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解决方案

机器人三维激光切割机应用及选型技巧

文章来源: 添加时间:2016-04-05

 鸿镭激光专业工程师为您介绍,公司重点机型机器人三维激光切割机的应用及选型技巧,三维光纤激光切割机是由专用光纤激光切割头、高精度电容式跟踪系统、光纤激光器以及工业机器人系统组成,对不同厚度的金属板材进行多角度、多方位柔性切割的先进设备。三维机器人激光切割机设备广泛应用于金属加工、机械制造及汽车零部件制造等对3D工件有加工需求的生产中。

 

核心部件
     (1)三维激光切割原理激光通过激光器产生后,由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的熔化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工目的。   
     (2)光纤的选择根据金属板材的厚度不同,选用不同的光纤激光器功率,三维切割光纤激光器的功率一般分200W、300W、400W、500W与1000W等多种规格;对不同功率的激光器配备不同的冷却系统,以保障激光器的正常工作。同时要根据机械臂的工作半径和加工工件的大小选定合适长度的操作光纤传输激光,以满足客户切割要求。   
     (3)辅助气体的要求三维光纤激光切割机采用的辅助气体是99.99%的氧气,这样对切割的精度、速度和切割的断面效果有很大的帮助。   采用用工业机器人代替五轴机床。工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低,约为±100uM,但完全满足汽车钣金覆盖件和底盘件行业的精度要求。而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价,减少了耗电系统费用和系统运行维护费用以及系统的占地面积。   产品结合汽车钣金覆盖件和底盘件的行业特点,采用工业机器人+光纤激光器的组合进行三维切割,耗材耗电总费用控制在每小时20元内。  用光纤激光器代替CO2激光器。光纤激光技术是近几年高速发展的激光技术,相比传统激光,具有更好的切割质量,更低的系统造价,更长的使用寿命和更低的维护费用,更低的耗电。光纤激光器的激光可以通过光纤传输,方便与工业机器连接,实现柔性加工。

主要特点
l  三维激光加工机,充分展示光纤激光器柔性传输的特点,与工业机器人相结合,对三维产品进行空间切割。
l  六轴机器人与光纤激光器的完美组合,可节约大量的剪切模,冲压模等成本,还可随编随切,大大地节约时间和交货周期。
机器人三维切割系统的技术优势:  
      1.因为采用了业内最高精度的史陶比尔机械手,本体较轻,切割速度快,在小弧度的精细切割和大边的高速切割方面具有明显优势,实际切割速度可以达到18米/分钟而无抖动,综合加工效率是其他品牌机械手组合的两倍,性价比高,还可以节约一组的耗材和人工,后期可以少追加设备也能满足产能要求。还可24小时持续工作。一次性投入相对较少,在一个很短的折旧期内(两班8小时工作制),史陶比尔机器人激光解决方案就可回收投资。同时能耗少,体积小,维护需求低。   
      2.切割精度高。采用史陶比尔专利齿轮减速系统JCS和JCM,独一无二的驱动技术,确保了无可匹敌的轨迹控制精度和速度。即使是要求极高的小圆,或复杂立体几.何图形的加工,也可精确和快速完成,从而提升您的产品品质。系统重复定位精度高达±0.05M,完全可以满足钣金件行业的精度需求。可切割直径小至2MM的小圆,切割效果圆滑美观,目测无形变和毛刺。   
      3.切割幅面大,实际死角小。选配臂长2.01米的机械手,除了实现直径达3米的半球形三维加工区域外,还可实现较大的二维平面切割,配合我公司配套生产的可移动工作台2.5mX5m(2m的运动行程),可实现2mX5m的二维平面切割。   
      4. 根据实际需要选配离线编程软件,可读取UG,SOLIDWORK等三维作图软件导出的vda,igs,x_t,sldprt,prt,stp,ipt,par等格式的数模,修改后直接生成切割轨迹,代替人工示教,简单易用。   
      5. 工业控制理念,模块化设计,全系统的防护等级为IP55,机械手防护等级更是高达IP65,系统集成度高,故障少,抗冲击振动,抗灰尘,无须光学调整或维护,真正适合于工业加工领域的应用用于恶劣的激光环境。结构坚固,动态性更佳。而其他同类产品为简单集成,设备的稳定性较差。
技术参数
三维光纤激光切割、焊接系统
激光器 光纤激光器 200-1000W
主要加工零件 汽车制造行业:汽车零部件、汽车车身、汽车车门框、
汽车后备箱、汽车车顶盖等各个方面。
加工范围 加工半径 R1.3m-R2.0m(标准)
加工效果 加工厚度 0.5-6mm(视材料) 
适用材料
汽车零部件用各种碳钢、硅钢、不锈钢、合金钢、弹簧钢、铝合金、钛合金、镀锌板、酿洗板、镀铝锌板等多种合金板材及管材。
行业应用
该设备广泛应用于汽车零部件、汽车车身、汽车车门框、汽车后备箱、汽车车顶盖等各个领域。


 

 

 

1. 

根据工件大小选配不同臂长的机械手。在置顶安装的情况下,机械手为半球面的工作区

域,考虑到用户的实际加工情况和后期产品升级空间,建议采用臂长

2.01

米的机械手,可达直

3

米的半球形加工区域。

 

 

 

2. 

根据工件材质和厚薄选配不同功率级别的光纤激光器。金属的切割以碳钢、铝和不锈钢

三种为代表,

铝等为高反射材料,

同样料厚情况下需选配更大功率的激光器,

碳钢比较容易切割,

典型参数为

2MM

内厚碳钢选用

200W

激光器。具体选型可接洽我公司工艺工程师。

 

 

 

3. 

根据工件厚薄选配不同焦距的切割头,有

3

5

7

英寸可供选配。

6mm

以下薄板切割可

5

英寸的中焦距切割头,

6mm 

以上中厚板切割一般选用

7

英寸的长焦距切割头。

 

 

 

4. 

根据实际需要选配离线编程软件。

 

系统选型:   
1. 根据工件大小选配不同臂长的机械手。在置顶安装的情况下,机械手为半球面的工作区域,考虑到用户的实际加工情况和后期产品升级空间,建议采用臂长2.01米的机械手,可达直径3米的半球形加工区域。   
2. 根据工件材质和厚薄选配不同功率级别的光纤激光器。金属的切割以碳钢、铝和不锈钢三种为代表,铝等为高反射材料,同样料厚情况下需选配更大功率的激光器,碳钢比较容易切割,典型参数为2MM内厚碳钢选用200W激光器。具体选型可接洽我公司工艺工程师。   
3. 根据工件厚薄选配不同焦距的切割头,有3、5、7英寸可供选配。6mm以下薄板切割可选5英寸的中焦距切割头,6mm 以上中厚板切割一般选用7英寸的长焦距切割头。  
4. 根据实际需要选配离线编程软件。 


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