로봇 레이저 클래싱 시스템
로봇 레이저 클래딩 시스템은 6축 산업용 로봇을 운동 액추에이터로 사용하는 첨단 금속 표면 적층 제조 장비이다. 이 시스템은 광섬유 레이저, 동축 분말 공급 장치, 냉각 모듈 및 통합 제어 시스템을 일체화하였다. 로봇의 뛰어난 다중 자유도 운동 능력을 활용하여, 축, 롤러, 금형, 임펠러 등 곡면이 복잡하거나 특수한 형상을 가진 부품에 대해 레이저 클래딩 강화 및 마모 수리 작업을 수행한다. 이 장비는 장비 리매뉴팩처링, 금형 수리, 광산, 제련, 전력, 석유화학 등 다양한 산업 분야에서 널리 활용된다.
기술적 특징
- 6축 산업용 로봇에 의한 유연한 가공 6축 산업용 로봇은 복잡한 곡면 및 특수 형상의 캐비티에 대한 다각도 클래딩을 가능하게 하는 높은 자유도 운동 성능을 제공한다. 회전 포지셔너 작업대와 결합하면, 대형 및 불규칙 형상 부품의 자세를 조정하여 전방향 가공을 실현할 수 있다.
- 고성능 레이저 광학 유닛 고출력 광섬유 레이저와 동축 분말 공급 클래딩 헤드를 탑재함. 안정적인 레이저 스팟과 뛰어난 분말 집속 성능을 제공함. 클래딩 층은 기재와 금속 결합 형태로 형성되며, 열 영향 구역이 작고 공작물의 변형이 적음. 다양한 클래딩 폭 요구 사양에 대응하기 위해 3방향, 4방향, 원환형 노즐 등 옵션 노즐을 선택할 수 있음.
- 고정밀 안정 분말 공급 시스템 무단 조절 가능한 회전 속도와 높은 분말 공급 반복 정확도를 갖춘 이중 호퍼 분말 공급기임. 철계, 니켈계, 코발트계 및 기타 금속 분말과 호환됨. 클래딩 품질 보장을 위해 아르곤 또는 질소를 운반 가스 및 차폐 가스로 사용함.
- 통합 제어 시스템 산업용 버스 제어를 통해 레이저 소스, 로봇, 분말 공급기, 냉각수 냉각기 및 가스 회로를 연동 작동시킴. 오프라인 프로그래밍과 외부에서 가져온 가공 경로를 지원함. 공정 공식 저장, 실시간 상태 모니터링, 고장 경보, 로그 내보내기 기능을 갖추어 낮은 운영 난이도를 실현함.
- 포괄적인 안전 보호 레이저 안전 보호를 위한 완전 밀폐형 보호 강판 외함 및 관측 창을 장착함. 삼색 상태 표시등과 비상 정지 보호 기능을 갖춤. 가스 회로 압력, 냉각수 온도, 레이저 상태에 대한 전 구간 모니터링을 통해 생산 안전성을 확보함.
- 모듈식 확장 가능 설계 실시간 온도 모니터링을 위한 선택 사양 적외선 폐루프 온도 제어 모듈 및 용융 풀 시각 모니터링 유닛 제공 가능. 레이저 출력, 로봇 적재량, 작업대 사양은 요청에 따라 맞춤 설정 가능함.
