一種激光凈料切割生產線

洪 超，周鵬飛，潘峻城，孫 謙

（江蘇揚力數控機床有限公司，江蘇 揚州 225127）

目前激光切割這種加工方式已經在鈑金件加工行業中普遍使用，但隨著客戶產品批量生產對降低成本、自動化生產的不斷追求，傳統的標準規格的板料進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。本文將結合我公司最新研制用于箱殼生產的CL6213SF激光凈料切割生產線項目，介紹了可以直接使用卷料鋼板進行兩側凈料切割的自動化生產線，系統分析了該生產線的各個組成部分。

1 設計方案

激光凈料切割生產線，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。激光切割裝置根據相應的加工圖紙對鋼帶板料進行切割加工，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，支撐料卷內徑的支撐臺，自動運行中通過料環控制指令讓主軸間歇式轉動開卷放料，配置料卷直徑檢測，用跟隨系統控制開卷速度，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，使材料內徑中間對準主軸中心，手動操作移動料架，實現上料功能。整平送料裝置利用反彎曲原理釋放材料彎曲應力以矯直板材，并將所需的長度送到后續工藝，其主要由前后導料輪、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，同步帶動測長輥轉動，測量輥與編碼器相連，材料實際所送長度經編碼器反饋到PLC，PLC重新控制伺服對所送長度進行誤差修正，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構設計，與橫梁配合的兩側分別安裝有導軌、齒條，橫梁通過兩側電機的同步驅動沿X方向運動。橫梁兩側配有伺服電機、減速機、齒輪，其雙側驅動保證了橫梁X軸方向的平穩運行。切割裝置中配有Z軸方向的絲杠和導軌，該設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側，由多根安裝有銅材質的滑動支撐的梁組成，在其兩側的梁上安裝有多個控制料片左右位置的導向滾輪，梁兩側設計有導軌支撐，使用伺服電機驅動滾珠絲杠移動兩側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，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，那么在切割過程中需要對切割工藝順序進行預處理，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 結束語

本文設計了一種激光凈料切割生產線，較為詳細地介紹了其機械結構特點、工作原理。該生產線可以實現凈料加工，大幅度提高了材料利用率，實現從卷料到成品的批量自動化加工，具有高效生產能力，提高了客戶在生產過程中的競爭優勢。