Page 1
LaserHybrid Operating Instructions LaserHybrid welding head Spare parts list LaserHybrid Instructions de service Tête de soudage laser hybride Liste des pièces de rechange LaserHybrid 42,0410,0844 004-04042019 Fronius prints on elemental chlorine free paper (ECF) sourced from certified sustainable forests (FSC).
Page 3
Fronius Produkt. Die vorliegende Anleitung hilft Ihnen, sich mit diesem vertraut zu machen. Indem Sie die Anleitung sorgfältig lesen, lernen Sie die viel- fältigen Möglichkeiten Ihres Fronius Produktes kennen. Nur so können Sie seine Vorteile bestmöglich nutzen. Bitte beachten Sie auch die Sicherheitsvorschriften und sorgen Sie so für mehr Sicherheit am Einsatzort des Produktes.
Fokus-Punkt einstellen - Übersicht ....................... Fokus-Punkt einstellen - vorbereitende Tätigkeiten................Fokus-Punkt in der z-Achse einstellen....................Fokus-Punkt in der x- und y-Achse einstellen - Vorbereitung............... Fokus-Punkt in der x- und y-Achse einstellen..................x/y-Richtung: Nachbereitung......................... Signalablauf für das LaserHybrid-Schweißen .................... Sicherheit .............................. Signalablauf für das LaserHybrid-Schweißen..................
Den LaserHybrid-Kopf oder die verwendete Stromquelle nie zum Auftauen von Rohren verwenden. Der LaserHybrid-Kopf ist für den Betrieb in Industrie und Gewerbe ausgelegt. Für Schä- den, die auf den Einsatz im Wohnbereich zurückzuführen sind, haftet der Hersteller nicht. Für mangelhafte oder fehlerhafte Arbeitsergebnisse übernimmt der Hersteller ebenfalls...
Umgebungsluft: frei von Staub, Säuren, korrosiven Gasen oder Substanzen, usw. Höhenlage über dem Meeresspiegel: bis 2000 m (6561 ft. 8.16 in.) Verpflichtungen Der Betreiber verpflichtet sich, nur Personen am LaserHybrid-Kopf arbeiten zu lassen, die des Betreibers mit den grundlegenden Vorschriften über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung ver- traut und in die Handhabung des LaserHybrid-Kopf eingewiesen sind diese Bedienungsanleitung, insbesondere das Kapitel „Sicherheitsvorschriften“...
Funkenflug kann Brände und Explosionen auslösen. Funkenflug Niemals in der Nähe brennbarer Materialien schweißen. Brennbare Materialien müssen mindestens 11 m (35 ft.) vom LaserHybrid-Schweißpro- zess entfernt sein oder mit einer geprüften Abdeckung zugedeckt werden. Geeigneten, geprüften Feuerlöscher bereithalten. Funken und heiße Metallteile können auch durch kleine Ritzen und Öffnungen in umliegen- de Bereiche gelangen.
Page 10
Beim MIG/MAG- und WIG-Schweißen sind auch der Schweißdraht, die Drahtspule, die Vorschubrollen sowie alle Metallteile, die mit dem Schweißdraht in Verbindung stehen, spannungsführend. Den Drahtvorschub immer auf einem ausreichend isolierten Untergrund aufstellen oder eine geeignete, isolierende Drahtvorschub-Aufnahme verwenden. Für geeigneten Selbst- und Personenschutz durch gegenüber dem Erd- oder Massepoten- tial ausreichend isolierende, trockene Unterlage oder Abdeckung sorgen.
Vagabundieren- Werden die nachfolgend angegebenen Hinweise nicht beachtet, ist die Entstehung vaga- de Schweißströ- bundierender Schweißströme möglich, die folgendes verursachen können: Feuergefahr Überhitzung von Bauteilen, die mit dem Werkstück verbunden sind Zerstörung von Schutzleitern Beschädigung des Gerätes und anderer elektrischer Einrichtungen Für eine feste Verbindung der Werkstück-Klemme mit dem Werkstück sorgen.
Besondere Ge- Verletzungsgefahr der Augen durch den Laserstrahl. Zusätzlich zum Schutzschild mit vor- fahrenstellen schriftgemäßem UV-Filtereinsatz, die Augen mittels vorschriftsgemäßer Laser-Schutzbril- le vor Laserstrahlen schützen. Dennoch sicherstellen, dass keine Person unbeabsichtigt in den Laserstrahl blicken kann. Bei besonders blanken, hochreflektierenden Werkstückoberflächen besteht zusätzliche Gefahr durch reflektierte Laser-Streustrahlung.
Ergänzend zur Bedienungsanleitung sind die allgemein gültigen sowie die örtlichen Re- geln zu Unfallverhütung und Umweltschutz bereit zu stellen und zu befolgen. Alle Sicherheits- und Gefahrenhinweise am LaserHybrid-Kopf sind in lesbarem Zustand zu halten. Sicherheitsmaß- Die Zelle für den LaserHybrid-Schweißprozess muss folgende Anforderungen erfüllen: nahmen am Auf- lichtdicht gegenüber umliegenden Räumen abgeschlossen...
Den LaserHybrid-Kopf mindestens einmal pro Woche auf äußerlich erkennbare Schäden und Funktionstüchtigkeit der Sicherheitseinrichtungen überprüfen. Sicherheitstech- Der Betreiber ist verpflichtet, den LaserHybrid-Kopf nach Veränderung, Ein- oder Umbau- nische Inspektion ten, Reparatur, Pflege und Wartung sowie mindestens alle zwölf Monate durch eine Elek- tro-Fachkraft auf ordnungsgemäßen Zustand überprüfen zu lassen.