주요 장비 구성
| 서브시스템 | 부품 이름 | 구성 설명 |
|---|---|---|
| 레이저 발생 장치 | 섬유 레이저 | 3000 W 광섬유 레이저; 파장 1080±10 nm; 출력 조절 범위 10–100%; LOE 광섬유 인터페이스; 단기 및 장기 출력 안정성 확보 |
| 광학 처리 유닛 | 레이저 클래딩 헤드 | 동축 분말 공급 클래딩 헤드, 최대 내구 출력 4 kW; LOE 광섬유 인터페이스; 선택형 3방향/4방향/환형 분말 공급 노즐 |
| 모션 작동 유닛 | 6축 산업용 로봇 | 반복 위치 정확도 ≤±0,06 mm인 6축 로봇, 복잡한 공간 경로 이동을 위한 넓은 작업 반경 |
| 회전 포지셔너 작업대 | 작업물 자세 조정을 위한 회전 작업대 — 원주 방향 및 다각도 클래딩 실현 | |
| 분말 공급 유닛 | 이중 호퍼 분말 공급기 | 220 VAC 전원 공급; 적용 가능한 분말 입자 크기 20–200 μm; 무단계 회전 속도 0–20 r/min; 분말 공급 반복 정확도 <±2%; 독립형 PLC 제어; 아르곤/질소를 운반 가스 및 차폐 가스로 사용 |
| 냉각 장치 | 산업용 물 냉장기 | 레이저 및 클래딩 헤드용 순환 냉각 시스템; 온도 제어 정확도 ±0,5 ℃ — 장시간 연속 생산 시 열 방출 보장 |
| 제어 장치 | 통합 제어 시스템 | 산업용 버스 기반 레이저·로봇·분말 공급기·가스 회로 연동 제어; 오프라인 프로그래밍, 공정 공식 저장, 고장 경보 및 로그 내보내기 기능 지원 |
| 부품 키트 | 예비 부품 키트 | 보호 렌즈, 레이저 안전 고글, 완전한 가스-물 파이프라인 및 커넥터 |
장비 성능 사양
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 모델 | 로봇 레이저 클래싱 시스템 |
| 공정 | 레이저 클래딩(레이저 경화 확장 가능) |
| 정격 레이저 출력 전력 | 3000 W (6000 W 맞춤 설정 가능) |
| 레이저 파장 | 1080±10 nm |
| 운동 메커니즘 | 6축 산업용 로봇 + 회전 포지셔너 작업대 |
| 로봇 반복 위치 정확도 | ≤±0.06 mm |
| 분말 공급 속도 | 1~150g/분 |
| 분말 공급 반복 정확도 | <±2% |
| 적용 가능한 분말 입자 크기 | 20–200 μm |
| 총 전력 공급 | 380 V 삼상, 50 Hz |
| 냉각 모드 | 수냉각 순환 |
| 차폐 가스 / 운반 가스 | 아르곤, 질소, 공급 압력 ≥0.5 MPa |
| 클래딩 헤드 최대 허용 전력 | 4 KW |
| 적용 가능한 분말 재료 | 철 기반, 니켈 기반, 코발트 기반, 구리 기반 합금 분말 |
| 프로그래밍 모드 | 티치-인 프로그래밍, 오프라인 프로그램 가져오기 |
| 통신 프로토콜 | 에더캣 / 모드버스 |
애프터서비스
- 보증 조건 1년 전기기계 보증; 레이저 소스는 제조사 표준 보증을 따름. 보증 기간 내 무료 소프트웨어 업그레이드; 인간에 의한 손상이 아닌 부품은 무료 교체.
- 고장 응답 고장 신고 시 2시간 이내 원격 기술 응답; 중대한 고장 시 엔지니어 현장 점검 가능.
- 기술 교육 시운전 후 현장에서 실시하는 종합 교육으로, 기계 원리, 로봇 티치-인 프로그래밍, 파라미터 설정, 분말 취급 및 정기 점검을 포함하여 운영자가 독립적으로 장비를 운용할 수 있도록 지원합니다.
- 예비 부품 공급 보호 렌즈 및 노즐 등 소모품에 대한 충분한 재고를 확보하고, 보증 기간 만료 후에도 유리한 예비 부품 구매 채널을 제공합니다.
- 장기 기술 지원 신소재 및 신공정 디버깅을 위한 지속적인 기술 자문을 제공하며, 완전한 전자 및 인쇄식 운용·정비 매뉴얼을 제공합니다.
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