激光打标机三维激光切割系统

金属板覆盖的部分激光打标机汽车零部件包括机盖,后盖箱,水箱框架,保险杠,叶子板和门,以及Yuanbao梁,控制臂,后桥的底盘部件,高压成型管的出租车,等,这通常需要三维切割,包括削减和冲压。传统工艺包括开模、冲压、等离子切割、机械雕刻铣削或五轴机床激光切割等。

金属板覆盖的部分汽车零部件包括机盖,后盖箱,水箱框架,保险杠,叶子板和门,以及Yuanbao梁,控制臂,后桥的底盘部件,高压成型管的出租车,等,这通常需要三维切割,包括削减和冲压。传统工艺包括开模、冲压、等离子切割、机械雕刻铣削或五轴机床激光切割等。

在样车试生产、小批量试生产、变形车、特种车及零配件市场维修市场中,传统的模具冲压工艺显然不能充分发挥其优势。冲压件的内框、孔、内轮廓、外轮廓的修边、切孔只能手工完成,操作难度大,产生废品的概率高,不能保证不同切割件的重复精度,并不能满足市场对产品质量日益严格的要求。人工操作的加工时间长,加工后的产品须逐一检验,难以满足车辆开发周期越来越短的客观要求。而且换模型时需要更换全套模具,投资风险大。

等离子切割的方法导致切口边缘不规则,需要下一道工序进行打磨,耗时费力。小的孔只能用手钻或冲床加工,效率低。手持离子设备对人体有一定的辐射,粉尘严重污染人体健康。此外,等离子工人的雇佣管理也是企业主面临的一个棘手问题。等离子切割过程繁琐,如下图所示:

一些大型厂家率先引进国外先进的五轴激光切割机,大大提高了工艺效果和生产效率。目前五轴机床基本上都是从国外进口的,而且价格昂贵。3500万以上的设备价格对于大多数中小厂家来说是难以普及的。此外,目前三四百万中低端五轴激光切割机基本上都是2kW快轴流CO2激光器,需要填充he、NE、CO2等气体。膨胀成本约20元/小时,系统耗电量约30kW。结合氧气成本和辅助切割的零星耗材,每小时累积使用成本约为80元。该系统包括冷却和充气,占地面积达数十平方米。图为进口五轴激光机床的工作现场。

根据前期大量的市场调研,结合汽车钣金板和底盘件的行业特点,我公司现推出工业机器人与光纤激光相结合的三维切割技术。整机价格为1-2万元,耗材总耗电成本控制在20元/小时以内,有效地解决了上述问题。

首先,用工业机器人代替五轴机床。既能描述空间轨迹,又能实现三维切割。工业机器人的重复定位精度略低于五轴机床的重复定位精度,约为±100um,但完全可以满足汽车钣金板和底盘零部件行业的精度要求。工业机器人的使用大大降低了系统的成本,降低了系统的功耗成本和系统的运维成本,减少了系统的占地面积。

其次,采用光纤激光器代替CO2激光器。光纤激光技术是近年来迅速发展起来的一种激光技术。与传统激光器相比,具有切割质量好、系统成本低、使用寿命长、维护成本低、功耗低等优点。关键是光纤激光器的激光可以通过光纤传输,方便与工业机器人连接,实现柔性加工。

第三,该体系的缺陷是只能加工金属工件,不能加工非金属工件。这是因为该系统使用了波长为1064nm的光纤激光器,与波长为10640nm的CO2激光器相比,这种光纤激光器不容易被非金属工件吸收。

简而言之,就是利用工业机器人与光纤激光器的结合进行加工,修整、冲孔等工序一次完成。切口整齐,无需后续工序,大大缩短了工艺流程,降低了人工成本和模具成本的投入,提高了产品档次和产品附加值。选用我公司的离线编程软件,通过数字模拟直接生成切割轨迹,摒弃了复杂的手工教学,更适合小批量、多批量维修市场、新产品试制、非标定制等个性化切割需求。另外,投资高灵活性、高效率的激光切割设备来替代昂贵的冲压设备和切割设备,可以更灵活地替代产品,把握市场。