倍福kl3311 端子模塊原裝BECKHOFF倍福PLC 平板式激光焊接系統(tǒng)可用于制造 1250 mm x 2500 mm (4 ft x 8 ft)的吸收器。管件主要由銅制成,外徑為 8-22 mm,壁 厚 0.2 mm;基板通常由 0.3-0.5 mm 的鋁板制成。銅管采用盡可能 小的焊接點(diǎn)焊接到鋁板上:每厘米 4 個(gè)焊接點(diǎn),這可以由焊 接速度為 25 m/min(82 ft/min)的 Nd:YAG 固定頭激光機(jī)實(shí)現(xiàn)。
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激 光可以在 60-120 s 內(nèi)覆蓋約 2 m2 的吸收器表面。 通過(guò)基于 PC 的控制系統(tǒng)和 EtherCAT 實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)工藝控制 激光焊接系統(tǒng)由安裝在控制柜門(mén)上的 Beckhoff 面板型 PC CP6222 通過(guò)的能量轉(zhuǎn)化器利用太陽(yáng)能,這在范圍內(nèi)已成為共 識(shí)倍福kl3311 端子模塊原裝BECKHOFF倍福PLC。目前,太陽(yáng)熱能的利用也扮演著重要角色,可以與太陽(yáng)輻 射能的光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換相提并論。太陽(yáng)能回收系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備必 須達(dá)到的生產(chǎn)效率和質(zhì)量要求,以滿大產(chǎn)能需求,同 時(shí)降低系統(tǒng)成本,快速獲得投資回報(bào)。
具有開(kāi)拓意義的技術(shù) 通過(guò)將焊接管垂直或彎曲排列在一塊基板上,制成平板式太陽(yáng) 能集熱器全表面吸收器。MiniTec 采用的激光焊接工藝解決了焊 接固有的問(wèn)題,即焊接所需的材料組合,如銅管和鋁板組合。 脈沖激光機(jī)熔化并熔合小塊的金屬管和金屬板,即將精確的熱 量應(yīng)用到吸收器的精確焊接點(diǎn)上。這就程度地減小了熱影 針高工藝安全和靈活性的激光焊接系統(tǒng) 太陽(yáng)能集熱器是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的必要元件,激光焊接工藝是早且在市場(chǎng)上獲得大量應(yīng)用的技術(shù),并已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)
。與 傳統(tǒng)方法相比,激光焊接的工藝安全性好,可提高生產(chǎn)速度和效率。總部位于蘇黎世附近 Ofingen 的瑞士 MiniTec AG 公司,專(zhuān)業(yè)從事 太陽(yáng)能集熱器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。由該公司開(kāi)發(fā)的 SunLaser® 激光焊接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了平板式太陽(yáng)能集熱器全表面吸收器的全自動(dòng)生產(chǎn)。該系統(tǒng)由 Beckhoff 公司基于 PC 和 EtherCAT 的自動(dòng)化平臺(tái)控制。 太陽(yáng)能集熱器的生產(chǎn)工藝 84 光伏制造 | 瑞士 裝有帶編碼器的步進(jìn)電機(jī) 的焊接頭正視圖 85 光伏制造 | 瑞士 SunLaser® 平板式激光焊接系統(tǒng)可用于生產(chǎn) 1250 mm x 2500 mm(4 ft x 8 ft) 的吸收器 一些客戶(hù)則采用全自動(dòng)生產(chǎn)線。其他用戶(hù)組,如 OEM 吸收器制造 商,他們能夠生產(chǎn) 40 或更多種類(lèi)型的吸收器。
為此,控制器程序 必須高度靈活,即產(chǎn)品的每個(gè)方面都必須是可以調(diào)節(jié)的。我們的客 戶(hù)希望一個(gè)輪班工人就能夠完成所有調(diào)節(jié)工作。因此,系統(tǒng)是否支 持的圖形化顯示操作就變得越來(lái)越重要。” MiniTec 公司認(rèn)為,僅將各個(gè)程序作為配方存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中是不夠 的。Frank Weyermann說(shuō)道:“我們的客戶(hù)必須、也希望能夠創(chuàng)建他 們自己的配方程序。然而,其前提條件是自動(dòng)化平臺(tái)能夠允許這樣 控制。系統(tǒng)外圍設(shè)備通過(guò) Beckhoff 總線端子 I/O 模塊連接,面板型 PC 與 I/O 系統(tǒng)之間的通訊通過(guò) EtherCAT 總線實(shí)現(xiàn)。
EK1100 總線耦合 器用于連接 EtherCAT 協(xié)議和 EtherCAT 端子模塊。 SunLaser® 有一個(gè)多軸龍門(mén)加工中心:Beckhoff 伺服驅(qū)動(dòng)器用于控制 整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)的各個(gè)軸。驅(qū)動(dòng)器是可編程的,并通過(guò) TwinCAT NC I 自動(dòng)化軟件驅(qū)動(dòng),另一個(gè)系統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)器控制工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸。系 統(tǒng)操作人員可以在工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)期間裝卸吸收器。 在入口的 Z 軸上有一個(gè)帶兩個(gè)激光鏡片的激光焊接頭和一個(gè)用于管 材焊接的送料輥。兩個(gè)激光鏡片聚焦后,并通過(guò)步進(jìn)電機(jī)定位。步 進(jìn)電機(jī)在機(jī)械預(yù)定義的位置范圍內(nèi)調(diào)節(jié)這兩個(gè)鏡片。為了保證該過(guò) 程的精度,每臺(tái)步進(jìn)電機(jī)還需配備一個(gè)編碼器,用來(lái)檢測(cè)焊接 頭動(dòng)作,便于由軸控制器通過(guò)反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。
軟件作為連接技術(shù) MiniTec 激光焊接系統(tǒng)目前使用了 3 個(gè)控制系統(tǒng):一個(gè)用于 Nd:YAG 激光機(jī)的控制器、一個(gè)獨(dú)立的安全控制器和和用于監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò) 程的 Beckhoff 控制平臺(tái)。這 3 個(gè)控制系統(tǒng)之間相互連接。 按照 IEC 61131-3 的要求,所有工藝順序都由 Beckhoff TwinCAT PLC 自 動(dòng)化軟件監(jiān)控。MiniTec 公司的副總兼技術(shù)總監(jiān) Philip Schwander 解釋說(shuō)道:“由于我們驅(qū)動(dòng)了多個(gè)插補(bǔ)軸,需要一個(gè)*可編程的 界面,因此,我們采用了 TwinCAT NC I 和 G-Code(DIN 66025),并 用 C# 開(kāi)發(fā)了我們自己的圖形顯示界面。”