洪 超，周鵬飛，潘峻城，孫 謙

（江蘇揚(yáng)力數(shù)控機(jī)床有限公司，江蘇 揚(yáng)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(hù)產(chǎn)品批量生產(chǎn)對(duì)降低成本、自動(dòng)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(gòu)成本高、板材未凈料利用、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)。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(xiàn)項(xiàng)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(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，系統(tǒng)分析了該生產(chǎn)線(xiàn)的各個(gè)組成部分。

1 設(shè)計(jì)方案

激光凈料切割生產(chǎn)線(xiàn)，主要部件包括：開(kāi)卷整平送料裝置、激光切割裝置、出料輸送裝置。開(kāi)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(duì)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(xiàn)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(tái)車(chē)、整平送料、測(cè)長(zhǎng)輪等組成。開(kāi)卷是將料卷固定在料架主軸擴(kuò)縮部位上，支撐料卷內(nèi)徑的支撐臺(tái)，自動(dòng)運(yùn)行中通過(guò)料環(huán)控制指令讓主軸間歇式轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)卷放料，配置料卷直徑檢測(cè)，用跟隨系統(tǒng)控制開(kāi)卷速度，保證開(kāi)卷線(xiàn)速度是勻速度，改善散料狀況。上料臺(tái)車(chē)固定在料架底腳中心位置，通過(guò)液壓油缸升降材料，使材料內(nèi)徑中間對(duì)準(zhǔn)主軸中心，手動(dòng)操作移動(dòng)料架，實(shí)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(zhǎng)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(cè)長(zhǎng)輪采用氣壓缸控制測(cè)長(zhǎng)輥開(kāi)合，使用時(shí)測(cè)長(zhǎng)輥壓住材料，材料向前送料時(shí)，同步帶動(dòng)測(cè)長(zhǎng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量輥與編碼器相連，材料實(shí)際所送長(zhǎng)度經(jīng)編碼器反饋到PLC，PLC重新控制伺服對(duì)所送長(zhǎng)度進(jìn)行誤差修正，能實(shí)際在送料過(guò)程中不斷檢測(cè),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(jī)身、橫梁、切割頭、托料臺(tái)、擋料輪等組成。主機(jī)身采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與橫梁配合的兩側(cè)分別安裝有導(dǎo)軌、齒條，橫梁通過(guò)兩側(cè)電機(jī)的同步驅(qū)動(dòng)沿X方向運(yùn)動(dòng)。橫梁兩側(cè)配有伺服電機(jī)、減速機(jī)、齒輪，其雙側(cè)驅(qū)動(dòng)保證了橫梁X軸方向的平穩(wěn)運(yùn)行。切割裝置中配有Z軸方向的絲杠和導(dǎo)軌，該設(shè)計(jì)讓其搭載的光纖激光切割頭具有X、Y、Z三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)能力。固定式滑動(dòng)工作臺(tái)安裝于主機(jī)身內(nèi)側(cè)，由多根安裝有銅材質(zhì)的滑動(dòng)支撐的梁組成，在其兩側(cè)的梁上安裝有多個(gè)控制料片左右位置的導(dǎo)向滾輪，梁兩側(cè)設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌支撐，使用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠移動(dòng)兩側(cè)的梁來(lái)自動(dòng)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(hù)的工件確定輸送方式。由于是固定式滑動(dòng)工作臺(tái)，所以卷料料片的輸出是依靠送料裝置推動(dòng)整個(gè)卷料料片前進(jìn)，那么在切割過(guò)程中需要對(duì)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(kāi)以外的其他輪廓，然后開(kāi)始送料，當(dāng)切割零件大部分位于出料輸送裝置上方時(shí)，再切割零件與卷料料片相連部分，通過(guò)出料輸送裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)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(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種激光凈料切割生產(chǎn)線(xiàn)，較為詳細(xì)地介紹了其機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理。該生產(chǎn)線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)凈料加工，大幅度提高了材料利用率，實(shí)現(xiàn)從卷料到成品的批量自動(dòng)化加工，具有高效生產(chǎn)能力，提高了客戶(hù)在生產(chǎn)過(guò)程中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。