基于PROFINET的KUKA机器人三维激光切割系统设计

作为前沿技术之一的机器人技术发展迅速,广泛应用于各行各业。基于某企业的三维激光切割项目,设计了一套基于西门子S7-300PLC和KUKA机器人的三维激光切割控制系统,其中KUKA机器人作为主站,通过编程、通信与光纤激光器、三维激光切割头、随动控制系统、自动调焦系统配合完成三维激光切割。该切割方法涉及三维激光切割技术领域,适用于三维覆盖件,可作为三维空间钣金件切割之用。     

激光加工更加多样化

激光机制造商天田公司研发生产的金属切割专用激光切割机主要分为CO2激光切割机和光纤激光切割机两种。其中,天田的光纤激光机解决了高速切割、减少切割时与待机时的电费、扩大加工材料的范围以及减少定期维护的费用等问题,为用户扩大加工范围做出了巨大贡献。2011年,天田公司发布了光纤激光加工机FOL3015AJ,此款光纤激光加工机搭载了由天田自主研发的加工范围大且环保的业界最大级别的4kW光纤激光发振器。     

三维五轴光纤激光切割机技术剖析

<正>三维五轴光纤激光切割机床被视为高功率激光加工设备皇冠上的明珠,其主要应用于三维异形曲面的切孔和修边,用于代替冲孔模和修边模。早期,国内采用手工等离子切割三维工件,切割效果差,近几年国内开发了机器人三维激光切割机,切割效果有一定的提升,但是受制于机器人的精度不高,切割精度较差,只是在一些要求不高的行业得到了一些应用。而在汽车冲压模具行业中试模,由于对切割精度要求较高,生产效率高,性能稳定等特点,三维五轴光纤激光切割机床得到越来越多的应用。三维五轴光纤激光切割机产品图如图1所示。     

梅塞尔切割焊接（中国）有限公司FIBERBLADE（梅塞雷德）光纤激光切割机

FIBERBLADE（梅塞雷德）光纤激光切割机的功率为1200W，切割性能超过传统2500W的CO2激光切割机，最大切割厚度可达15mm（碳钢）。完美体现了光纤激光高电光转换效率、低成本的特性，标志着梅塞尔在国内切割机行业光纤激光的运用上迈上了一个新的台阶。     

通快最新Trulaser1030光纤型激光切割机

最新的Trulaser1030光纤型激光切割机延续了通快一贯的高性能品质。配备TruDisk2001固体激光器的最新二维激光切割机扩大了通快TruLaser1000系列产品的应用范围,除了切割铝、不锈钢和低碳钢外,还可以切割有色金属和为用户提供最经济的激光焊接平台。配备固体激光器的TruLaser1030光纤型激光切割机拥有诸多优势,如更大的切割灵活性,以及更强大的薄板加工能力。它能够切割3mm的紫铜或2mm的黄铜,碳钢、不锈钢和铝     

ABB引进全新机器人激光切割解决方案

ABB开发了两套新的专用软件工具,可使机器人激光切割更加准确、更加灵活、更易使用。相比传统的五轴激光切割机,使用机器人进行激光切割可产生巨大的成本效益。     

手提式钢缆激光切割系统的设计

介绍了一种手提式光纤传输钢缆激光切割系统。以脉冲固体激光器作为光源,采用光纤进行柔性传输,设计了切割钢缆的专用夹具,研究了钢缆的切割工艺。通过优化放电电流、脉冲频率、脉冲宽度、辅助气压等参数,该系统可满足直径12mm内的钢缆的切割要求,提供了切割钢缆的新方法。     

基于量纲分析法的激光切割模型建立及实验分析

为了研究光纤激光氮气熔化切割方式下,材料去除率与激光切割工艺参数之间的理论关系,文章采用量纲分析法建立了数学模型,然后通过功率为3 000 W的光纤激光切割机对厚度为3 mm的SUS304不锈钢进行了单因素激光切割实验,确定了模型中切割综合参数的变化规律。根据实验结果及模型分析得出：去除系数对挂渣高度影响主要由焦点位置的临界值决定,当焦点位置大于此临界值时,两者正相关,反之则两者负相关;材料能否被穿透取决于激光切割综合参数,不同焦点位置存在不同的激光综合参数的临界值,对于3 mm不锈钢最小临界值出现在焦点为1 mm处,大小为42.76。     

基于RobotStudio的激光切割工作站的建立与仿真

随着科技的发展,工业机器人已广泛应用在涂胶、激光切割、焊接等领域,本文主要利用RobotStudio中图形化离线编程方法,将不规则轨迹曲线工件已有的3D模型曲线自动转化成机器人切割轨迹,建立激光切割工作站并进行切割仿真,对激光切割机器人在工业自动化生产线中提高生产效率提供理论依据。     

