六軸機器人三維光纖激光切割機是六軸工業機器人與高精度光纖激光系統的完美結合,是集高穩定性、高精度、高性能、高速度于一身的先進的三維光纖激光切割設備,可輕松實現動態2D、3D切割一次成型。機器人整體結構按照人體工程學進行設計,即使最復雜曲面的加工,也能簡單操作完成。搭配專用設計的輕量化三維防撞切割頭和各種變位機及工裝夾具實現七軸、八軸聯動,可對各種異型三維工件實現空間曲線軌跡切割,其中6000W及以上采用出光控制盒和3級5級穿孔,最大切割厚度達到了15mm,最小切割孔徑3mm,其效率比傳統的CNC加工方式提升 3 倍以上,切割精度高、切割速度快、無變形、無耗材、無污染,工序簡單、一次切割成型,無需開模和后續打磨加工,大大降低了模具投資成本、人工成本和下料時間,縮短了新產品開發周期,非常適合新品開發及多品種中小批量生產,有效解決了開模沖壓費用高,等離子切割或五軸機床激光切割等加工工藝運維成本高、周期長、更改不靈活、工序復雜費時費工、占地大、不環保等實際問題。滿足汽車制造、車架、異型管件、工程模具等行業領域對中小批量、多樣化柔性加工需求,強勢推動產業智造升級。
對材料的適應性強,能適應各種異型工件的切割加工;
生產效益高,可以取代傳統制造工藝的修邊模和沖孔模;
經濟效益高,大幅縮短新品的研發周期,把握市場先機;
切割精度高,切面光滑無毛刺,滿足機車行業制造精度要求;
操作簡單快捷,內嵌豐富工藝數據庫,可一鍵調用或修改使用;
性能穩定可靠,高效節能,維護費用低,使用壽命長;
擴展性強,可增加外部軸實現聯動或協同加工,縮短下料時間;
綠色環保加工,不產牛污染物,無耗材,良品率高;
設備全稱 | 六軸機器人三維光纖激光切割機 |
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激光切割光源 | 高性能抗高反光纖激光器 |
激光器功率 | 1500~12000W(切視材料而定,可定制 ) |
切割壁厚 | 0.5-15mm(根據材料而定) |
切割速度 | ≤12m/min |
切割孔徑 | ≥3mm |
機器人型號 | FANUC-M20iA/B/D & YASKAWA-GP25等 |
空移速度 | ≤30m/min |
路徑精度 | ±0.12mm |
重復定位精度 | ±0.03mm |
工作范圍 | 2200*1800*200mm(切割幅面與工件形狀和高度有關) |
機器人有效半徑 | 1853mm |
工作臺載重 | ≤25kg(在法蘭盤中心處) |
電源 | 三相五線制AC380V 50HZ |
總電源防護等級 | IP54 |
備注:1. 以上參數以FANUC-M20iB為例,各機型配置及參數以我司提供的技術方案為準;2. 本設備不適合切割金屬廢料和實心柱狀工件;3. 被加工工件雖屬于同一規格品種,但由于實際加工部位、表面狀況、材料成分的不同,或因加工形狀的不同,有時在加工性能和品質上會產生差異。
車身結構件、車身覆蓋件、熱成型件、沖壓件、焊接件、高強度板和總成等各種汽車零部件的切孔和切邊;
鋁合金車架、鐵車架、汽車車架、自行車車架、摩托車車架、電動三輪車車架、沙灘車車架、童車車架、等車架管件切孔和切弧口;
汽車儀表臺管件、排氣管、鉸鏈、健身器材扁管、新能源電池倉等各種異型彎管切孔和切弧口
三維金屬廚具、風機、封頭、其他工程機械、金屬工藝品等拉伸件、沖壓件的切孔和切邊
各種金屬球體、半球體、圓柱形或容器類形狀的異型工件鏤空、雕花、刻字或切孔
玻璃纖維、碳纖維、芳綸、凱夫拉材質等復合材質頭盔、汽車工程塑料模具、內/外飾件、下護板、隔熱瓦等復合非金屬材料切孔和切邊
1.高精度六軸工業機器人:可根據工件尺寸大小和切割精度要求等工藝需求選擇機器人,下列機器人均可與PLC系統、離線導圖軟件、變位機和防護房等完美配合。
機器人品牌 | 型號 | 臂展 | 負載 | 圓度(直徑≥8mm) | 軌跡精度 | 特點 | 備注 |
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日本發那科(FANUC) | M20iA | 1811mm | 20kg | 0.4mm | 良(±0.2mm) | 均可選配離線編程導圖軟件, 移動工作臺,旋轉工作臺, 防護房等 | |