Stromquellen forderlich. Der Hersteller empfiehlt ein Kalibrierintervall von 12 Monaten. Setzen Sie sich für nähere Informationen mit Ihrer Servicestelle in Verbindung. Die CE-Kenn- Der LaserHybrid-Kopf erfüllt die grundlegenden Anforderungen der Niederspannungs-und zeichnung Elektromagnetischen Verträglichkeits-Richtlinie und ist daher CE-gekennzeichnet. Urheberrecht Das Urheberrecht an dieser Bedienungsanleitung verbleibt beim Hersteller.
Verhältnis zur Breite große Schweißnaht-Tiefe. Die Energieflussdichte des Lichtbogenpro- zesses beträgt ungefähr 104 W/cm². In der folgenden Abbildung ist das Prinzip des LaserHybrid-Schweißens skizziert. Der dar- gestellte Laserstrahl führt dem Schweißgut im oberen Nahtbereich zusätzlich zum Licht- bogen Wärme zu. Im Gegensatz zu einer losen Kombination des Laserschweißverfahrens mit dem Lichtbogenprozess gilt das Hybridschweißen als Bündelung beider Verfahren in-...
Synergien Aus der Zusammenführung des Laserprozesses mit dem Lichtbogenverfahren können fol- gende Synergieeffekte erschlossen werden: Vorteile des LaserHybrid Verfahrens gegenüber dem Laserprozess allein: Schweißbarkeit von Bauteilen mit weiteren Spaltabständen, infolge des größeren Schmelzbades höhere Spaltüberbrückbarkeit bei kurzzeitig auftretendem Spalt breiterer und tieferer Einbrand wesentlich höheres Anwendungsgebiet...
Page 18
Das gegenüber dem Lichtbogen-Verfahren kleinere Schmelzbad schränkt die Wärmeein- bringung ein und ermöglicht dadurch eine kleinere Wärmeeinflusszone. Die Folge ist ge- ringerer Verzug, wodurch sich der Aufwand für Nacharbeiten verringert. Der Lichtbogenprozess sorgt für nachträgliche Wärmeeinbringung. Diese sorgt für den zusätz- lichen Effekt des Anlassens des bereits vom Laser geschweißten Werkstück-Bereiches.
Führung des LaserHybrid-Kopfes Ausrichtung Den LaserHybrid-Kopf stets in einem An- stellwinkel von „5° stechend“ führen. Das heißt, der LaserHybrid-Kopf verfährt um 5° geneigt in y-Richtung. 5° HINWEIS! Wird die Ausrichtung „5° stechend“ nicht beachtet, kommt es zu schwerwie- genden Schäden an der Lichtleitfaser, da die Laserstrahlung unmittelbar in die Laser-Optik reflektiert wird.
Stick-Out HINWEIS! Bei der Einstellung der räumlichen Lage des Schweißbrenners generell auf ein Stick-Out von 14 mm achten. 14 mm Schweißbrenner Kontaktrohr Stick-Out Fixierschrauben HINWEIS! Die Abbildung zeigt den LaserHybrid-Kopf ohne Gehäusedeckel. Vor jeder Inbetriebnahme des LaserHybrid-Kopfes, den Gehäusedeckel montieren.
Lageänderung in z-Richtung einstellen Lageänderung in z-Richtung ablesen Am LaserHybrid-Kopf Gehäusedeckel abmontieren Fixierschrauben (1) und (2) lösen (Abbildung Fixierschrauben für Koordinatenachsen) Gewünschte Lageänderung mittels Einstellschraube gemäß Abbildung Eine Viertel Drehung entspricht 0,25 mm Einstellweg. Eine volle Drehung entspricht 1 mm Einstellweg.
Auslenkung des Schweißbrenners öffnet der Stromkreis (Ringleitung) zwischen den beiden Eingängen für die Robotersteuerung. Die Ringleitung führt vom Print LBDSP am LaserHybrid-Kopf über die Schlauchpakete und den Zwischenantrieb bis zum Anschluss des verwendeten Roboterinterfaces oder Feld- busses an der Stromquelle.
Die Einstellarbeiten dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Be- achten Sie die Sicherheitsvorschriften in der Bedienungsanleitung, insbesondere den Teil „Sicherheitstechnische Inspektion“. Allgemeines Eine Montage des LaserHybrid-Kopfes an der Aufnahmeeinheit für den Roboter ist in den nachfolgend illustrierten Positionen A bis D möglich. Position A 180°...
Diese Einstellung dient zur erleichterten Ausführung kurzer Schweißnähte an Randzonen oder in Ecken des Werkstückes. Position B 180° Montage des LaserHybrid-Kopfes in Position B (alternativ um 180° gedreht) Aufnahmeeinheit HINWEIS! In den Positionen A und B kann der Laser-Hybrid-Kopf um 180° gedreht montiert werden.
Page 27
Montage des LaserHybrid-Kopfes in Position C und D Aufnahmeeinheit...
Fokus-Punkt einstellen Sicherheit WARNUNG! Fehlerhaft durchgeführte Arbeiten können schwerwiegende Personen- und Sach- schäden verursachen. Die Einstellarbeiten dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Be- achten Sie die Sicherheitsvorschriften in der Bedienungsanleitung, insbesondere den Teil „Sicherheitstechnische Inspektion“. Allgemeines Für die beschriebenen Einstellarbeiten ist ein Pilot-Laser mit geringer Leistung erforder- lich.
WARNUNG! Verletzungsgefahr durch aktiven Laser. Bei der Bestimmung des Fokus-Punktes gelten dieselben Schutzbestimmungen wie beim LaserHybrid-Schweißen (z.B.: Schutz der Augen mittels vorschriftsgemäßem Filtereinsatz für Laser-Schutzklasse 4, etc.). Die Sicherheitsvorschriften in dieser Bedienungsanleitung beachten und einhalten! Laser-Leistung auf 3 kW einstellen...
Die ermittelte Höhe des Laser-Schweißkopfes als z-Koordinate des Referenzpunktes für den Roboter speichern Fokus-Punkt in Im Lieferumfang des Laser-Schweißkopfes ist eine Metallschablone (1) zur exakten Ein- der x- und y-Ach- stellung der Position des Fokus-Punktes gegenüber dem Ende der Drahtelektrode enthal- se einstellen - ten.
