文/熊家毅
近年來光纖激光的快速發(fā)展引發(fā)了變革，由于很多激光加工材料厚度都在3mm 以下，所以非常適合用光纖激光來切割。光纖激光高度聚集的光線特別適合快速切割薄板，而且光纖傳導激光是固態(tài)激光，易于維護和集成及傳導能量，排列幾個大功率的光纖激光同時連續(xù)切割零部件，其生產(chǎn)效率可以得到大幅提高，所以智能化、適應性廣、低耗能的激光開卷落料線設備的研發(fā)是大勢所趨。高速激光智能開卷落料線如圖1 所示，它將開卷落料線和激光切割的工作理念進行巧妙組合，為實現(xiàn)智能制造提供了可靠的裝備，填補了我國高端切割落料裝備的空白，技術(shù)達到國內(nèi)領先、國際先進水平。
圖1 高速激光智能開卷落料線
高速激光智能開卷落料線設備
高速激光智能開卷落料線設備通過系統(tǒng)控制的多個激光切割頭在激光切割平臺上進行動態(tài)跟隨切割，代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓力機及模具，使用卷料進行連續(xù)生產(chǎn)，不會產(chǎn)生單片時料頭、料尾的損耗，突破了原有激光切割設備只能對單張板進行切割作業(yè)的工藝瓶頸，能夠?qū)⒕聿脑趲Я线\動中使用激光切割機對其進行飛割（跟隨切割），解決了連續(xù)的金屬和非金屬帶料的無模具快速下料問題，對于高強度鋼的加工，減少了模具的損耗，提升了綜合效率，減少了下料設備的投資及模具消耗，“高效的優(yōu)化排樣軟件及多通道編程控制軟件”使激光切割“無搭邊切割技術(shù)”發(fā)揮到極致，有效提高了材料的利用率。華工激光高速激光智能開卷落料線設備如圖2 所示。
圖2 華工激光高速激光智能開卷落料線設備
華工激光高速激光智能開卷落料線設備由上料臺車、開卷機、板材清洗機（可擴展配置）、校平機、緩沖活套、導向及伺服送料機、激光切割機、零件清洗裝置（可擴展配置）、自動分揀碼垛裝置（可擴展配置）、廢料處理系統(tǒng)（可擴展配置）組成。集液壓、氣動及電氣控制、激光切割系統(tǒng)于一體，運用激光測量補償技術(shù)，將采集的數(shù)據(jù)反饋到數(shù)控系統(tǒng)，進行相應的位置補償，通過傳統(tǒng)開卷線與激光切割技術(shù)的完美結(jié)合，采用多頭切割技術(shù)實現(xiàn)鈑金產(chǎn)品的高效智能化生產(chǎn)。
華工激光高速激光智能開卷落料線設備是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型智能柔性化加工激光切割落料成套裝備，自2012年起開始研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，并獲得了多項國家發(fā)明專利。已經(jīng)投產(chǎn)多條高端激光落料線，積累了寶貴的激光落料線生產(chǎn)應用經(jīng)驗。設備具有如下先進性特點。
⑴采用西門子840D sl成熟數(shù)控系統(tǒng)，功能強大，系統(tǒng)穩(wěn)定，可擴展性強，與德國最先進設備一樣。
⑵具有自主知識產(chǎn)權(quán)的排樣及編程系統(tǒng)，可根據(jù)產(chǎn)品形狀選擇單獨切割或拼圖切割，大大提升了切割效率。
⑶具有自主知識產(chǎn)權(quán)的輕量化隨動皮帶系統(tǒng)的優(yōu)勢如下：
①靈活性高，適合各種批量生產(chǎn)，實現(xiàn)柔性化加工；
②使用成本低，不需要模具進行沖壓，降低了模具制造和維護費用；
③材料利用率高，采用優(yōu)化排樣，將各種形狀的零件組合進行無搭邊切割；
④產(chǎn)品品質(zhì)高，可適應各種金屬材料零件的“高精度無損傷”生產(chǎn)；
⑤設備能耗低，實現(xiàn)了節(jié)能、減排的安全綠色環(huán)保要求；
⑥技術(shù)先進，替代傳統(tǒng)落料設備，經(jīng)濟效益回報豐厚。
⑷具備割縫自動分離系統(tǒng)，可處理直徑小于 400mm 的廢料片。
⑸ 相 對 國 外 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) 更 簡 化，加速度更高，定位速度更快?？砷L期保證切割效率及功能，較進口設備價格下降50% 以上。
行業(yè)應用
隨著中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對鋼材的需求量激增，為提高戰(zhàn)略產(chǎn)品的服務水平，實現(xiàn)鋼板加工服務本地化，特別是以日韓為代表的鋼鐵配送企業(yè)，如以新日鐵、浦項、JFE、蒂森克虜伯為代表的外資鋼鐵企業(yè)及以住友商事、美達王、三井物產(chǎn)為代表的外資商社，不斷在中國投資成立汽車鋼材加工配送中心，為高速激光智能開卷落料線設備提供了巨大的市場容量支撐。
各鋼廠建設加工配送中心的目的是強化鋼廠與下游行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈建設，提高鋼廠的綜合競爭能力。通過分布在目標市場的加工配送中心，首先可以實現(xiàn)為終端戰(zhàn)略客戶提供“門對門、點對點”的營銷服務；其次通過加工配送中心延伸營銷渠道，加大對目標市場中小客戶的開發(fā)力度，同時通過有效經(jīng)營還可以實現(xiàn)投資增值及經(jīng)營創(chuàng)收。目前就國內(nèi)而言，寶鋼在建設鋼材加工配送中心方面最為成功，高速激光智能開卷落料線已于 2021 年成功投產(chǎn)。為后續(xù)相關(guān)行業(yè)客戶推廣打下堅實基礎。
新能源汽車將成為新世紀前幾十年汽車發(fā)展的主流，并成為汽車界所有業(yè)內(nèi)人士的共識。2016 年 10月 26 日，中國汽車工程學會編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》正式發(fā)布，明確了新能源汽車作為未來汽車行業(yè)發(fā)展方向的必要性和必然性，更是確定了汽車輕量化作為七大領域之一為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐的重要地位。該路線圖中明確了按高強鋼、鋁合金、鎂合金和碳纖維復合材料的順序逐步過渡的輕量化技術(shù)總體思路，從用材、工藝、設計三個方面闡述了 2030 年整體比 2015 年減重 35% 的輕量化規(guī)劃，足見輕量化技術(shù)在新能源汽車開發(fā)中占據(jù)了舉足輕重的地位。高速激光智能開卷落料線設備很好地迎合了汽車行業(yè)鈑金加工應用且易于實現(xiàn)制造柔性化，不需要模具進行沖壓，降低了模具制造和維護費用，可適合各種批量產(chǎn)品生產(chǎn)，助力汽車行業(yè)飛速發(fā)展。
結(jié)束語
華工激光高速激光智能開卷落料線設備是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型智能柔性化加工激光切割落料成套裝備，該產(chǎn)品將通過系統(tǒng)控制多個激光切割頭，將金屬帶料在皮帶式隨動切割平臺上進行動態(tài)切割落料，解決了鈑金制造行業(yè)無模具快速下料的問題，替代了常規(guī)設備用模具進行沖壓落料的生產(chǎn)模式，并有效提高了材料的利用率，為打造綠色節(jié)能環(huán)保的“智能工廠”奠定基礎，已悄然成為鈑金行業(yè)新寵。
