服务咨询热线15851030435
网站首页
产品展示
成功案例
新闻动态
资料下载
联系我们
关于我们
咨询热线
15851030435
地址:南通市崇川区虹桥街道光明新村
传真:0515-85653550

新闻动态

当前位置:主页 > 新闻动态 >

高速激光切割的波纹效应

发布时间:2019/12/16 08:09

高速激光切割的波纹效应

讨论从切割和弯曲到运输码头的零件流程

发布于:2019年12月16日
发布人:江苏科茂自动化有限公司
关于:激光切割

激光切割机



激光已经发展成为精密钣金加工的核心,近年来,激光的发展速度越来越快。光纤和固态激光器以前所未有的速度切割薄片,与此同时,CO 2激光器也取得了进步,可以生产出更多的零件,同时消耗更少的功率和激光气体。

在激光切割工作范围内,该行业正在经历一些复兴。经过多年稳步提高速度和功率,新的激光技术正在挑战人们的看法。现在,光纤和固态激光器已经发展到可以用它们进行高效率的板切割不再是遥不可及的概念。制造商比以往任何时候都拥有高效和可靠的切割选项。

文艺复兴对激光切割工作范围以外的领域产生了重大影响,从订单输入和计划到编程,材料装载,零件识别,卸载,运输,弯曲和焊接,并且设备专家小组将这一点带到了工厂。今年初在德克萨斯州奥斯汀举行的领导力峰会。所有这些技术创造了一个无缝的切割成型连续体,并且可以协同工作,它们可以在适当的时候将成型零件交付到下游的连接和组装中,从而减少了将原材料转化为可用于生产的有价物品的时间。装船。

切割技术的进展

激光行业目前正处于巨大的变化之中,并且看起来情况正在变得越来越好。

据估计,2013年销售的切割激光器中约有20%是固态激光器,尽管大多数人预计固态激光器市场将在未来几年显着增长。使光纤和磁盘激光技术如此有效的部分原因是其功率密度。聚焦的4 kW CO 2激光束每平方英寸产生6500万至7500万瓦。聚焦的2 kW光纤激光束通常产生的切口宽度约为CO 2的一半(取决于应用程序和光学装置),每平方英寸产生约1亿瓦特。

极限功率密度的这一点使我们能够更快地蒸发材料,并允许我们以更高的速度移动切割头。这使其非常适合高速切割薄材料。

使固态激光器在较厚的材料上生产率较低的原因部分在于其光束参数乘积,即BPP,通常在2.0到2.5之间,是切割薄材料的理想选择。BPP值很大程度上取决于固态激光器的传输光纤。

多年来,激光制造商已经知道,较大直径的传输光纤会增加BPP值,因此会增加厚板中激光的切割效率。问题在于,一台机器上不能有两种不同的传送光纤。这就是问题所在。

制造商已经使用不同的透镜布置以及最近的专有方法使用相同的传输纤维切割厚和薄材料来应对这一挑战。去年在芝加哥,来自不同厂商的多种固体激光切割机切成薄片,然后切换到厚板和所有部件用干净的边缘出现了表演。

同时,到目前为止,作为一种成熟技术的CO 2激光器已经变得比以往更具成本效益,其中包括更低的功耗,辅助气体和激光气体的使用。一瓶混合了28%氦气的气体可能要花费160美元。因此,您可以看到激光气体的成本已降至最低。


材料
 

一些CO 2激光器具有气旋清洁系统,该系统可从激光气体中去除颗粒,从而延长了激光光学系统的使用寿命。总体维护周期也已延长。市场上有至少2千小时不会打开的CO 2激光器。

在一种应用中,CO 2激光切割的厚度为1.5毫米的碳钢,其氮气辅助气体的运行速度为475 IPM,而光纤激光器的切割温度为875 IPM。当然,这是理所当然的-光纤激光器赢了。对于涉及厚材料的另一种应用,CO 2激光切割为65 IPM,而固态激光切割为30 IPM。在这种情况下,CO 2激光器获胜。

但是,1毫米厚的不锈钢应用如何?一台5千瓦的光纤切割机以惊人的每秒34IPS的速度切割材料,而另一台以60 IPS的惊人速度切割材料。那么,这台令人难以置信的快速神秘机是什么呢?显示的不是激光,而是液压剪。

切割并不是争夺最快IPM的竞赛。切削速度本身只是难题。最重要的是,其余拼图块的形状必须正确,以利用快速切割技术重塑金属制造格局。

搬运材料

立刻看到一个现代化的激光切割机高效运转真是一个奇迹,但是除非它能在更短的时间内运送更多的产品,否则它不会给公司带来更多的收入,而且如果您持续不断,就不会发生这种情况激光之前或之后出现瓶颈。

如果不想大幅减少零件切割速度,我们就需要考虑搬运的问题。

物料搬运塔已经存在了很多年,但是现代系统允许用户中断定单的计划。如果机器一次完成运行30张材料的切割,则技术人员可以单张纸订单将其打断,然后恢复较大的批次。

最重要的是,可以设计自动化单元以处理所有应用程序。现在,我们有制造商要求我们将CO 2和光纤激光器都放在同一个激光自动化单元中,以便他们可以从这两种技术中受益。

所有这些可能会使零件以空前的速度被切割,但是如果零件在混合中丢失了怎么办?动态嵌套(在一个工作表中插入组成整个装配或多个装配的不同零件)使事情变得更加复杂。这种嵌套可促进有效的零件流动,从而允许子组件的所有零件更快地到达焊接区域,并大大降低了WIP。但是,由于许多不同的零件移动得如此之快,零件会丢失。制造商如何保持流程?