HINWEIS! Gefahr des Auseinanderfallens von Tei- len. Die vier Befestigungsschrauben nur soweit lösen, dass noch kein erkennbares Spiel entsteht und die Teile noch spürbar stramm aneinandergefügt sind. An der Optik-Halterung vier Befesti- gungsschrauben SW 5 mm (7) etwas lösen HINWEIS! Gefahr des Auseinanderfallens von Tei- len.
Fokus-Punkt in y-Richtung einstellen Schrauben (9) ca. 1/4 Umdrehung lö- Schrauben (11) justieren Schrauben (9) festschrauben (11) y-Richtung x/y-Richtung: Die Nachbereitung des Einstellvorganges erfolgt in umgekehrter Reihenfolge zu den Ar- Nachbereitung beitschritten im Abschnitt „Vorbereitung“.
Betriebsbit „2“ auf „0“ setzen Ist die Betriebsart „Job“ angewählt, finden Sie nähere Informationen zum Jobbetrieb in der Bedienungsanleitung der MIG/MAG-Stromquelle. Ist ein Vorwärmen nicht erforderlich, bei „Startposition LaserHybrid-Schweißen“ fort- setzen. Startposition Vorwärmen: Voraussetzung: Der Laser muss zur Strahlfreigabe bereit sein.
Page 35
Laser-Leistung Abstand zur Werkstück-Oberfläche Endposition Vorwärmen: Signal „Laser ein“ zurücksetzen Signal „Gas Test“ zurücksetzen Startposition LaserHybrid-Schweißen: Voraussetzung: Der Laser muss zur Strahlfreigabe bereit sein. Signal „Lichtbogen ein“ setzen Warten auf das Stromfluss-Signal („Lichtbogen steht“) Signal „Laser ein“ setzen Signal „Roboter Start“ setzen Der Abstand zwischen Laser und Drahtelektrode soll je nach Prozess 1 - 5 mm betra- gen.
Drahtantrieb montieren Sicherheit WARNUNG! Fehlerhaft durchgeführte Arbeiten können schwerwiegende Personen- und Sach- schäden verursachen. Die Einstellarbeiten dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Be- achten Sie die Sicherheitsvorschriften in der Bedienungsanleitung, insbesondere den Teil „Sicherheitstechnische Inspektion“. Lieferumfang Die Lieferung für den Drahtantrieb ist für die Schweißdraht-Durchmesser 1,0 mm, 1,2 mm und 1,6 mm verfügbar.
Page 41
Keine der hier angeführten Drahtförder-Komponenten durch davon abweichende Ausführungen ersetzen. Insbesondere bei Verwendung anderer als der angegebenen V-Nut Rollen kann es zu schwerwiegenden Problemen bei der Drahtförderung kommen. Mit dem LaserHybrid-Kopf mitgeliefertes Werkzeug: Pos. Bezeichnung Stück Gabelschlüssel, SW 8/10 mm 42,0410,0004 Triebradschlüssel...
Draht-Führungs- WICHTIG! Ist anstelle der Draht-Führungsseele intern die Draht-Führungsseele extern seele intern des vorhanden, gilt der Abschnitt „Draht-Führungsseele extern des Schlauchpakets aus- und Schlauchpakets einbauen“. aus- und einbau- Draht-Führungsseele intern des Schlauchpakets ausbauen Draht ausfädeln Sechskantmutter (H) mittels Gabelschlüssel - SW 10 - (6) lösen Draht-Führungsseele (I) herausziehen Draht-Führungsseele intern des Schlauchpakets einbauen HINWEIS!
Draht-Führungs- WICHTIG! Ist anstelle der Draht-Führungsseele extern die Draht-Führungsseele intern seele extern des vorhanden, gilt der Abschnitt „Draht-Führungsseele intern des Schlauchpakets ausbauen“. Schlauchpakets einbauen Draht-Führungsseele extern einbauen Draht-Führungsseele extern einbauen WICHTIG! Beim Einschieben des Draht-Förderschlauchs (M) darauf achten, dass der Teil (P) voran zeigt.
Page 46
HINWEIS! Beim Aufsetzen des Brenners (J) auf die Kuppelstelle des LaserHybrid-Kopfes fol- gendes beachten: Die Draht-Führungsseele (1) muss knickfrei in die Bohrung an der Kuppelstelle ein- treten. Brenner (J) auf die Kuppelstelle aufsetzen Überwurfmutter (K) mit dem Brennerschlüssel (8) festziehen...
LaserHybrid-Kopf darf nur ein Trumpf-Laser mit entsprechendem Lichtleiter und Kühlgerät für die Optik angeschlossen werden. Die Brennweite für die Trumpf-Optik be- trägt F = 220 mm. Optional wird der LaserHybrid-Kopf mit einer Rofin-Sinar-Optik (Brennweite F > 220 mm) angeboten. Für den Lichtbogen-Prozess sind zwei Konfigurationen vorgesehen:...
Anschließen eines Schlauches gemäß folgender Daten: Innendurchmesser Di = 51 mm Außendurchmesser Da = 57 mm max. Länge = 10 m Metallische Verstärkungen: d = 2 - 5 mm h = ca. 5 mm LaserHybrid-Schlauchpaket für Zwischenantrieb VR 1500 F++...
Page 49
Pos. Bezeichnung 37-poliger CPC-Stecker für Steuerleitungen von: Drahtantrieb Abschaltbox LocalNet Anschluss-Spezifikation Zweiter Schlauch gegenüberliegend Atmospärischer Überdruck im Strömungszustand: = 2,5 bar an beiden Anschlüssen gesamt = 1460 l/min Innendurchmesser Di = 12 mm HINWEIS! Brenner und Gasdüse werden vom Kühlgerät der Schweiß-Stromquelle mitgekühlt. Die Optik-Kühlung erfolgt durch das Laser-Kühlgerät.