激光切割的数控应用实践

自2009年以来,激光数控板材切割机在国内市场增长迅速,仅就如冈自控的客户统计,2009～2010两年间激光切割数控销售量呈300%以上增长。典型的光纤或光纤传导激光器有美国阿帕奇、英国GSI、中科同益,典型的气体激光器有南京东方、武汉科威晶等。     

高速激光切割中心促成了金属薄板高效加工新标准

通过对机床动态特性与切割方法的同步升级，百超公司(Bymonic AG)在金属薄板的激光切割方面获得了更高的生产率。在汉诺威EM0上首次亮相的BYSPEED激光切割机反映出这家瑞士著名的激光与水切割机床制造商的丰富技术诀窍和经验，高达30m／s^2的加速度显示了切割头的动态特性由于这样的高性能，在金属薄板的切割生产中就实现了下述生产率：     

武汉法利莱 CONTOUR LM4020数控激光切割机

CONTOUR LM4020数控激光切割机具有更高性能和更高功能的切割系统。在切割性能方面,它选择了德国PRECITEC的专业切割头和德国ROFIN公司的激光器。在加工同样的板材时,PRECITEC切割头的切割速度更高。ROFIN激光器能保证在高速切割时．提供更好的激光光束质量。     

三维激光切割在机械加工机床中的集成研究

研究了如何在机械加工的五轴机床中集成三维激光切割功能,并开发了三维激光切割控制软件。围绕该840Dsl数控系统进行三维激光切割系统硬件集成设计以实现激光切割过程中各加工控制部件自动化控制;并针对三维激光切割系统硬件结构,控制软件进行模块化设计,包括离线编程模块、加工控制模块设计以及激光切割工艺数据库等3大模块。通过在五轴龙门机床上调试验证,该控制软件能够很好实现三维激光切割控制功能。该研究将激光切割功能集成在传统机械加工机床中,这将提高机床的利用效率,同时简化工件装夹流程,提高加工效率。该研究对机械加工机床功能扩展有较大的参考价值。     

激光切割钢板效率研究

通过对二维激光切割钢板过程的分析,提出了激光切割钢板时间可分为有效切割时间与无效切割时间两部分,并指出激光切割效率的提高不仅在于提高切割速度,而且还在于缩短无效切割时间。认为二维空程最短路径研究仅是缩短无效切割时间提高效率的一个方面,缩短无效切割时间还可以从打孔、指令执行停顿、Z轴行程等方面进行。对切割路径前打孔的工艺过程进行了具体研究,提出了减少打孔的工艺处理方法,经SLCM-1225数控激光切割机切割试验,效率提高明显;同时也佐证了减少打孔能够缩短无效切割时间,进而提高切割效率。     

数控激光切割机床开发及其关键技术分析

数控激光切割机床是近十几年来发展较为迅速的金属成型设备,与传统切割机床相比具有更好的加工柔性并且加工速度快、效率高、无振动及噪声等.本文主要介绍了激光切割发展方向、数控激光切割机的改进及其关键技术,同时分析了激光对人体的危害及防护对策,经长时间的实践证明这种改进方案可行且稳定性较好.     

AX-MV6坡口切割机器人工作站系统的应用

根据空间热切割特点及用户工艺要求,设计了基于OTC AX-MV6机器人坡口切割工作站控制系统.介绍了系统硬件构成及工作原理,气路控制系统经,机器人和控制器功能和空间热切割控制编程方法.该系统完全在机器人的控制下,完成对钢板的各种二维(如平面)和三维(如坡口)切割作业,用于金属板材任意图形切割及坡口切割.经生产验证该系统性能稳定,工件切割质量好,生产效率高.     

COMPACT C5000高功率激光器

武汉楚天工业的主要产品有CO2激光切割机、PLUS激光切割机、HYPE—CUT激光切割机、光纤激光切割机以及YAG激光切割机等10个系列百余种各类激光切割加工设备。     

一种陶瓷砖切割机器人的设计

陶瓷砖现在广泛应用于室内外装修工程中,针对现有瓷砖切割机的缺点,设计了一种瓷砖切割机器人。机器人采用PLC为控制核心,使瓷砖切割时的尺寸大小调节方便灵活、切割误差小,瓷砖断面光滑整洁,破损率低,提高了瓷砖切割的效率,减小了工人的劳动强度。     

一种基于KUKA机器人控制的激光切割方法

将KUKA机器人作为主站,与光纤激光器、三维激光切割头、随动控制系统、自动调焦系统进行控制集成系统设计。该切割方法涉及三维激光切割技术领域,适用于三维覆盖件,可作为三维空间钣金件切割之用。     

CO2激光切割技术在造船业中的应用

CO2激光切割是造船生产中用得最多的激光加工技术,但全球范围内除了日本之外,激光切割机在船厂的实际应用情况并不理想。其主要原因:①针对船厂大量使用的中厚板材而言,(常用的5～6kW CO2激光发生器)切割