洪 超，周鵬飛，潘峻城，孫 謙

（江蘇揚力數(shù)控機床有限公司，江蘇 揚州 225127）

目前激光切割這種加工方式已經(jīng)在鈑金件加工行業(yè)中普遍使用，但隨著客戶產(chǎn)品批量生產(chǎn)對降低成本、自動化生產(chǎn)的不斷追求，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的板料進(jìn)行套料切割加工方式，存在其板料采購成本高、板材未凈料利用、自動化程度低等缺點。本文將結(jié)合我公司最新研制用于箱殼生產(chǎn)的CL6213SF激光凈料切割生產(chǎn)線項目，介紹了可以直接使用卷料鋼板進(jìn)行兩側(cè)凈料切割的自動化生產(chǎn)線，系統(tǒng)分析了該生產(chǎn)線的各個組成部分。

1 設(shè)計方案

激光凈料切割生產(chǎn)線，主要部件包括：開卷整平送料裝置、激光切割裝置、出料輸送裝置。開卷整平送料裝置將所需加工的固定寬帶的卷料鋼板進(jìn)行整平，并將平整的鋼帶板料輸出給激光切割裝置。激光切割裝置根據(jù)相應(yīng)的加工圖紙對鋼帶板料進(jìn)行切割加工，加工完畢后成品零件由出料輸送裝置輸出。

2 生產(chǎn)線主要部件

2.1 卷料校平送料裝置

卷料整平送料裝置，主要由卷料架、上料臺車、整平送料、測長輪等組成。開卷是將料卷固定在料架主軸擴縮部位上，支撐料卷內(nèi)徑的支撐臺，自動運行中通過料環(huán)控制指令讓主軸間歇式轉(zhuǎn)動開卷放料，配置料卷直徑檢測，用跟隨系統(tǒng)控制開卷速度，保證開卷線速度是勻速度，改善散料狀況。上料臺車固定在料架底腳中心位置，通過液壓油缸升降材料，使材料內(nèi)徑中間對準(zhǔn)主軸中心，手動操作移動料架，實現(xiàn)上料功能。整平送料裝置利用反彎曲原理釋放材料彎曲應(yīng)力以矯直板材，并將所需的長度送到后續(xù)工藝，其主要由前后導(dǎo)料輪、入料輥、整平輥、方向偏心輥、送料輥、輔助輥等組成。測長輪采用氣壓缸控制測長輥開合，使用時測長輥壓住材料，材料向前送料時，同步帶動測長輥轉(zhuǎn)動，測量輥與編碼器相連，材料實際所送長度經(jīng)編碼器反饋到PLC，PLC重新控制伺服對所送長度進(jìn)行誤差修正，能實際在送料過程中不斷檢測,不斷修正送料誤差。

2.2 激光切割裝置

激光切割裝置，主要由機身、橫梁、切割頭、托料臺、擋料輪等組成。主機身采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計，與橫梁配合的兩側(cè)分別安裝有導(dǎo)軌、齒條，橫梁通過兩側(cè)電機的同步驅(qū)動沿X方向運動。橫梁兩側(cè)配有伺服電機、減速機、齒輪，其雙側(cè)驅(qū)動保證了橫梁X軸方向的平穩(wěn)運行。切割裝置中配有Z軸方向的絲杠和導(dǎo)軌，該設(shè)計讓其搭載的光纖激光切割頭具有X、Y、Z三個方向的運動能力。固定式滑動工作臺安裝于主機身內(nèi)側(cè)，由多根安裝有銅材質(zhì)的滑動支撐的梁組成，在其兩側(cè)的梁上安裝有多個控制料片左右位置的導(dǎo)向滾輪，梁兩側(cè)設(shè)計有導(dǎo)軌支撐，使用伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠移動兩側(cè)的梁來自動匹配輸入卷料料片的寬度。

2.3 出料輸送裝置

出料輸送裝置安裝于激光切割裝置后側(cè)，采用皮帶輸送或滾輪輸送，具體由客戶的工件確定輸送方式。由于是固定式滑動工作臺，所以卷料料片的輸出是依靠送料裝置推動整個卷料料片前進(jìn)，那么在切割過程中需要對切割工藝順序進(jìn)行預(yù)處理，先切割零件與卷料料片分開以外的其他輪廓，然后開始送料，當(dāng)切割零件大部分位于出料輸送裝置上方時，再切割零件與卷料料片相連部分，通過出料輸送裝置的轉(zhuǎn)動移動切割零件，由此出料輸送裝置與激光切割裝置相互配合，可以快速輸出切割加工完成的工件。

圖4 出料輸送裝置

3 結(jié)束語

本文設(shè)計了一種激光凈料切割生產(chǎn)線，較為詳細(xì)地介紹了其機械結(jié)構(gòu)特點、工作原理。該生產(chǎn)線可以實現(xiàn)凈料加工，大幅度提高了材料利用率，實現(xiàn)從卷料到成品的批量自動化加工，具有高效生產(chǎn)能力，提高了客戶在生產(chǎn)過程中的競爭優(yōu)勢。