Für einen gefahrlosen Betrieb des LaserHybrid-Schweißkopfes müssen folgende Anforderungen an den Roboter erfüllt sein: Die Masse des LaserHybrid-Kopfes beträgt ca. 19 kg. Die Optik wiegt zusätzlich ca. 3 kg. Für den komplett mit Optik und Schlauchpaket ausgerüsteten LaserHybrid-Kopf ist eine Masse von ca. 30 kg einzukalkulieren.
Pflege- und Wartungsmaßnahmen Allgemeines HINWEIS! Kommt es häufig zur Verschmutzung des Spritzerschutzes und des Schutzglases infolge Schweißrauches, empfehlen wir die Verwendung der zusätzlichen Absau- gung. Nähere Informationen zum Anschluss der zusätzlichen Absaugung entnehmen Sie bitte dem Kapitel „Anschluss-Spezifikationen“. Spritzerschutz Der Spritzerschutz befindet sich unterhalb des Schutzglases für die Laser-Optik und reinigen / austau- schützt gegen vorzeitige Verschmutzung.
Beim Austausch des LasetrHybrid- Schlauchpaketes den LaserHybrid-Kopf gemäß Abbildung neigen, sodass sich der Brenner (4) oberhalb des Anschlus- ses (5) für das LaserHybrid-Schlauchpa- ket befindet. Erklärung: Befindet sich noch Kühlmittel im Schlauch- paket, würde dieses in den Brenner gelan- gen und den Bereich der Gasdüse und des...
Abmessungen 769,5 x 159 x 415,7 mm Max. Laser-Leistung am Werkstück 4000 W Max. Strombelastbarkeit (100 % ED) 250 A LaserHybrid Ul- Max. Schweißstrom bei 100 % ED (10 min / 40 °C) tracompact M21 (EN439) 350 A Schlauchpaket C1 (EN439)
Schaltplan Druckschalter Schaltplan Druckschalter S1 / S2: > 2,5 bar (36.25 psi.) < 2,0 bar (29 psi.) Die externe Steuerung liefert 24 V für S1 und S2, in Serie geschaltet. Die Signalauswertung erfolgt durch einen externen System-Input.
Page 57
Thank you for the trust you have placed in our company and congratulations on buying this high-quality Fronius product. These instructions will help you familiarise yourself with the product. Reading the instructions carefully will enable you to learn about the many different features it has to offer.
Page 59
General ..............................Basic principle............................Mode of operation and practical application ..................LaserHybrid process ..........................Synergies .............................. Summary............................... Guiding the LaserHybrid head ........................Alignment .............................. Setting the relative position of the arc/laser ....................Safety..............................Stick out ..............................Fixing screws ............................Adjusting the x-axis..........................
For the location of the safety and danger notices on the LaserHybrid head, refer to the "General" section in the operating instructions for your LaserHybrid head. Before switching on the device, rectify any faults that could compromise safety.
(120 dbA) If other persons are in the closed cell for the LaserHybrid process, you must: make them aware of all the dangers that may occur during operation (e.g. risk of a build-up of gases that are detrimental to health, possible risk of suffocation due to lack of oxygen in the air, danger from laser light, etc.)
Never weld close to flammable materials. Flammable materials must be at least 11 m (35 ft.) away from the LaserHybrid welding pro- cess, or alternatively covered with an approved cover. A suitable, tested fire extinguisher must be available and ready for use.
All cables and leads must be secured, undamaged, insulated and adequately dimen- sioned. Replace loose connections and scorched, damaged or inadequately dimensioned cables and leads immediately. Use the handle to ensure the power connections are tight before every use. In the case of power cables with a bayonet connector, rotate the power cable around the longitudinal axis by at least 180°...
In the case of automated MIG/MAG applications, ensure that only an insulated wire elec- trode is routed from the welding wire drum, large wirefeeder spool or wirespool to the wire- feed unit. EMC measures Warning, electromagnetic field. Electromagnetic fields may cause as yet unknown dam- age to health.
Prior to assembly, seal the device-side thread of the adapter for the shielding gas connection using suitable Teflon tape. Informal safety The operating instructions must always be at hand wherever the LaserHybrid head is being measures used.
In addition to the operating instructions, any generally applicable and local regulations re- garding accident prevention and environmental protection must be provided and followed. All safety and danger notices on the LaserHybrid head must be kept in a legible condition. Safety measures...
Safety inspection The operator is obliged to have the LaserHybrid head checked by a qualified electrician to ensure it is safe for use after any modifications, alterations, repairs, care and maintenance, and in any case at least every twelve months.
General Basic principle In the LaserHybrid process, the advantages of the laser beam (deep penetration and nar- row heat-affected zone) are combined with the advantages of the MIG/MAG process (dep- osition of filler metal and good gap-bridging ability). Mode of opera-...
The following synergies can be exploited from the merging of the laser and arc processes: Advantages of LaserHybrid welding over the laser process on its own: It is possible to weld components with larger gap widths, thanks to the larger weld pool...
Page 71
As the weld pool is smaller than in the arc welding process, the heat input is restricted, and there is thus a smaller heat-affected zone. This results in less distortion, which reduces the amount of reworking needed. The arc process provides subsequent heat input. This has the additional effect of tempering the laser-welded area of the workpiece.
Guiding the LaserHybrid head Alignment Always guide the LaserHybrid head at a "5° leading" tilt angle. This means the LaserHybrid head moves in the y direction at an angle of 5°. 5° NOTE! If the "5° leading" alignment is not ob-...
14 mm. 14 mm Welding torch Contact tip Stick out Fixing screws NOTE! The figure shows the LaserHybrid head without the housing cover. Before starting up the LaserHybrid head, always fit the housing cover.
