaje się procesowi gięcia dwuetapowego na prasie krawędziowej, gdzie w pierwszym etapie następuje gięcie z zadanym kątem, a w drugim etapie po zwolnieniu nacisku i odprężynowaniu

   PL 230 672 B1 detalu mierzy się kąt za pomocą precyzyjnego układu laserowo-optycznego i dogina do zadanego kąta z dokładnością +/- 0,3°, a następnie układa się w kształt gotowego wyrobu przy pomocy robota sześcioosiowego i poddaje procesowi spawania laserow ego, znamienny tym, że głowica do spawania laserowego jest nieruchoma, natomiast spawany detal jest poruszany pod głowicą za pomocą robota sześcioosiowego z dokładnością pozycjonowania +/- 0,08 mm, z prędkością w zakresie 1 -2 m/min, mocą lasera od 5-6 kW, skupieniem wiązki w odległości +/- 1 mm od połowy grubości spawanej blachy, kątem głowicy względem powierzchni od 0°-5°, następnie poddaje się procesowi stygnięcia w warunkach otoczenia.