多功能的高速3D激光加工机床卷圆机

多功能的高速3D激光加工机床

多功能的高速3D激光加工机床 2011： 针对灵活性方面的考虑，加之生产率的较高要求，Trulaser-Cell公司专门研制了7000系列机器。机器的设计采用模块式结构，组装时具有很大的自由度，可以灵活地改变用途。加工时人们都想得到平整而无毛剌的切割面、无扭曲的焊接、通过堆焊或补焊将表面进行优化处理，但也常常会遇到一些问题，比如一会儿是单个零件，一会儿又是大批量加工，有时材料和厚度也不同。这样，机器在两年之内就会有很大变动。针对灵活性方面的考虑，加之生产率的较高要求，Trulaser-Cell公司专门研制了7000系列机器。机器的设计采用模块式结构，组装时具有很大的自由度，可以灵活地改变用途。定位速度提高一倍，加之激光的功率为7kW，在高速切割时，切割速度可以提高30%。

图1 动态性能和精密度在3D激光加工中最为重要

Trumpf公司新型3D激光加工机床Trulaser-Cell 7040给人的第一印象是，工作空间非常宽敞，操作人员可以在里面游刃有余地进行操作。工作空间大并不意味着机器结构不够紧凑，相反两者是相辅相成的。在普通机床需要的运行路径为3m的底面积上，新型机床的X轴运行路径则达4m。能否充分有效地利用面积是机器设计成功与否的关键因素，最经济的方案是实行二站工作制。通过简单地加上一道隔墙就可以通过控制装置来识别，而且可以自动切换到机床的这个状态下，这样一来，一个4×1.5m的大型工作台就一下子变成了两个同样大的工作台，就可以在一个站上加工零件的同时，让另一个站进行安装调整。自动化可以灵活补充加装工作台可以电动或手动驱动，可以向两边和前方运动。不仅便于操作，而且也便于安装在各种各样的加工生产线上。除此之外，还可以采用旋转变换器。使用旋转变换器时，零件在装卸时总是在同一个位置上，因而机器人可以简单地抓取和放下。安装机器人所需要的控制接口机床上已经预装好了。根据客户本身的需要，自动化装置今后就可以灵活加装。工作台的驱动方案只需要在结构上做极小的改动，因而也可以用手工推动的工作台开始生产。同时，旋转变换器也可以进行手工装卸。

图2 装有6D鼠标的教学屏方便了激光设备的编程

可是有很多意外结果却常常出现，有时加工结果甚至不符合人们的基本要求，有时激光头还会对着夹具运行，除了生产废品外，严重时就意味着整个激光射束的校准也存在问题。Trumpf公司对此则有许多高招。首先是激光头自动识别，激光头的数据每台机床和每个加工头测量一次，测好后加以存储。激光头的更换则由机床自动识别，同时调出相应的激光头参数。这样就可以不发生操作错误。工作间里相同的射束条件激光头的更换不仅使操作更加安全，而且也使加工过程更快了。磁耦合器将顶尖套筒与加工头耦合在一起，若干个定位元件负责精确地定中心。发生碰撞时，激光头与套筒之间的接触立即被断开，并启动安全停车，然后将激光头重新定位在套筒。整个过程结束后，几秒钟内加工即可继续进行。一台机床的动态性能取决于轴的加速情况。机器轴的运动意味着巨大质量的运动，它大大限制了机器的动态性能。Trumpf公司研制了一种动态性能极好的加工头，采用这种加工头，往往只需运行聚焦镜和喷嘴即可。这样加速度可达3 g。 其优点首先表现在加工薄板零件上，它需要多个切入过程；或者表现在加工半径极小的复杂内外轮廓时。新型激光射束控制的主要优点是，在加工间的任何一个位置上，均可取得同样的加工结果。在工作区的任一位置上，激光聚焦的位置和半径都是恒定的。这样，激光射束条件到处都是一样的。因而加工质量也都是同样高的。Trumpf公司把整套技术都保存在了 激光技术表中：从表中可以查到最佳加工结果的调整情况。这种机床可以迅速适应不断变化的要求，不管是材料种类的变化还是厚度的变化。操作台可以自由移动操作台最好是置于合适的位置，而且还不能碍事。因为操作台可以在整个工作宽度上沿机器门进行推移。编程是在PC机上在线进行的，或者也可以直接通过教学进行。教学屏采用6D鼠标，非常轻巧，而且操作也很容易学会。对于日常运行来说，机器上装有多功能按键。该按键安装在机器间旁边的操作盘上（在紧急停车键和装料回应键旁边）。根据机床不同的运转状态，多功能按键也具有不同的功能。当机床门关闭时，可以用这个键打开。当机床门敞开时，则可以用这个多功能键关闭。对于整个生产过程来说也是这样，生产过程可以用这个按键中断，也可以用该键继续。(end)

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