Fixing screws for the coordinate axes Adjusting the x- axis Remove the housing cover from the LaserHybrid head Undo the fixing screws (2) (Figure: Fixing screws for the coordina- te axes) Setting and reading the change of position in the x di-...
Setting the change of position in the y direction Reading the change of position in the y direction Remove the housing cover from the LaserHybrid head Undo the fixing screws (3) (Figure: Fixing screws for the coordinate axes) Make the desired position adjustment using the adjusting screw, as shown in the figure A quarter turn corresponds to an adjustment distance of 0.25...
Setting the change of position in the z direction Reading the change of position in the z direction Remove the housing cover from the LaserHybrid head Undo the fixing screws (1) and (2) (Figure: Fixing screws for the coordinate axes)
The ring circuit goes from the LBDSP PC board on the LaserHybrid head, via the hose- packs and the intermediate drive, to the connection for the robot interface or field bus used on the power source.
Set up work must only be performed by trained and qualified personnel. Observe the safety regulations in the operating instructions, paying particular attention to the section entitled "Safety inspection". General The LaserHybrid head can be mounted on the holder for the robot in positions A to D, as shown below. Position A 180°...
NOTE! In positions A and B, the LaserHybrid head can be mounted after being rotated 180°. This setting makes it easier to weld short weld seams at the edges or corners of the work- piece. Position B 180° Mounting the LaserHybrid head in position B (rotated by 180°)
Page 80
Mounting the LaserHybrid head in positions C and D Holder...
Setting the focus point Safety WARNING! Work that is carried out incorrectly can cause serious injury and damage. Set up work must only be performed by trained and qualified personnel. Observe the safety regulations in the operating instructions, paying particular attention to the section entitled "Safety inspection".
The protection rules when determining the focus point are the same as those relevant to LaserHybrid welding (e.g. use a regulation filter element for laser protection class 4 to pro- tect your eyes, etc.). Observe and follow the safety rules given in these operating instruc- tions.
Setting the focus A metal template (1) for exactly positioning the focus point relative to the end of the wire point in the x- and electrode is included among the items supplied with the laser welding head. y-axes - prepara- tions Set a stick-out of 14 mm on the welding torch of the laser welding head...
NOTE! Risk of components coming apart. Loosen the four fastening screws but ensu- re there is still no discernible play and the parts are still noticeably held together. Slightly loosen the four 5 mm fastening screws on the optics system holder (7) NOTE! Risk of components coming apart.
Page 85
Changing the position of the laser beam/arc process Setting the focus point in the positive x direction Undo the screws (9) by two turns Adjust the screws (10) Tighten the screws (9) (10) Positive x direction Setting the focus point in the negative x direction Adjust the screws (9) Undo the screws (10) two turns...
Setting the focus point in the y direction Undo the screws (9) by approx. a quar- ter of a turn Adjust the screws (11) Tighten the screws (9) (11) y direction x/y direction: To finalise the adjustment process, carry out the steps in the "preparations" section in re- Wrapping up verse.
If "Job" mode is selected, see the operating instructions for the MIG/MAG power source for more detailed information about this mode. If preheating is not required, continue from "LaserHybrid welding start position". Preheating start position: Requirement: the laser must be ready to enable the beam.
Page 88
Preheating end position: Reset the "laser on" signal Reset the "gas test" signal LaserHybrid welding start position: Requirement: the laser must be ready to enable the beam. Set the "arc on" signal Wait for the current flow signal ("arc on") Set the "laser on"...
Laser hot-wire brazing without RCU 5000i A: Start of brazing To obtain good wetting to sidewalls in the brazed join, ensure the following: Focus diameter = Wire diameter + 30% Torch tilt angle is 35° (trailing) Initialise "Gas test" Select operating mode 5 "CC / CV" Set operating bit "0"...
Page 90
Re. Point 5.: 0.2 s "Time-lag" is a standard value to prevent the end of the wire burning onto the weld pool.
Installing the wire drive Safety WARNING! Work that is carried out incorrectly can cause serious injury and damage. Set up work must only be performed by trained and qualified personnel. Observe the safety regulations in the operating instructions, paying particular attention to the section entitled "Safety inspection".
Page 94
Do not replace any of the wirefeed components listed here with different versions. In particular, using other V-groove rollers than those specified can cause severe problems with wirefeeding. Tools supplied with the LaserHybrid head: Item Designation Pcs. Flat spanner, 8/10 mm...
Installing the feed roller Position the "motor-side" drive wheel (D) Position the feed roller (2) Attach the ratchet nut (C) Tighten the ratchet nut (C) using the flat spanner (6) and driving-gear spanner (7) Swing the clamping stirrup (A) and swivel lever (B) closed Threading the wire Removing and in- (1) (3)
Removing and in- IMPORTANT! If an external liner is being used instead of an internal one, refer to the sec- serting the inter- tion entitled "Removing and inserting the external hosepack liner". nal hosepack liner Removing the internal hosepack liner Feed out the wire Undo hexagon nut (H) using the flat spanner, 10 mm (6) Pull out the inner liner (I)
Inserting the ex- IMPORTANT! If an internal liner is being used instead of an external one, refer to the sec- ternal hosepack tion entitled "Removing the internal hosepack liner". liner Inserting the external liner Inserting the external liner IMPORTANT! When inserting the wirefeeding hose (M), ensure that part (P) is facing for- wards.
Page 99
NOTE! When placing the welding torch (J) on the interface of the LaserHybrid head, note the following: The inner liner (1) must enter the hole at the interface without being kinked. Place the welding torch (J) on the interface Tighten the union nut (K) using the torch spanner (8)
The LaserHybrid head comes with a Trumpf laser optics system as standard. Only a Trumpf laser with a suitable optical fibre and cooling unit for the optics system may be con- nected to the series LaserHybrid head. The focal length for the Trumpf optics system is F = 220 mm.
