--由激光發(fā)生器的技術(shù)進步而帶來的激光加工應用范圍的擴展

zui近幾年，將激光加工設備集成到自動裝配生產(chǎn)線中，得到了快速的發(fā)展。這得益于激光發(fā)生器技術(shù)的進步：通過采用更率的激光發(fā)生器；采用高質(zhì)量激光束的激光源；不斷提高激光發(fā)生器的可靠性；以及更加合理的費用水平，使得激光加工工藝相比傳統(tǒng)的加工工藝成為更有效率的加工手段。同時，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，工藝設計師開發(fā)出全新的加工工藝和方案，使得激光加工設備的應用范圍得以擴展到更多的應用領域。

面對更加具有挑戰(zhàn)性的需求，激光設備供應商不斷發(fā)展新技術(shù)，完善激光設備的設計方案。德國思泰科工業(yè)技術(shù)公司（SITEC）作為一家有15年創(chuàng)新歷史的高技術(shù)公司，在激光設備與自動裝配生產(chǎn)線的結(jié)合領域積累了豐富的經(jīng)驗，成長為可提供高可靠性和技術(shù)創(chuàng)新的激光加工設備和自動裝配生產(chǎn)線的供應商。

LWS系列數(shù)控激光加工設備

SITEC公司生產(chǎn)的LWS系列數(shù)控激光加工設備，可以完成三維激光加工任務。這些設備基于VARIOMODUL模塊化的設計，非常便于將激光加工設備集成到自動裝配生產(chǎn)線中。LWS系列激光加工機可以采用CO2激光器、Nd:YAG激光器或二極管激光器，與CAD/CAM系統(tǒng)結(jié)合，直接將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)控程序，傳輸給激光加工系統(tǒng)，同時也可以實現(xiàn)特殊工序和零件物料管理，允許激光加工機*自動完成加工任務。

的LWS激光加工機是一臺使用CO2激光器的數(shù)控設備（見圖1）。激光束的焦距達1600mm，萬向工作臺實現(xiàn)X軸和Y軸運動，特殊的平行運動系統(tǒng)可以減小運動慣性。快速的激光束偏轉(zhuǎn)裝置，可以在0.04s內(nèi)完成100 mm的激光焊接加工。這些裝置非常適合加工復雜結(jié)構(gòu)的鋼材零件。透鏡滑板和鏡子滑板的直線直接傳動，允許X軸方向2500 mm的工作區(qū)。使用便捷的觸摸屏和明顯的操作員選擇單，技術(shù)人員可以很容易安排加工件的控制程序。使用自動化和半自動化的傳輸線及夾緊系統(tǒng)，可以使數(shù)控激光焊接機集成到復雜的生產(chǎn)線中。另外，數(shù)控激光焊接機也能作為帶兩個焊接工作臺的單項設備使用。

圖1 LWS激光加工機

激光焊接機

在批量生產(chǎn)線中使用激光加工技術(shù)的一個關(guān)鍵條件是落實質(zhì)量控制和質(zhì)量保持系統(tǒng)。從圖2中可以看到一臺特色的帶旋轉(zhuǎn)工作臺的激光焊接機，用于同時供料和加工不銹鋼的閥門。由于高精密加工的需求，為了隨時保持相同的質(zhì)量，激光焊接頭按配件的表面形狀在工作的過程中自動修正位置，并通過攝像機控制。這種系統(tǒng)也可以完成加工后的焊縫質(zhì)量檢查，實時探測是否出現(xiàn)氣孔、焊縫余高或過大的焊縫收縮率。

圖2 帶旋轉(zhuǎn)工作臺的激光焊接機

自動裝配生產(chǎn)線

SITEC公司開發(fā)、設計和制造包括激光加工設備的自動裝配生產(chǎn)線。在自動裝配線中zui常用的是激光焊接的工藝（設備），近來，也越來越多地使用激光打孔、激光表面熱處理、激光切割的工藝（設備）。在裝配線中更多的使用激光加工技術(shù)，其優(yōu)點是：激光加工能更好地符合生產(chǎn)線的節(jié)拍要求，對工件的熱影響很少，激光加工具有很大的技術(shù)靈活性。

為了達到現(xiàn)代化生產(chǎn)設備關(guān)于產(chǎn)品和加工過程靈活性的要求，保證設備zui高的有效率，按用戶要求的自動化，SITEC公司開發(fā)了裝配生產(chǎn)線結(jié)合激光加工設備的 VARIOMODUL模塊化系統(tǒng)。標準的基礎和設備模塊部分，具有控制系統(tǒng)和材料供給預定的交接點，這種系統(tǒng)可大大節(jié)約生產(chǎn)線的設計和設備制造的時間。通過將幾個模塊化的部件連接在一起，實現(xiàn)構(gòu)建一個靈活的生產(chǎn)線。

圖3所示的是一套專門用于汽車零部件生產(chǎn)的集成了激光加工設備的全自動裝配生產(chǎn)線。在這套系統(tǒng)中有兩個基本模塊：上下料部分使用托盤和配件運輸系統(tǒng)，把配件按需要的方向和位置裝載到裝配工作臺上；加工部分采用Nd:YAG激光焊接機焊接配件。在加工過程中也集成有激光焊接和電接觸點焊。系統(tǒng)中還有攝像機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)不間斷的零件測試，保證加工質(zhì)量。

圖3 集成了激光加工設備的全自動裝配生產(chǎn)線