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冲床与激光的完美融合 ——激光冲裁复合机

文/周滨

随着钣金行业的蓬勃发展,激光加工和冲裁制造已成为钣金加工必不可少的组成部分。而激光和冲裁各有各的优势与劣势,如何更好的把两者的优势结合起来组合生产一直都是行业研究的课题和未来工业发展的方向。本文将通过通快最新的激光冲裁复合机Tru Matic 1000 fiber的几个特点来剖析冲床和激光这两项先进制造技术的完美融合。

德国工业机床和通快集团(TRUMPF)早在1979年便率先尝试将激光和冲床两种技术相融合,并成为了最早在市场上推出激光冲裁复合技术的设备供应商。经过多年的研究和发展,如今通快的激光冲裁复合技术已相当成熟。

 

一、激光冲裁复合机概述

激光冲裁复合机是一台集冲裁、成形和攻丝加工功能于一身的冲裁激光复合机床,它不仅仅能快速切割出灵活多变的异形轮廓,还能同时获得光滑平整的切割断面,而且还可以快速经济地冲裁标准轮廓并完成沉孔、翻孔、攻丝、滚筋等复杂成形的工艺加工。图1所示为通快激光冲裁复合机Tru Matic 1000 fiber的几大优势。

 

二、激光冲裁复合机的优势

1、精益生产

精益生产讲究快速、高效、节能、环保。现今钣金车间多品种、小批量、高要求的生产越来越多,传统加工显得力不从心,零件的丢失、划伤、损坏或者工序的遗漏,都会降低成品合格率,导致工件无法按时完成,并且传统加工在时间、空间、工作流程、操作成本等方面不断增大,这就为复合机的发展提供了广阔的空间。由于激光冲裁复合机结合了激光和冲裁的优势,所以在一台机床上便可完成全部工序,减少了后续额外的冗杂流程,如图2所示。

2、材料灵活

图2 传统加工(图左)与Tru Matic 1000 fiber(图右)在流程和生产上的时间比较

这款复合机同时拥有无与伦比的材料灵活性,能对各种材料如黄铜、紫铜、碳钢、不锈钢等进行冲裁和成形加工,最大地拓宽您的加工范围,如图3所示。通过使用氮气,即使是铜及黄铜这等高反射性材料都可以切割出整齐的切割边缘。

3、驱动快速、强劲

这款新型复合机的驱动系统采用了通快全新的专利设计——Delta驱动,如图4所示。该驱动系统让冲头可以灵活地沿Y轴来回飞快移动,并提供强劲的动力。较之以往的机型,可以进行更加紧凑的布局,为您节省宝贵的空间。

图3 加工的多种材料

4、适用于激光网络

图4 Delta驱动

这台Tru Matic复合机搭载通快最大输出功率为3kW的碟片式激光器,可以高速切割厚度高达6mm的碳钢和不锈钢以及5mm的铝合金,并且适用于通快的激光网,即一台固体激光器可以为其他数台通快机床(平面激光切割机,激光焊接机器人)提供激光光源,因此可以根据实际需要在激光网络中灵活分配使用,如图5所示。这样一方面使得投资成本大大降低,另外一方面也使得激光器的使用更加经济和节能。

5、快速出料

无论是在冲裁还是激光加工过程中,都可以通过大型工件翻板滑道安全快速地卸载,能可靠出料的工件最大为400mm×600 mm。零件可根据实际需求被卸载到指定容器、欧式托盘或者传送带上,如图6所示。传感器将检测工件是否成功通过翻板掉落,使得工件下料更加稳定可靠。

图5 网络化生产

图6 大型零件通过大型翻板快速出料

图7 智能分拣小型零件和废料

图8 小型零件智能自动分拣

6、智能出料

此外这款复合机的另外一个亮点就是可以独立智能分拣激光切割的小型零件,如图7所示,上模和下模的相对位置与之前的机型相比不再是固定不变的,而是可以分开运动,即冲头可以按稍微错位的方式进行冲裁,再加上专门为此开发设计的用于分拣小型零件和废料的模具。成品小零件便可以通过溜槽滑落到可用的箱盒内,而冲头只要再稍加旋转或移动,上模与下模便可轻松实现错位,废料便可直接通过模具下模中的空处顺利卸载到废料容器中。这样就有效解决了传统平面激光切割机通过微连接下料再进行人工分拣的瓶颈,使得生产更加快速且高效。

图9 紧凑型自动上下料装置——Sheet Master Compact

7、自动智能分拣

Tru Matic复合机能对尺寸最大为180mm×180 mm 的零件进行自动分拣。合格的工件能够经由溜槽顺利滑出,同一类型的零件将暂时收集存放于中间缓冲装置中,零件将最终送达摆放在机床侧下方匹配的箱盒中(最多四个),从而实现小型零件的自动智能分拣,省去了后续耗时费力的人工手工分拣,加快生产进度并减少用工成本,如图8所示。

8、自动化装置

这款复合机提供上料、生产、分拣、堆放和出料等自动化选项。Tru Matic 1000 fiber能装配紧凑型自动化上下料装置——Sheet Master Compact,如图9所示。板材的上料以及残料框或微连接板的下料能够与机床加工同步进行,从而实现生产过程的无缝衔接,最大限度地提高机床使用率,并且解放了劳动力,降低了人工成本。

 

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