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隨著數(shù)控和激光技術(shù)的發(fā)展，金屬板的激光切割工藝越來越成熟，切割成本逐漸降低，效率越來越高。此外，激光切割線出現(xiàn)在國內(nèi)外。目前，激光落料線的工藝流程是將金屬卷經(jīng)開卷矯平后送入激光切割機(jī)。切割后，成品自動(dòng)堆放，廢料送入廢料箱。

如表1 與傳統(tǒng)沖壓落料和四種激光落料(切割)的特點(diǎn)相比，可見皮帶支撐型和往復(fù)型激光落料線具有明顯的綜合優(yōu)勢。與此同時(shí)，激光切割具相比，激光切割機(jī)也具有價(jià)格優(yōu)勢，因此激光落料線的市場份額呈明顯的增長趨勢。本文主要介紹了庫迪二機(jī)的皮帶支撐和往復(fù)激光落料線，并分析了其技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)供參考。

技術(shù)特點(diǎn)

在掌握激光落料、全數(shù)字生產(chǎn)線及相關(guān)工藝的核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，公司開發(fā)了多種類型的激光落料線。生產(chǎn)線的核心技術(shù)包括:無損落料、連續(xù)變速送料、隨動(dòng)光縫、工藝包、材料利用率優(yōu)化等。其技術(shù)結(jié)構(gòu)如圖1所示 所示。

激光落料數(shù)控系統(tǒng)

圖2 激光落料數(shù)控系統(tǒng)LS100。連續(xù)加工控制方法是激光落料數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，是國內(nèi)首創(chuàng)，獲得國家發(fā)明專利。該技術(shù)使LS100 切割加工在板材連續(xù)變速送料運(yùn)動(dòng)中完成，充分滿足激光落料的工藝要求，如圖3所示 所示。

全數(shù)字激光落料線

庫迪二機(jī)從2016 2017年開始研發(fā)激光連續(xù)切割機(jī) 2019年，中國首條激光連續(xù)落料試驗(yàn)線建成 年實(shí)現(xiàn)3 2020年生產(chǎn)線投產(chǎn)落料(圖4) 年累計(jì)8 條生產(chǎn)線投產(chǎn)，累計(jì)銷售12 激光落料線。

激光落料線的所有設(shè)備都由數(shù)控技術(shù)控制，實(shí)現(xiàn)了整條線的完全數(shù)字化和自動(dòng)化。落料產(chǎn)品切換方便快捷，可遠(yuǎn)程調(diào)用設(shè)備、生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)，無縫接入智能工廠和數(shù)字工廠。

無損落料技術(shù)

庫迪二機(jī)的激光落料工藝保證落料件表面無劃痕、無污漬、邊緣無渣瘤、毛刺小，實(shí)現(xiàn)無損落料。

連續(xù)變速送料技術(shù)

連續(xù)變速送料是優(yōu)化激光落料工藝的關(guān)鍵技術(shù)。

切割速度和精度是相互矛盾的要根據(jù)落料件的設(shè)計(jì)要求平衡和優(yōu)化兩者之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)低精度輪廓的高速切割，高精度輪廓的低速切割，優(yōu)化質(zhì)量和效率，如圖5所示 所示。實(shí)現(xiàn)切割運(yùn)動(dòng)與送料運(yùn)動(dòng)的插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化。

隨機(jī)光縫技術(shù)

隨動(dòng)光縫技術(shù)是提高切割質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。隨動(dòng)光縫技術(shù)采用皮帶支撐，在切割頭下形成間隙光縫，并與切割頭一起移動(dòng)。這確保了材料帶、落料件和廢料的連續(xù)支撐。同時(shí)，激光束穿透材料帶后不會(huì)堵塞。與傳統(tǒng)的激光切割相比，切割質(zhì)量大大提高。

工藝包技術(shù)

當(dāng)材料和厚度發(fā)生變化時(shí)，需要調(diào)整激光功率、焦點(diǎn)、輔助氣體壓力、調(diào)平機(jī)參數(shù)和切割速度，以確保切割質(zhì)量。

工藝包裝技術(shù)是將工藝參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的材料、厚度等參數(shù)連接起來，使整個(gè)落料線能夠自動(dòng)適應(yīng)材料的切換，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、全自動(dòng)化的生產(chǎn)控制。

材料利用率優(yōu)化技術(shù)

材料利用率優(yōu)化技術(shù)可提高材料利用率5%~10%，顯著降低材料成本。

應(yīng)用分析

以普通車內(nèi)外鈑金為例，激光落料線年產(chǎn)能達(dá)到100萬~7000，年基數(shù)為4000小時(shí)。 材料利用率為79%~100%，加工成本為0.72~4.29 元/ 件，如表2 所示。

表2 落料產(chǎn)能及加工成本估算表