可以选择一些补救措施,其中一项是在切割系统本身上贴上标签。切割之前,系统将标签打印到零件上。该标签可以具有数字,条形码或其他任何可帮助工作人员识别零件的东西。当巢被切割并输送到下游时,零件已经被预先贴上标签。材料的自动输送,排料架的卸载和新纸的装载-这一切都是在贴标机为下一次运行准备下一张纸时进行的。
材料搬运
 

成形

一旦出现切割零件,自动化就可以移除和分类零件。自动化的范围从基于吸力的零件拆卸机制到用于拆卸和堆叠零件的拾放机器人。

在光纤和磁盘激光切割方面,切缝宽度也起着重要作用。在新开发的系统中,切口宽度变得可编程。但是,当您用固态激光器进行标准切割时,您将获得一个更薄的切缝。

例如,在固态激光切割厚度为1.5毫米至12毫米的低碳钢时,速度平均提高106%,但切缝宽度也最多降低80%。即使是在薄规格的情况下,也很难将那些零件从巢中取出。这反过来使可靠的零件拆卸自动化变得更加有价值。

自动推车系统,该系统可以帮助工人用指尖移动重物。在该系统中,切割好的零件在输送机上出现在紧凑的导轨系统上,该系统将这些切割好的零件直接运送到相邻的弯曲单元。考虑到弯曲的人体工程学,零件也被嵌套和卸载。当零件到达弯曲区域时,成型技术人员无需笨拙地翻转零件。他只是转过身,抓住零件,将其滑动到后挡料上,然后开始折弯序列。

当然,在弯曲过程中设置时间过长会中断该流程,在这里自动换刀以及灵活的机器人就可以发挥作用。一些现代制动器具有自动在工作之间更换工具的能力,从而有效地使转换过程自动化。

还展示了一种灵活的机器人单元,该单元能够自动更换工具并快速弯曲,实际上比人类的能力更快。此外,整个制动器在设计时都考虑了机器人,在折弯床中间设有一个窗口,以便机器人可以到达工具组的后面,以加快处理速度。

制造商需要寻找创新的方法来移动车间中的材料,并且需要更快地弯曲零件。” “快速切割的能力可能会导致很多WIP和压弯刹车的等待时间。

软件与程序设计

上游的这种效率使得减少制动器的停机时间变得更加重要,并且可以通过离线编程来减少很多停机时间。离线制动器编程是防止折弯机出现瓶颈的一种主要方法。这是我们花费大量时间看到的主要部分安装程序。

从资产利用率的角度来看,这也是有意义的。安装人员可能会安装工具,然后他需要在计算机控制上进行编程-现在他基本上是在用200,000美元的折弯机作为PC。

在理想情况下,软件将成为粘合剂,可以帮助将金属加工机械的砖块绑在一起-从弯腰到切割,再到嵌套,计划,订单输入,所有这些都与公司范围内的企业资源计划(ERP)系统相关联。

由于考虑了可用的制动工具尺寸,因此软件可以使用精确的折弯推导来展开实体模型,而不是从表格中开发出的实体。这减少或消除了制动器本身的必要调整。当操作员将折弯程序下载到折弯机时,他可以看到折弯顺序的模拟,并在必要时快速更改弯折程序以适合其工作偏好。但是否则,程序将在制动完成并准备就绪时到达。

除编程外,软件还处理机器监控,提供有关总体设备效率(OEE),机器可用性和正常运行时间信息。从机器到软件的双向信息流来回,您能够维护有关机器运行状况,机器运行了多长时间以及效率如何的实时信息。您也可以开始进行测量。例如,因为您确切地知道机器何时切割和弯曲零件,所以您知道这些零件从切割到弯曲需要多长时间,才能了解WIP中包含多少个零件。”

软件已得到最大程度的实施,现在可以在一定程度上自动化许多前台任务,包括调度。ERP与自动化的作业管理软件进行通信,然后该作业管理软件根据物料类型,厚度和到期日期标准来嵌套订单。然后,根据巢箱的功能和预设标准(例如纸张利用率),将巢箱路由到地板上的特定机器。从ERP到机器,整个过程可以完全自动化。

关于流

多种技术的共同作用促进了整个车间的一致流动,所有这些技术的目标都是缩短整个制造周期。新的激光切割技术提高了车间其余部分(上游和下游)的效率标准。

在制品不产生工资;完成工作。零件通过车间花费的时间越少,制造商可以承担的工作就越多,赚到的钱就越多。当然,这就是游戏的名称。

飞秒和皮秒激光器已经存在。即将到来,所以问题是,我们将如何跟上激光切割的下一步?

江苏科茂自动化有限公司   www.jskemao.cn
数控焊割设备制造商