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机器人3D激光切割系统

焊接之家       2018-07-31

高效高精度3D切割利器来了
          ——机器人3D激光切割系统
现代制造业对薄板快速、高精度的切割需求越来越大。珠海卡佩克机器人科技有限公司联合浙江智昌集团顺应现代制造业的发展需求,在拥有自己核心算法的机器人控制器的基础上,历经近一年多的研发,成功推出高精度机器人3D激光切割系统(3D-LC Robot),经过多家用户使用,因其切割精度高、速度快,切口质量好,综合成本低,适应面广,系统稳定等特点,深受好评。

一、卡佩克3D激光切割系统(3D-LC Robot)基本描述
三维激光切割机,是集光、机、电、机器人一体化的激光三维加工系统,它结合新一代光纤激光技术和六轴机器人技术实现三维空间的切割、焊接加工。它是利用工业机器人灵活和快速的动作性能,根据用户切割加工工件尺寸的大小不同,可以选择将机器人进行正装或者倒装,对不同产品、不同轨迹进行示教编程或离线编程,机器人的第六轴装载光纤激光切割头对不规则工件进行三维切割;光纤激光切割头上配备随动装置和光路传输装置,利用光纤将激光传输到切割头上,再利用聚焦系统进行聚焦,针对不同厚度的板材开发出多套聚焦系统对多种三维金属板材进行多方位的切割,满足客户的需求。
卡佩克机器人3D激光切割系统使用日本川崎6轴机器人结合高性能的卡佩克机器人控制器,根据激光切割的工艺特点,专门开发快速高精度应用软件,配套的光纤激光器具有许多独特的优点:光束质量好、体积小、重量轻、免维护、运行成本低和简单易操作。

二、卡佩克3D激光切割系统(3D-LC Robot)技术和产品特点
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,约为±0.10mm,完全可以满足很多行业应用的精度要求。由于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,减少了占地面积。其次,用光纤激光器代替 CO2 激光器。是把能量密度很高的激光束照射到待加工工件上,使局部受热熔化,然后利用高压气体吹去熔渣形成切缝。该系统具有投入少,割口质量好,切割精度高,切割后无需后道工序的再处理,切割速度快,稳定性好,整体效率高,节约原材料,运行成本和加工成本大大降低等总体优势,同时还具有:

1、更加柔性化生产,缩短产品开发周期:该系统本身是一套计算机系统,可以方便的编排、修改,可执行多种产品的不同切割需求,适合个性化加工,特别是对一些轮廓形状复杂的钣金件,批次较多批量不大,产品生命周期不长,从技术,经济成本和时间角度来衡量,和制造磨具相比较,柔性化激光切割更具优势。

2、对于同一产品批量生产,一次编程完成后,就可以连续批量实现自动化切割,使得操作更加方便快捷,效率更加提高、成本大大降低。

3、精密下料:由于激光切割的能量密度很大,作用时间短,热影响区小,热变形小,热应力小,加上激光为非机械接触加工,对工件没有机械应力作用,适合于精密加工。

4、适合各种金属下料:激光的高能量密度足以熔化任何金属,特别适合于加工一些高硬度、高脆性、高熔点的其他工艺手段难以加工的材料。

5、该系统为机器人动作的激光非接触加工,整个系统惯性小,随动性好,加工速度快,自动化程度高,比起人工切割有无可取代的优势,更加容易实现制造的自动化、智能化。

6、整个系统占地空间小,全封闭加工,无污染,噪声小,极大的改善了操作人员的工作环境。


三、应用范围

1、 材料适用范围:适用于不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、镀锌钢板、镍钛合金、铬镍铁合金、铝、铝合金、钛合金、铜等金属材料和碳纤维、玻璃纤维等复合新材料的三维切割。
2、切割厚度范围:根据选配的激光器功率大小,最大切割厚度可达15MM。
3、行业适用范围:广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电梯制造、高低压电控柜、家用电器、厨具、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业,尤其适合所有钣金及薄板三维下料行业。

四、机器人激光三维切割系统(3D-LC Robot)基本组成
   该系统由六轴工业机器人、高性能机器人控制器、光纤激光切割系统、电容自动跟随系统、机器人激光切割应用软件等基本组成(如图):

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五、其他配置
   1、该系统除基本配置以外,可以根据用户需求,设计配备用于安装固定机器人的龙门架和用于放置固定工件的工作台,还可以根据需求,设计双工位切割系统及带有外部轴联动的切割系统。
  2、该系统除可以进行激光切割外,还可以根据配备,实现等离子和火焰三维切割。
  3、可以配备安全围栏、系统工作房等

关键词:激光切割, 机器人, 系统