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多功能的高速3D激光加工机床简介

  动态性能和精密度在3D激光加工中最为重要

  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,Trumpf公司专门研制了Trulaser-Cell 7000系列机床。机床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,并可根据应用的要求配置适当功率的激光器(700W~15kW),在高速切割时,切割速度可以提高30%。

  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双工作台工作制。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4m×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。

  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3g。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。


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