Di = 51 mm external diameter Da = 57 mm max. length = 10 m Metallic reinforcements: d = 2 - 5 mm h = approx. 5 mm LaserHybrid hosepack for VR 1500 F++ intermediate drive...
Page 102
Item Designation 37-pole CPC plug for control lines from: Wire drive cut-off box LocalNet Connection specification Second hose is opposite excess atmospheric pressure in flow state: = 2.5 bar (on both connections) total = 1460 l/min internal diameter Di = 12 mm NOTE! The torch and gas nozzle are co-cooled by the cooling unit of the power source.
Requirements for WARNING! the robot In order for the LaserHybrid welding head to function safely, the robot must fulfil the following requirements: The LaserHybrid head weighs approx. 19 kg and the optics system an additional 3 kg (approx.). The total weight of the LaserHybrid head with the optics system and hose- pack fitted is approx.
Care and maintenance General NOTE! If the spatter guard and the protective glass often become dirty because of the weld- ing fumes, we recommend using the additional extractor. For more information on how to connect the additional extractor, please refer to the section headed "Connection specification".
Replacing the La- serHybrid hose- NOTE! pack When replacing the LaserHybrid hose- pack, incline the LaserHybrid head as shown in the figure, so that the welding torch (4) is above the connection (5) for the LaserHybrid hosepack. Explanation: If there is still any coolant in the hosepack,...
Technical data LaserHybrid head Weight (without laser optics system) 19 kg Dimensions 769.5 x 159 x 415.7 mm Max. laser power on the workpiece 4000 W Max. current capacity (100% D.C.) 250 A LaserHybrid Ul- Max. welding current at 100% DC (10 min / 40°C)
Pressure switch circuit diagram Circuit diagram Pressure switch S1/S2: > 2.5 bar (36.25 psi.) < 2.0 bar (29 psi.) The external control supplies 24 V for S1 and S2, connected in series. The signal evaluation is performed by an external system input.
Page 109
Nous vous remercions de la confiance que vous nous témoignez et vous félicitons d'avoir acquis ce produit Fronius de haute qualité technique. Les présentes Instructions de service doivent vous permettre de vous familiariser avec ce produit. Par une lecture attentive de ces instructions, vous apprendrez à...
Page 111
Régler la tache focale dans l'axe x et l'axe y - Préparation ..............136 Régler la tache focale dans l'axe x et l'axe y ..................137 Direction x/y : Finition..........................139 Diagramme de signal pour le soudage LaserHybrid .................. 140 Sécurité..............................140 Diagramme de signal pour le soudage LaserHybrid................140...
Page 112
Caractéristiques techniques........................159 Tête LaserHybrid ..........................159 LaserHybrid Ultracompact faisceau de liaison..................159 Schéma d'ensemble des connexions......................160 Schéma de connexions......................... 160 Schéma de connexions du pressostat ....................... 161 Schéma de connexions......................... 161 Spare parts list: LaserHybrid welding head ....................164...
Vous trouverez les emplacements des avertissements de sécurité et de danger présents sur la tête LaserHybrid au chapitre « Généralités » des Instructions de service de votre tête LaserHybrid.
Conditions envi- Tout fonctionnement ou stockage de la tête LaserHybrid en dehors du domaine indiqué est ronnementales considéré comme non conforme. Le fabricant ne saurait être tenu pour responsable des dommages consécutifs. Plage de température pour l'air ambiant : lors du fonctionnement : -10 °C à +40 °C (14 °F à 104 °F) lors du transport et du stockage : -25 °C à...
Si des personnes se trouvent dans la cellule fermée pour le procédé LaserHybrid, les informer des risques qu'elles encourent lors du fonctionnement (par ex. accumu- lation potentielle de gaz nocifs, risque d'asphyxie dû au manque d'oxygène dans l'air, danger dus à la lumière laser, etc.) mettre à...
Risques liés au Une décharge électrique est fondamentalement dangereuse et peut être mortelle. courant d'alimen- Éviter tout contact avec des pièces conductrices à l'intérieur et à l'extérieur de l'appareil. tation et à l'inten- sité de soudage En soudage MIG/MAG et TIG, le fil d'apport, la bobine de fil, les galets d'entraînement ainsi que toutes les pièces métalliques en liaison avec le fil d'apport sont également conduc- teurs de courant.
Intensités de sou- Si les consignes ci-dessous ne sont pas respectées, il est possible que des intensités de dage vagabondes soudage vagabondes soient générées, qui peuvent avoir les conséquences suivantes : Risque d'incendie Surchauffe des composants qui sont en liaison avec la pièce à souder Destruction des conducteurs de terre Dommages causés à...
Mesures de base visant à éviter les problèmes de compatibilité électromagnétique : Alimentation du secteur Si des perturbations électromagnétiques se produisent malgré la réalisation d'un couplage au réseau réglementaire, prendre des mesures supplémentaires (utili- ser par ex. un filtre secteur approprié). Câbles de soudage Utiliser des câbles de longueur aussi réduite que possible.
Les Instructions de service doivent être conservées en permanence sur le lieu d'utilisation rité informelles de la tête LaserHybrid. En complément des présentes Instructions de service, les règles générales et locales en vigueur relatives à la prévention des accidents et la protection de l'environnement doivent être mises à...
état les éventuels dommages par du personnel de service formé. Mesures de sécu- Mettre en service la tête LaserHybrid uniquement si tous les dispositifs de sécurité et de rité en mode de protection sont entièrement opérationnels. Si les dispositifs de sécurité ne sont pas entiè- fonctionnement rement opérationnels, risques...
Contrôle tech- L'exploitant est tenu de faire contrôler l'état conforme de la tête LaserHybrid par un élec- nique de sécurité tricien spécialisé après tout travail de modification, installation ou transformation, répara- tion, entretien et maintenance, et au moins tous les douze mois.
