三维激光切割机在汽车制造领域的应用

1、三维激光切割机在汽车制造领域的应用汽车零部件的钣金覆盖件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门，还有底盘件的元宝梁、控制臂、后桥等等，往往需要三维的切割，包括修边和冲孔等，传统工艺有开模冲压，等离子切割或五轴机床激光切割等。在样车试制、小批量试生产、变形车、特种车和备件市场维修市场中，传统的模具冲压工艺显然不能发挥其优势。冲压件的内框、孔、内轮廓和外轮廓等的切边和切孔等工作只能依靠手工完成，操作困难，出现废品的机率较高，无法保证不同切割件的重复精度，无法满足市场上对产品质量越来越苛刻的要求。手工操作的加工时间长，加工后的产品必须逐件进行检验，很难符合车型开发周期越来越短的客观要求。而且

2、车型改变时需要更换全套模具，投资风险较大。等离子切割的方式，导致切口边缘不整齐，需要下一道工序来打磨，费时费工。小孔只能用手钻或冲床来加工，工作效率低下。而且手持离子设备对人体有一定的辐射。一些规模较大的生产厂家，率先引进了国外先进的五轴镭射切割机，大大改善了工艺效果，提高了生产效率。因为五轴机床目前基本上都是整机国外进口，价格极其昂贵，动辄三五百万以上的设备价位，对广大中小型生产厂家是一个难以普及的门槛。而且目前三四百万的中低端的五轴镭射切割机，选配的激光器基本上都是2KW的快轴流CO2激光器，需要充He,Ne,CO2等气体，充气费用在20元/小时左右，系统耗电在30KW左右，加上辅助切割的

3、氧气费用和零星耗材，累计每小时的使用费用高达80元左右。包含冷却包含充气在内的系统占地面积高达数十平米。如何选型可以咨询136,3866,1002，包经理公司根据前期大量的市场调研，结合汽车钣金覆盖件和底盘件的行业特点，现推出工业机器人光纤激光器的组合进行三维切割，彻底有效的解决了上述问题。首先，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100uM，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了。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。其次，用光纤激光器

4、代替CO2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费用，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。其三，本系统唯一的缺陷，是只能加工金属工件，不能加工非金属工件。这是因为本系统采用的是光纤激光，其波长为1064NM，相对于波长为10640NM的CO2激光，不易为非金属工件所吸收的缘故。五轴机床CO2激光器工业机器人光纤激光器加工速度据工件材质、工件料厚和选配激光器功率大小而异据工件材质、工件料厚和选配激光器功率大小而异，如1.5MM厚碳钢用200W激光器，可达5米

5、/分钟系统价位4001000万100200万激光器维护费用充He、Ne、CO2等，合计30元/小时无需充气，寿命长达10万小时。系统耗电30KW左右6KW以内冷却方式水冷，体积庞大400W以下风冷，400W以上为水冷，体积小巧系统占地面积50100平米10平米以内辅助氧气费用据工件材质、工件料厚不同而异如2MM内碳钢，氧气用量约15元/小时离线编程软件可以可以重复定位精度50uM以内100uM以内加工范围金属和非金属金属总之，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

6、值。选配我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、新品试制和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。系统选型：如何选型可以咨询136,3866,1002，包经理1.根据工件大小选配不同臂长的机械手。在置顶安装的情况下，机械手为半球面的工作区域，考虑到用户的实际加工情况和后期产品升级空间，建议采用臂长2.01米的机械手，实际加工幅面可达3米*3米。2.根据工件材质和厚薄选配不同功率级别的光纤激光器。金属的切割以碳钢、铝和不锈钢三种为代表，铝等

7、为高反射材料，同样料厚情况下需选配更大功率的激光器，碳钢比较容易切割，典型参数为2MM内厚碳钢选用200W激光器。具体选型可接洽我公司工艺工程师。3.根据工件厚薄选配不同焦距的切割头。3mm以下薄板切割可选3英寸焦距切割头，厚板切割一般选用5英寸或7英寸的长焦距切割头。4. 根据实际需要选配离线编程软件。三维切割系统的六大技术优势：1.切割速度快，为同类产品的两倍。典型参数0.8MM厚碳钢用200W激光器，直线切割速度可达10米 /分钟。2.切割精度高。系统重复定位精度高达100uM，完全可满足汽车钣金覆盖件行业的需求。3.可切割直径小至2MM的小圆，切割效果圆滑美观，目测无形变和毛刺。单个小

8、圆切割时间可控制在2秒内。4.选配臂长2.01米的机械手，除了实现直径达3米的半球形三维加工区域外，还可实现3米1.5米的二维平面切割。实现二三维切割的合二为一，在标准坯材上开料，结合我公司自行开发免费配送的二维软件，具有排料和路径优化等功能，真正适合钣金行业的初始投资。5. 根据实际需要选配离线编程软件，可读取UG,SOLIDWORK等三维作图软件导出的vda,igs,x_t,sldprt,prt,stp,ipt,par等格式的数模，修改后直接生成切割轨迹，代替人工示教，简单易用。6. 工业控制理念，模块化设计，全系统的防护等级为IP55,机械手防护等级更是高达IP65，系统集成度高，故障少

9、，抗冲击振动，抗灰尘，无须光学调整或维护，真正适合于工业加工领域的应用。立体激光切割机，激光三维立体切割机特点1）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；2）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；3）配置进口ABB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；4）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。5）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

