2012--5--24机械手激光三维切割技术方案.doc

可编辑版 Word完美格式 技 术 方 案 （机械手光纤激光三维切割项目） 创科源激光无锡公司2012.05.24 可编辑版 Word完美格式 1-1 说明 本方案是为配合贵公司光纤激光机械手三维切割所作，未经创科源激光公司的书面授权，任何人不得向其它方泄漏或自行引用。 本方案依照我公司在以往激光切割项目实施过程中汇总所制，还有某些细节部分,可能需要双方技术人员共同协商确定。 基于商业因素的考虑，更详尽的技术方案和相关的工艺参数，需在商务合同签订后才能提供，敬请理解和支持。 1-2 用户关心问题答疑 要考虑切割时烟尘的治理方案 工作台与排渣装置一体化的系统设计  切割过程中人员的防护 方案一：光栅防护 方案二：密闭房方案 废料的处理（周边废料与孔形废料） A.周边废料通过工装的延伸架来支托 B.孔形废料自然散落在工作台面，每个班次清扫一次即可 C.铁渣通过排风系统收集抽取（若有必要） 上下料的相关问题（人员配置，人员工作效率的情况，自动上下料的装置设计等） 除了编程工程师外，现场的上下料工人要求不高。 轻料一个人即可上下料，重料需要2个人上下料。 以激光不停一直在切为高效率原则，可以通过双工位来实现 场地和物流（三维激光的布置图） 堆垛工位1 堆垛工位2 三维激光切割设备的配置（机器人，激光器，除尘设备等） 子系统名称 备注 1 光纤激光器 德国IPG 2 机械手 法国史陶比尔 3 切割头（含随动功能和执行机构） 创科源 4 硬件控制系统 创科源 5 离线编程软件 MASTERCAM三维离线软件可读取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。 6 吊装卡具工装排烟等配套系统 创科源 覆盖件的热变形和制件割制过程的回弹问题（切割曲线闭合） 激光的热效应很小，对覆盖件的热变形可以忽略不计 制件割制过程回弹问题的解决方案: A,模具工艺的问题 B,切割工艺的问题 C电磁铁的吸附工装 D.帽式工装 胎具的热变形问题 可以忽略不计 制件在胎具上的定位（每批制件的一致性，批与批制件的一致性） 主要影响因素还是模具工艺引起的工件一致性问题，同一制件的定位精度可以保证在±0.2MM内，完全满足钣金覆盖件行业要求 胎具在机床上的定位（从胎具的安装，二次切割胎具的定位方面考虑） A.胎具的定位孔具有统一编号，保证在机床上的可重复位置。 B.通过机械手的坐标平移来实现微调 C.通过在划线的标准工件上出红光走轨迹来验证。 1-3 汽车钣金行业的传统工艺 汽车零部件的钣金覆盖件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门，还有底盘件的元宝梁、控制臂、后桥等等，往往需要三维的切割，包括修边和冲孔等，传统工艺有开模冲压，等离子切割或五轴机床激光切割等。 在模具的制作过程中，修边、冲孔工序一直是难点，特别是一些结构复杂的斜切、斜冲、斜翻等大型汽车模具。修边线的确定需反反复复摸索几次甚至十多次，给钳工、加工设备带来了极大的工作量，不但对钳工的技能水平提出了较高的要求，而且会严重地影响后工序模具的调试。且现实中有很多修边、冲孔模的切刃材质从成本上考虑采用了合金钢，如Cr12、Cr12MoV等，如果采用传统的修边模制作方法，就难免会对刃口进行多次堆焊，由于诸如上面的材料在进行多次堆焊的过程中，容易开裂而致使镶件报废，不得不重新补料再加工，这样，不但周期会被滞后，而且模具的制作成本也会大幅增加。而且在批量不大或是预制阶段，开发模具费用高，周期长，更改不灵活。 等离子切割的方式，导致切口边缘不整齐，需要下一道工序来打磨，费时费工。小孔只能用手钻或冲床来加工，工作效率低下。而且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。具体工艺流程如下： 手持等离子设备切边工艺 人工冲孔工艺 打孔前的标记定位 手钻打孔 等离子切割后的修剪 等离子切割后的打磨 一些规模较大的生产厂家，率先引进了国外先进的五轴镭射切割机，大大改善了工艺效果，提高了生产效率。因为五轴机床目前基本上都是整机国外进口，价格极其昂贵，动辄三五百万以上的设备价位，对广大中小型生产厂家是一个难以普及的门槛。而且目前三四百万的中低端的五轴镭射切割机，选配的激光器基本上都是2KW的快轴流CO2激光器，需要充He,Ne,CO2等气体，充气费用在