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3D新聞

Trulaser-Cell高速3D激光加工機床

星之球科技 來源:光電新聞網(wǎng)2011-11-03 我要評論(0 )   

針對靈活性方面的考慮,加之生產(chǎn)率的較高要求,Trulaser-Cell公司專門研制了7000系列機器。機器的設計采用模塊式結(jié)構(gòu),組裝時具有很大的自由度,可以靈活地改變用途。 ...

針對靈活性方面的考慮,加之生產(chǎn)率的較高要求,Trulaser-Cell公司專門研制了7000系列機器。機器的設計采用模塊式結(jié)構(gòu),組裝時具有很大的自由度,可以靈活地改變用途。

  加工時人們都想得到平整而無毛剌的切割面、無扭曲的焊接、通過堆焊或補焊將表面進行優(yōu)化處理,但也常常會遇到一些問題,比如一會兒是單個零件,一會兒又是大批量加工,有時材料和厚度也不同。這樣,機器在兩年之內(nèi)就會有很大變動。針對靈活性方面的考慮,加之生產(chǎn)率的較高要求,Trulaser-Cell公司專門研制了7000系列機器。機器的設計采用模塊式結(jié)構(gòu),組裝時具有很大的自由度,可以靈活地改變用途。定位速度提高一倍,加之激光的功率為7kW,在高速切割時,切割速度可以提高30%。

 

圖1 動態(tài)性能和精密度在3D激光加工中最為重要

  Trumpf公司新型3D激光加工機床Trulaser-Cell 7040給人的第一印象是,工作空間非常寬敞,操作人員可以在里面游刃有余地進行操作。工作空間大并不意味著機器結(jié)構(gòu)不夠緊湊,相反兩者是相輔相成的。在普通機床需要的運行路徑為3m的底面積上,新型機床的X軸運行路徑則達4m。

  能否充分有效地利用面積是機器設計成功與否的關(guān)鍵因素,最經(jīng)濟的方案是實行二站工作制。通過簡單地加上一道隔墻就可以通過控制裝置來識別,而且可以自動切換到機床的這個狀態(tài)下,這樣一來,一個4×1.5m的大型工作臺就一下子變成了兩個同樣大的工作臺,就可以在一個站上加工零件的同時,讓另一個站進行安裝調(diào)整。

  自動化可以靈活補充加裝

  工作臺可以電動或手動驅(qū)動,可以向兩邊和前方運動。不僅便于操作,而且也便于安裝在各種各樣的加工生產(chǎn)線上。除此之外,還可以采用旋轉(zhuǎn)變換器。使用旋轉(zhuǎn)變換器時,零件在裝卸時總是在同一個位置上,因而機器人可以簡單地抓取和放下。安裝機器人所需要的控制接口機床上已經(jīng)預裝好了。

  根據(jù)客戶本身的需要,自動化裝置今后就可以靈活加裝。工作臺的驅(qū)動方案只需要在結(jié)構(gòu)上做極小的改動,因而也可以用手工推動的工作臺開始生產(chǎn)。同時,旋轉(zhuǎn)變換器也可以進行手工裝卸。

  可是有很多意外結(jié)果卻常常出現(xiàn),有時加工結(jié)果甚至不符合人們的基本要求,有時激光頭還會對著夾具運行,除了生產(chǎn)廢品外,嚴重時就意味著整個激光射束的校準也存在問題。Trumpf公司對此則有許多高招。首先是激光頭自動識別,激光頭的數(shù)據(jù)每臺機床和每個加工頭測量一次,測好后加以存儲。激光頭的更換則由機床自動識別,同時調(diào)出相應的激光頭參數(shù)。這樣就可以不發(fā)生操作錯誤。

  工作間里相同的射束條件

  激光頭的更換不僅使操作更加安全,而且也使加工過程更快了。磁耦合器將頂尖套筒與加工頭耦合在一起,若干個定位元件負責精確地定中心。發(fā)生碰撞時,激光頭與套筒之間的接觸立即被斷開,并啟動安全停車,然后將激光頭重新定位在套筒。整個過程結(jié)束后,幾秒鐘內(nèi)加工即可繼續(xù)進行。

  一臺機床的動態(tài)性能取決于軸的加速情況。機器軸的運動意味著巨大質(zhì)量的運動,它大大限制了機器的動態(tài)性能。Trumpf公司研制了一種動態(tài)性能極好的加工頭,采用這種加工頭,往往只需運行聚焦鏡和噴嘴即可。這樣加速度可達3 g。其優(yōu)點首先表現(xiàn)在加工薄板零件上,它需要多個切入過程;或者表現(xiàn)在加工半徑極小的復雜內(nèi)外輪廓時。

  新型激光射束控制的主要優(yōu)點是,在加工間的任何一個位置上,均可取得同樣的加工結(jié)果。在工作區(qū)的任一位置上,激光聚焦的位置和半徑都是恒定的。這樣,激光射束條件到處都是一樣的。因而加工質(zhì)量也都是同樣高的。Trumpf公司把整套技術(shù)都保存在了 激光技術(shù)表中:從表中可以查到最佳加工結(jié)果的調(diào)整情況。這種機床可以迅速適應不斷變化的要求,不管是材料種類的變化還是厚度的變化。

圖2 裝有6D鼠標的教學屏方便了激光設備的編程

  操作臺可以自由移動
 

  操作臺最好是置于合適的位置,而且還不能礙事。因為操作臺可以在整個工作寬度上沿機器門進行推移。編程是在PC機上在線進行的,或者也可以直接通過教學進行。教學屏采用6D鼠標,非常輕巧,而且操作也很容易學會。對于日常運行來說,機器上裝有多功能按鍵。該按鍵安裝在機器間旁邊的操作盤上(在緊急停車鍵和裝料回應鍵旁邊)。根據(jù)機床不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài),多功能按鍵也具有不同的功能。當機床門關(guān)閉時,可以用這個鍵打開。當機床門敞開時,則可以用這個多功能鍵關(guān)閉。對于整個生產(chǎn)過程來說也是這樣,生產(chǎn)過程可以用這個按鍵中斷,也可以用該鍵繼續(xù)。

 

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