M20iB | 1853mm | 25kg | 0.3mm | 優(±0.15mm) | 推薦,適合高精度切割場合 | ||
M20iD | 1831mm | 25kg | 0.4mm | 良(±0.2mm) | |||
M800 | 2040mm | 60kg | 0.15mm | 優(±0.1mm) | 精度好,速度快, 熱成型鋼三維切割優選 | ||
日本安川(yaskawa) | GP25 | 1730mm | 25kg | 0.4mm | 一般(±0.25mm) | 適合一般精度覆蓋件,切割幅面大, 擅長超深工件勾邊切割 |
2. 機器人安裝方式:A.機器人倒裝:搭配龍門架,擴大加工空間,非常適合大工件和超長工件的靈活加工;B.機器人正裝:可搭配多工位工作臺,占地面積小,姿態靈活,適合切割小工件。
3. 定制工裝夾具:可根據加工工件開發不同類型的聯動或協同變位機、天軌或地軌及配套的夾具可對不同材料、形狀和大小的異形工件實現精準高效切割。
4. 離線編程導圖:標配手動示教器,可直接生成、編輯和傳送加工程序,無需編程;亦可選裝三維離線仿真系統,直接數模導入,一鍵生成切割路徑,縮短加工前的準備時間,輕松調節至最佳切割狀態。
目前新能源汽車拉伸件、熱成型鈑金件等三維覆蓋件的加工量大多還是用開全序模沖壓成型,這種傳統的沖壓方式,投入大,投產準備時間長,產品調整麻煩,人員需求多。尤其隨著現在產品品類越來越多,更新換代速度越來越快,傳統的沖壓方式已明顯跟不上企業的需求,這時,機械手三維激光切割的優勢就凸現了出來。
主要設備 | 使用比較 | 適用場合 | |
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全序模沖壓生產線 | 需要成型、沖孔、落料、修邊等多臺壓機及配套模具 | 壓機成本非常高,模具成本也高,而且不同產品要開發不同模具,新模具開發周期一般需要3到6個月。調整麻煩、沖壓工藝復雜、壓機需要多人操作 | 適合單品種大批量生產,速度非常快 |
鴻鐳激光三維激光切割機 | 坯料成型后一臺三維激光切割設備就能獨立生產 | 設備成本低,工藝簡單上手快,準備時間少,投產速度快,調整便捷,一人即可操作 | 非常適合新品開發及多品種中小批量生產 |
汽車零部件的修邊和沖孔、傳統工藝有開模沖壓,等離子切割或五軸機床激光切割等。在模具的制作過程中,修邊、沖孔工序一直是難點,特別是一些結構復雜的斜切、斜沖、斜翻等大型汽車模具。修邊線的確定需反反復復摸索幾次甚至十多次,給鉗工、加工設備帶來了極大的工作量,不但對鉗工的技能水平提出了較高的要求,而且會嚴重地影響后工序模具的調試。且現實中有很多修邊、沖孔模的切刃材質從成本上考慮采用了合金鋼,如Cr12、Cr12MoV等,如果采用傳統的修邊模制作方法,就難免會對刃口進行多次堆焊,由于諸如上面的材料在進行多次堆焊的過程中,容易開裂而致使鑲件報廢,不得不重新補料再加工,這樣,不但周期會被滯后,而且模具的制作成本也會大幅增加。而且在批量不大或是預制階段,開發模具費用高,周期長,更改不靈活。等離子切割的方式,導致切口邊緣不整齊,需要下一道工序來打磨,費時費工。小孔只能用手鉆或沖床來加工,工作效率低下。而且手持離子設備對人體有一定的輻射,粉塵嚴重污染人體健康。
用工業機器人代替五軸機床。兩者都能進行空間軌跡的描述實現三維立體切割,工業機器人的重復定位精度比五軸機床稍低,約為±100um,但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤件行業的精度要求了。而采用工業機器人大大降低了系統的成本造價,減少了耗電系統費用和系統運行維護費用,減少了系統的占地面積。
采用工業機器人+光纖激光器的組合進行三維激光切割加工,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用的投入,也提高了產品的檔次和附加值。