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探索三维光纤激光机器人
星之球科技 来源:北京博奥嘉华激光科技有限公司2015-08-10 我要评论(0 )
光纤激光器的主要特点 (1)光纤激光器电一光转化效率高,转换效率达25%以上,小功率光纤激光器无需配冷水机,采用风冷,可大幅度节约工作时的耗电,节省运行成本,达...
光纤激光器的主要特点
(1)光纤激光器电一光转化效率高,转换效率达25%以上,小功率光纤激光器无需配冷水机,采用风冷,可大幅度节约工作时的耗电,节省运行成本,达到最高的生产效率。
(2)激光器运行时仅仅需要电能,不需要产生激光的额外气体,具有最低的运行和维护费用。
(3)光纤激光器采用半导体模块化和冗余设计,谐振腔内无光学镜片,不需要启动时间,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,降低了配件成本和维护的时间,这是传统激光器无法比拟的。
(4)光纤激光器的输出波长为1064nm,精度高,输出的光束质量好,功率密度高,非常有利于金属材料的吸收,具有卓越的切割、焊接能力,从而使加工的费用最低。
(5)整机光路由光纤传输,不需要复杂的反射镜等导光系统,光路简单,结构稳定,外光路免维护。
(6)切割头中含有保护镜片,使反射镜、聚焦镜等贵重的易耗品消耗量极少。
(7)光通过光纤导出,使机械系统的设计变得非常简单,非常容易与机器人或多维工作台集成。
(8)激光器加上光闸后可以一器多机,通过光纤分光,分成多路多台同时工作,易于扩展功能,升级方便、简单。
(9)光纤激光器体积小,重量轻,工作位置可移动,占地面积小。
三维激光切割最大的特点是高柔性
三维激光切割尤其适合小批量的三维钣金材料的切割。其高柔性主要表现在两个方面:
(1)对材料的适应性强,激光切割机通过数控程序基本上可以切割任意板材。
(2)加工路径由程序控制,如果加工对象发生变化,只须修改程序即可,这一点在零件修边、切孔时体现得尤为明显,因为修边模、冲孔模对于其他不同零件的加工无力,而且模具的成本高,所以目前三维激光切割有取代修边模、冲孔模的趋势。一般来说,三维机械加工的夹具设计及其使用比较复杂,但激光加工时对被加工板材不加机械加工力,这使得夹具制作变得很简单。此外,一台激光设备如果配套不同的硬件和软件,就可以实现多种功能。
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机器人+光纤激光器组合的优、缺点
(1)用工业机器人代替五轴机床两者都能进行空间轨迹的描述实现三维立体切割,工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低,但这完全可以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,减少了系统的占地面积。
(2)用光纤激光器代替二氧化碳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用,更低的耗电。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。
(3)采用工业机器人+光纤激光器的组合进行加工,修边冲孔等工艺一次完成,切口整齐无需后道工艺再处理,大大缩短了工艺流程,降低了人工成本和模具费用的投入,也提高了产品档次和产品附加值。选配公司的离线编程软件,通过数模直接生成切割轨迹,抛弃了繁杂的人工示教,更加适合小批量多批次的维修市场、新品试制非标定制等一些个性化的切割需求。而且,投资高柔性、高效率的激光切割设备,来代替昂贵的冲压设备和剪裁设备,可以更加灵活的更换产品,把握市场。
(4)尖端光纤激光技术与数字控制技术完美融合,代表着最先进的激光切割水平;专业的激光切割机控制系统,电脑操作,能够保证切割质量,使切割工作更方便,操作更为简单;配置智能机械手,可实现三维立体切割,操控方便,智能化程度高,保证设备的高速度、高精度、高可靠性;激光切割头配置进口激光切割头,反应灵敏准确,与机械手有效配合,避免切割头与加工板材碰撞,并能保证切割焦点位置,保证切割质量稳定;激光切割头可承受1.0MPa气体压力,高压气路设备,提高了对不锈钢等难割材料的切割能力。
(5)系统唯一的缺陷只能加工金属工件,不能加工非金属工件。这是因为该系统采用的是光纤激光,其波长为l064nm,相对于波长为10640nm的二氧化碳激光,不易为非金属工件所吸收的缘故。
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