Généralités Principe de base Le procédé LaserHybrid combine les avantages du rayon laser (grande profondeur de sou- dage et zone affectée thermiquement peu étendue) aux avantages du mode opératoire de soudage MIG/MAG (introduction de matériau d'apport et bonne capacité de recouvrement des fentes).
La réunion du procédé laser et du procédé à arc électrique permet de créer les effets de synergie suivants : Avantages du mode opératoire de soudage LaserHybrid par rapport au procédé laser seul : soudabilité de composants à fentes plus larges en raison du plus grand bain de fusion meilleure capacité...
Page 124
À partir d'une certaine densité de rayonnement, la lumière laser génère un effet de sou- dage profond. Cet effet apparaît avec les matériaux métalliques et garantit un assemblage des composants avec des parois plus épaisses. Le bain de fusion, plus petit qu'avec le mode opératoire de soudage à l'arc électrique, res- treint l'apport de chaleur et permet ainsi de réduire la zone affectée thermiquement.
Orientation Toujours guider la tête LaserHybrid de ma- nière à former un angle de « 5° en poussant ». Cela signifie que la tête LaserHybrid se dé- place avec une inclinaison à 5° en direction 5° REMARQUE! Si la position « 5° en poussant » n'est pas respectée, il en résulte de sérieux...
14 mm. 14 mm Torche de soudage Tube de contact Stickout Vis de fixation REMARQUE! L'illustration présente la tête LaserHybrid sans couvercle du boîtier. Avant chaque mise en service de la tête LaserHybrid, monter le couvercle du boîtier.
Vis de fixation pour axes des coordonnées Réglage de l'axe x Démonter le couvercle du boîtier de la tête LaserHybrid Desserrer les vis de fixation (2) (illustration des vis de fixation pour axes des coordonnées) Régler et lire le changement de position en direction x Changement de position souhaité...
Régler le changement de position en direction y Lire le changement de position en direction y Démonter le couvercle du boîtier de la tête LaserHybrid Desserrer les vis de fixation (3) (illustration des vis de fixation pour axes des coordonnées) Changement de position souhaité...
Régler le changement de position en direction z Lire le changement de position en direction z Démonter le couvercle du boîtier de la tête LaserHybrid Desserrer les vis de fixation (1) et (2) (illustration des vis de fixation pour axes des coordonnées) Changement de position souhaité...
Protection contre les collisions Généralités Pour protéger la torche de soudage et l'ensemble de la tête LaserHybrid, la torche est équi- pée d'une protection anti-collisions. La protection anti-collisions fonctionne selon le principe d'un contact sans potentiel. À par- tir d'un certain déport de la torche de soudage, le circuit électrique (conduite circulaire) s'ouvre entre les deux entrées pour la commande robot.
! Respectez les consignes de sécurité figurant dans les Instructions de service, et notamment la section « Inspection technique de sécurité ». Généralités Un montage de la tête LaserHybrid sur l'unité de logement pour le robot est possible dans les positions A à D illustrées ci-après. Position A 180°...
REMARQUE! Dans les positions A et B, la tête LaserHybrid peut être montée avec une rotation à 180°. Ce réglage sert à faciliter l'exécution de soudures courtes sur les bordures ou dans les coins de la pièce à usiner. Position B 180°...
Page 133
Montage de la tête LaserHybrid en position C et D Unité de logement...
Régler le point de focus Sécurité AVERTISSEMENT ! Les erreurs en cours d'opération peuvent entraîner des dommages corporels et ma- tériels graves. Les opérations de réglage doivent être effectuées exclusivement par du personnel qualifié et formé ! Respectez les consignes de sécurité figurant dans les Instructions de service, et notamment la section «...
Lors de la détermination du point focus, appliquer les mêmes règles de sécurité que pour le soudage LaserHybrid (p. ex. : protection des yeux à l'aide de l'élément filtrant réglemen- taire pour classe de protection laser 4, etc.) Respecter et appliquer les consignes de sé- curité...
Enregistrer la hauteur déterminée de la tête de soudage laser en tant que coordonnée z du point de référence pour le robot Régler la tache fo- Un gabarit métallique (1) fait partie de la livraison de la tête de soudage laser. Il sert au cale dans l'axe x réglage précis de la position de la tache focale par rapport à...
REMARQUE! Risque de déboîtement des pièces. Ne desserrer les quatre vis de fixation que de manière à ne pas créer de jeu et à lais- ser les pièces encore solidement assem- blées entre elles. Desserrer légèrement quatre vis de fixation SW 5 mm (7) sur le support de l'optique REMARQUE! Risque de déboîtement des pièces.
Page 138
Changement de position rayon laser / procédé à l'arc électrique Régler la tache focale en direction x po- sitive Desserrer les vis (9) de 2 tours Ajuster les vis (10) Serrer les vis (9) (10) Direction x positive Régler la tache focale en direction x né- gative Ajuster les vis (9) Desserrer les vis (10) de 2 tours...
Régler la tache focale en direction y Desserrer les vis (9) d'environ 1/4 de tour Ajuster les vis (11) Serrer les vis (9) (11) Direction y Direction x/y : Fi- La finition du procédé de réglage s'effectue en suivant les étapes de travail de la section nition «...
Diagramme de signal pour le soudage LaserHybrid Sécurité AVERTISSEMENT ! Des travaux mal effectués peuvent entraîner des dommages corporels et matériels graves. La programmation du processus de soudage doit être effectuée exclusivement par du per- sonnel qualifié et formé. Respectez les consignes de sécurité figurant dans les Instructions de service, et notamment la section «...
Page 141
Position finale préchauffage : Désactiver le signal « Laser activé » Désactiver le signal « Test gaz » Position de départ soudage LaserHybrid : Configuration : Émission du rayonnement du laser validé. Connecter le signal « Arc électrique activé »...
