三維
光纖激光切割機(jī)由專用光纖激光切割頭、高精度電容式跟蹤
系統(tǒng)、光纖
激光器以及工業(yè)
機(jī)器人系統(tǒng)組成，對不同厚度的金屬板材進(jìn)行多角度、多方位柔性切割的先進(jìn)切割設(shè)備。三維機(jī)器人激光切割機(jī)設(shè)備廣泛的應(yīng)用于金屬加工、機(jī)械制造、汽車零部件制造等對3D工件有加工需求的生產(chǎn)。
R9~c: A4G (U|WP%IM' 三維光纖激光切割機(jī)器人
SA,+oq( （1）三維激光切割
原理 ]/?$DNjCc 激光通過激光器產(chǎn)生后由反射鏡傳遞并通過聚集鏡照射到加工物品上，使加工物品（表面）受到強(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加，使該點(diǎn)因高溫而迅速的熔化或者汽化，配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工目的。
B[7Fq[.mh �。�2）光纖的選擇
F%:o6mT 根據(jù)金屬板材的厚度不同，選用不同的光纖激光器功率，三維切割光纖激光器的功率一般分200W、300W、400W、500W與1000W等多種規(guī)格；對不同功率的激光器配備不同的冷卻系統(tǒng)，以保障激光器的正常工作。同時要根據(jù)機(jī)械臂的工作半徑和加工工件的大小選定合適長度的操作光纖傳輸激光以滿足客戶切割要求。
mFuHZ)iQG �。�3）輔助氣體的要求
<s (o?U 三維光纖激光切割機(jī)采用的輔助氣體是99.99%的氧氣，這樣對切割的精度、速度和切割的斷面效果有很大的幫助。
C ?aa )H 三維光纖激光切割機(jī)器人的特點(diǎn)
/}3I:aJwb �。�1）柔性高 尤其適合小批量的三維鈑金切割。其高柔性主要表現(xiàn)在兩個方面：
cx*$GaMk 第一，對
材料的適應(yīng)性強(qiáng)，激光切割機(jī)通過數(shù)控程序基本上可以切割任意板材。
o? wEX% 第二，加工路徑由程序控制，如果加工對象發(fā)生變化，只須修改程序即可，這一點(diǎn)在零件修邊、切孔時體現(xiàn)得尤為明顯，因?yàn)樾捱吥�、沖孔模對其他不同零件的加工無能為力，而且模具的成本高，所以目前三維激光切割有取代修邊模、沖孔模的趨勢。一般來說三維機(jī)械加工的夾具設(shè)計(jì)及其使用比較復(fù)雜，但激光加工時對被加工板材不施加機(jī)械加工力，這使得夾具制作變得很簡單。此外，一臺激光設(shè)備如果配套不同的硬件和
軟件，就可以實(shí)現(xiàn)多種功能。
Vx=tP.BO] 總之，在實(shí)際生產(chǎn)中，三維激光切割在提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低勞動強(qiáng)度、節(jié)省原材料等方面優(yōu)勢明顯。因此，盡管設(shè)備成本高、一次性投資大，國內(nèi)還是有很多汽車、飛機(jī)生產(chǎn)廠家購進(jìn)了三維激光加工機(jī)，部分高校也購進(jìn)了相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行科研，三維激光技術(shù)勢必在我國制造業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。
T2ZN=)xZ1 �。�2）光纖激光切割機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn) 第一，用工業(yè)機(jī)器人代替五軸機(jī)床。兩者都能進(jìn)行空間軌跡描述實(shí)現(xiàn)三維立體切割，工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度比五軸機(jī)床稍低，約為±100um，但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤行業(yè)的精度要求。而采用工業(yè)機(jī)器人大大降低了系統(tǒng)的成本造價，減少了耗電系統(tǒng)費(fèi)用和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，減少了系統(tǒng)的占地面積。
s[ u*~ A 第二，光纖激光相比傳統(tǒng)激光，具有更好的切割質(zhì)量，更低的系統(tǒng)造價，更長的使用壽命和更低的維護(hù)費(fèi)用，更低的耗電。關(guān)鍵是光纖激光器的激光可以通過光纖傳輸，方便與工業(yè)機(jī)器人連接，實(shí)現(xiàn)柔性加工。
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"/ 第三，本系統(tǒng)唯一的缺陷是只能加工金屬工件，不能加工非金屬工件。這是因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用的是光纖激光，其
波長為1064nm，相對于波長為10640nm的CO2激光，不易為非金屬工件所吸收的緣故。
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Va^ 第四，采用工業(yè)機(jī)器人＋光纖激光器的組合進(jìn)行加工，修邊沖孔等工藝一次完成，切口整齊無需后道工藝再處理，大大縮短了工藝流程，降低了人工成本和模具費(fèi)用的投入，也提高了產(chǎn)品檔次和附加值。選配離線編程軟件，通過數(shù)值
模擬直接生成切割軌跡，拋棄了繁雜的人工示教，更加適合小批量多批次的維修市場、新品試制和非標(biāo)定制等個性化的切割需求。
:eR\0cn 第五，先進(jìn)光纖激光技術(shù)與數(shù)字控制技術(shù)完美融合，代表著最先進(jìn)的激光切割水平；專業(yè)的激光切割機(jī)控制系統(tǒng)，電腦操作，能夠保證切割質(zhì)量，使切割工作更方便，操作更為簡單；配置智能機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)三維立體切割，操控方便，智能化程度高，保證設(shè)備的高速度、高精度、高可靠性；激光切割頭配置進(jìn)口激光切割頭，反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確，與機(jī)械手有效配合，避免切割頭與加工板材碰撞，并能保證切割焦點(diǎn)位置，保證切割質(zhì)量穩(wěn)定；激光切割頭可承受1.0MPa氣體壓力，高壓氣路設(shè)備，提高了對不銹鋼等難切割材料的切割能力。