10、割能力；立体激光切割机，激光三维立体切割机适用材料范围适用于不锈钢、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。广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。我公司光纤激光切割机的特点及技术优势1、采用世界顶级的IPG光纤激光器和激光电源我公司光纤激光切割机均采用世界最高水平的IPG激光器，其性能稳定、产品整体质量得到安全保障。IPG无尘考机现场光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器，它具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点，同体积庞大的气体激光器和固体激光器相

11、比具有明显的优势，已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。2.光纤激光器的主要特点(1)光纤激光器电光转化效率高，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1.06微米，是CO2波长的1/10，

12、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；3.采用美国进口激光切割头配置美国进口的激光切割头，通过机械手编程控制，保持最佳的焦距，

13、确保最佳的切割效果，避免了材料不平整时，焦距变化问题引起的材料报废。4.机械手控制系统注：需根据客户工件要求定做机械手半径大小，大小不一样，价格有差异。采用世界顶级的瑞士ABB机械人操控系统，ABB凭借深入扎实的汽车制造专业知识，可提供适合每一种零部件的全方位机器人生产解决方案。 可靠性强正常运行时间长IRB4600是全球应用最广的工业机器人。该机器人坚固耐用，使用零部件数量降至最少，可靠性强、维护间隔时间长。 速度快操作周期时间短采用ABB独有的运动控制技术，优化了机器人的加减速性能，使机器人工作循环时间降至最短。 精度高零件生产质量稳定具有最佳的轨迹精度和重复定位精度（RP=0.05mm）

14、。 功率大适用范围广有效载荷选项为12kg，半支架能力，最大到达距离达1.85m。 坚固耐用适合恶劣生产环境IP 67防护等级，可蒸汽清洗，备有洁净室型（100级）和“铸造专家型”。 通用性柔性化集成和生产IRB 2600的精度为同类产品之最，其操作速度更快，废品率更低，在扩大产能、提升效率方面，将起到举足轻重的作用，尤其适合弧焊等工艺应用。其高精度由专利的TrueMoveTM运动控制软件实现。IRB 2600采用优化设计，机身紧凑轻巧，节拍时间与行业标准相比可缩减多达25%。专利的QuickMoveTM运动控制软件使其加速度达到同类最高，并实现速度最大化，从而提高产能与效率。IRB 2600

15、工作范围超大，安装方式灵活，可轻松直达目标设备，不会干扰辅助设备。优化机器人安装，是提升生产效率的有效手段。模拟最佳工艺布局时，灵活的安装方式更能带来极大的便利。IRB 2600的底座同IRB 4600一样小，可与目标设备靠得更近，从而缩小整个工作站的占地面积。小底座还为下臂进行正下方操作创造了有利条件。ABB工业机器人防护计划之周全居业内领先水平。IRB 2600标准型达到IP67防护等级，另有铸造专家2型、铸造权威2型和洁净室版本等三款升级机型可供选择。4、IRC5控制柜l控制柜形式：紧凑型l控制硬件：多处理器系统、PCI总线、奔腾CPU、大容量闪存、断电备份、USB存储接口l控制软件：对

16、象化设计、高级RAPID机器人编程语言、PC-DOS文本格式、软件出厂预装，并存于光碟l操作面板：控制柜上l示教器：1.3kg、图形化彩色触摸屏、操纵杆和急停装置l机器人提供两块24v16输入/输出数字量板和一块Profibus DP Slave与切割系统实现通信，组成完整的控制系统，来实现机器人整个工作站的过程控制。l机器人通过模拟的方式来实现工作路径的设置。TQL-RFC系列机器人光纤激光切割机配置说明序号名称数量原产地和制造商名称一激光器1500W激光器1台美国IPG集团2激光电源1台二外光路及切割头1激光切割头1只美国原装进口2外光路光学镜片1套美国原装进口三机械手控制系统1机器人1套

17、瑞典ABB2机床附件1套武汉天琪激光设备制造有限公司四用户自备装置1稳压电源1套国内配套2气体减压阀、高压气表4个国内配套主要技术参数激光器类型光纤激光器激光波长1070 nm额定输出功率500 W机械手规格IRB2600/12手腕持重12KG轴数6轴机械手重复定位精度0.05mm最大臂展半径1850mm产品主要耗材序号耗材名称使用情况1聚焦镜片聚焦镜片使用时间为180个工作日2保护镜片保护镜片使用时间为90个工作日。3铜嘴铜嘴使用时间为90个工作日。4切割气体：氧气、氮气用量根据板材厚度及切割速度有差异。天琪国内服务网络天琪激光售后网络遍布全国及世界各地，健全的客户档案、完善的质量监督体系、

18、高素质的技术队伍、统一规范的服务行为和通畅快捷的信息沟通渠道，确保了天琪激光售前、售中和售后服务的及时性、完整性、细节化和高品质。服务承诺武汉天琪激光设备制造有限公司坚持以客户为中心，为贵公司提供完善的安装、调试、培训、维修等售前和售后服务。1.售前服务签订合同前，公司为客户提供各种生产工艺方案，提供激光设备的技术咨询、样品试样，设备选型、技术及价格方面的咨询等服务。我公司诚挚欢迎客户莅临我公司现场考察，公司配备专门的接待人员，为客户提供餐饮、交通等便利条件。2.售中服务我公司依据合同，免费在规定的时间内将设备安全运往用户指定的安装地点，并派技术服务工程师现场安装。在用户安装调试条件基本具备的情况下，技术服务工程师将在1-2天时间内把机器安装调试完毕供用户使用，保证安装调试现场环境整齐、干净、有序。我公