Brasage laser à fil chaud sans RCU 5000i A : Début du bra- Pour un bon écoulement du brasage sur les flancs de la soudure, suivre les indications sage suivantes : Diamètre du focus = diamètre du fil + 30 % Positionnement de la torche à...
Page 143
Régler « Temps d'attente » (0,2 s) Réinitialiser « Retour de fil » Régler « Laser désactivé » Réinitialiser « Contrôle gaz » À propos du point 5. : Le « temps d'attente » de 0,2 s n'est qu'une valeur indicative afin d'empêcher la fin du fil de s'attacher dans le bain de fusion.
Brasage laser à fil chaud avec RCU 5000i A : Début du bra- Pour un bon écoulement du brasage sur les flancs de la soudure, suivre les indications sage suivantes : Diamètre du focus = diamètre du fil + 30 % Positionnement de la torche à...
Page 145
Réinitialiser « Retour de fil » Régler « Laser désactivé » Réinitialiser « Contrôle gaz » À propos du point 5. : Le « temps d'attente » de 0,2 s n'est qu'une valeur indicative afin d'empêcher la fin du fil de s'attacher dans le bain de fusion.
Monter l'entraînement de fil Sécurité AVERTISSEMENT ! Les erreurs en cours d'opération peuvent entraîner des dommages corporels et ma- tériels graves. Les opérations de réglage doivent être effectuées exclusivement par du personnel qualifié et formé ! Respectez les consignes de sécurité figurant dans les Instructions de service, et notamment la section «...
Page 147
Ne remplacer aucun des composants d'amenée de fil présentés ici par des modèles différents. L'utilisation d'autres galets que celui à rainure en V présenté risque notamment d'occa- sionner de sérieux problèmes à l'avance du fil. Outils fournis avec la tête LaserHybrid : Pos. Désignation Pièce Clé à fourche, SW 8/10 mm 42,0410,0004 Clé...
Fixer le galet presseur (3) et le « pignon levier pivotant » (F) avec l'axe vissable (E) Monter le galet d'entraînement Mettre en place le « pignon moteur » (D) Poser le « galet d'entraînement » (2) Placer l'« écrou denté » (C) Serrer l'«...
Approcher au maximum l'âme de guidage du fil (1) du galet d'entraînement (2) et du galet presseur (3) Serrer l'écrou moleté (G) à la main Insertion du fil Démonter et mon- IMPORTANT ! Si, au lieu d'une âme de guidage du fil interne, une âme de guidage du fil ter l'âme de gui- externe est disponible, consulter le chapitre «...
Démonter l'âme IMPORTANT ! Si, au lieu d'une âme de gui- de guidage du fil dage du fil externe, une âme de guidage du externe du fais- fil interne est disponible, consulter le chapit- ceau de liaison re « Démonter l'âme de guidage du fil inter- ne du faisceau de liaison ».
REMARQUE! Lors de la mise en place de la torche de soudage (J) sur le dispositif d'accouplement de la tête LaserHybrid, suivre les indications suivantes : L'âme de guidage du fil (1) doit entrer dans le perçage du dispositif d'accouplement sans être pliée.
être raccordés à la tête LaserHybrid de série. La distance focale pour l'optique Trumpf est de F = 220 mm. La tête LaserHybrid est proposée en option avec une optique Rofin-Sinar (distance focale F >...
Di = 51 mm diamètre extérieur De = 57 mm Longueur max. = 10 m Renforts métalliques : d = 2 - 5 mm h = env. 5 mm Faisceau de liaison LaserHybrid pour entraînement intermédiaire VR 1500 F++...
Page 155
Pos. Désignation Prise CPC 37 pôles pour câbles de commande de : Entraînement du fil Boîtier de déconnexion LocalNet Spécification des raccordements Deuxième tuyau en face Surpression atmosphérique en état de débit : = 2,5 bar aux deux raccordements total = 1 460 l/min diamètre intérieur Di = 12 mm REMARQUE! La torche de soudage et la buse de gaz sont également refroidies par le refroidis-...
Pour un fonctionnement sans risques de la tête de soudage LaserHybrid, le robot doit répondre aux exigences suivantes : La masse de la tête LaserHybrid est d'env. 19 kg. L'optique pèse env. 3 kg. Pour le pack complet de la tête LaserHybrid avec optique et faisceau de liaison, il faut compter une masse d'env.
Mesures d'entretien et de maintenance Généralités REMARQUE! Si la protection anti-projections et le verre de protection sont souvent salis à cause des fumées de soudage, nous recommandons d'utiliser l'aspiration supplémentaire. Vous trouverez des informations plus détaillées concernant le raccordement de l'aspiration supplémentaire au chapitre «...
REMARQUE! LaserHybrid Lors du remplacement du faisceau de li- aison LaserHybrid, incliner la tête Lase- rHybrid conformément à l'illustration, de sorte que la torche de soudage (4) se trouve au-dessus du raccordement (5) pour le faisceau de liaison LaserHybrid.
Caractéristiques techniques Tête LaserHybrid Poids (sans optique laser) 19 kg Dimensions 769,5 x 159 x 415,7 mm Puissance laser max. par pièce à souder 4 000 W Intensité max. (100 % f.m.) 250 A LaserHybrid Ul- Intensité de soudage à 100 % ED (10 min / 40 °C)
Schéma de connexions du pressostat Schéma de connexions Pressostat S1 / S2 : > 2,5 bar (36.25 psi.) < 2,0 bar (29 psi.) La commande externe délivre 24 V pour S1 et S2, reliés en série. L'évaluation des signaux est effectuée par une entrée système externe.
Page 184
FRONIUS INTERNATIONAL GMBH Vorchdorfer Straße 40, A-4643 Pettenbach, Austria E-Mail: sales@fronius.com www.fronius.com Under www.fronius.com/contact you will find the addresses of all Fronius Sales & Service Partners and locations...
Need help?
Do you have a question about the LaserHybrid and is the answer not in the manual?
Questions and answers