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激光切割的艺术

发布时间:2019/12/30 09:03

激光切割的艺术

最近的进步会迎接未来的挑战吗?

发布于:2019年12月30日

发布人:江苏科茂自动化有限公司

关于:激光切割机

激光切割机

在现代激光切割机上,大多数内部功能都是自动化的。通过切割数据库或技术表可以远程更改焦点。辅助气体更换和压力也是系统控制的。数控切割数据库已经接管了几乎所有的操作命令,而简单的功能(如喷嘴或聚焦透镜的对准或操作员的更改)则留给了操作员。

2500瓦及更高的更高激光功率也推动了该技术的发展。这些高功率可以加工较厚的金属,但真正的优势在于提高了薄金属的进给速度。通过使用惰性气体,在金属上的切割速度几乎提高了三倍。

1990年代末推出的超快飞光激光切割机和打孔激光组合已逐渐普及。使用线性驱动技术的超快激光切割系统可提供快速的零件加工时间,并具有准确性和减少的设置时间。通过在冲孔单元中集成多个工作阶段,可以在冲孔激光组合机上以较低的每个零件成本制造各种零件。
激光切割
激光打孔组合机在一个系统中执行各种打孔操作和CO 2激光切割。

由于过去两年的严峻经济形势,对大量相同零件号的需求正在消失。如今,许多制造商正在将目光投向激光器和组合制造系统,以满足低批量生产的要求,同时又具有适应任何市场需求的灵活性。

但是,重要的是要了解当前技术的功能将如何应用到未来。评估未来几年哪些功能将变得过时且成本高昂是真正的挑战。

打孔激光组合机

自1980年代以来,冲床-激光组合机已在工业中使用。这些机器在一个系统中执行各种冲压操作和高达3,500 W的CO 2激光切割(见图1)。
材料
激光打孔组合机在单个单元中集成了打孔,冲切,成形,标记,轮廓,弯曲,攻丝和激光切割操作,从而使它们能够生产复杂而变化的零件。

冲压操作既可以通过液压系统(可能在1毫米的轴上运动1,000次以上)来实现,也可以通过结合了电动伺服技术和机械动力传输的伺服电机驱动机构来进行。另一个选择是最近引入的线性驱动电机技术,该技术可使打孔激光机像三轴高速激光系统一样快地工作。

这些组合机可以执行冲孔,冲切,成形,标记,轮廓加工,弯曲和攻丝操作(参见图2)。通常,激光用于外部轮廓和特殊的内部轮廓,以防止咬痕和尖锐的边缘,并减少材料处理,操作次数和对特殊工具的需求。

系统的模块化扩展包括装卸设备(请参见图3)和真正的多轴零件分拣或堆垛机器人。激光切割的零件通过活板门和传送带系统被引导到工作区域之外。从这一点甚至从切割位置开始,多轴分拣和堆垛机器人都可以将零件转移到其编程的分拣地址。
分拣机
系统的模块化扩展包括装卸设备和多轴零件分拣或堆垛机器人。

高速激光切割系统

高速激光切割机可以加工各种轮廓,厚度和材料的组件。他们可以以每分钟20米或更快的速度切割厚度为1毫米的低碳钢,而3500 W的激光可以切割厚度为20毫米的低碳钢(请参见图4)。为了实现这些高速度,已经开发出可以大大减少辅助气体消耗的激光切割系统,并且提高了零件加工速度,但都不降低零件质量。

最近,随着线性驱动技术的引入,加速度有所提高(见图5)。必须开发新的刚性机器,以支持最高每分钟300 m的定位速度和每秒超过20 m平方的加速度,同时保持路径精度。
线性电机
3500瓦的激光可以切割20毫米厚的低碳钢。

随着新的驱动器和速度的发展,以及更多的物料搬运设备(例如装卸单元),整张纸的激光加工时间已大大减少。

激光自动化

过去10年中,激光切割的最大趋势是朝着自动化方向发展。一些公司称购买激光自动化可以降低劳动力需求,从而证明其合理性。但是,这只是一个要素。自动化单元始终如一的操作,尤其是在其核心处使用激光,为制造商提供了灵活性。

通过自动化,对客户需求的反应时间变得最短。如果可以绘制零件,则可以进行处理并将其放入生产计划中,而无需管理任何工具库存,也无需托盘来准备处理。

越来越多的公司正在实施精益生产策略,以最大程度地减少浪费的运动和零件的过量生产,从而减少库存。自动化激光电池可以帮助公司实现这些目标。
更快

正确的方向

尽管激光切割的基本要素在过去20年中没有发生变化,但已经对加工窗口的每个部分进行了持续改进。但是,任何技术的未来都取决于该技术如何为用户服务。将新的激光技术集成到激光切割系统或组合机中似乎是朝着满足未来市场需求的正确方向迈出的一步。

江苏科茂自动化有限公司    www.jskemao.cn