應用于汽車液壓成型管切割的激光機器人系統
2013-03-12
將激光機器人系統應用于液壓成型密閉管的切割，可有效解決對其進行單側切割出現的問題，并可使用戶在成型工件上進行切割。不僅如此，選擇到合適的系統，還可使運行成本減少15～20%。
液壓成型管已廣泛地應用于新型卡車和SUV的大梁、發動機支架、吊桿和頂柱，其硬度高、形狀復雜和重量輕的特點使得該結構的應用越來越廣泛。對于制造商來說，最大的挑戰是從單側切割這些密封管，過去，這些件是用先折彎, 然后點焊起來的裝配方式，因為成型前是平板，因此用傳統的沖床很容易完成,但對于成型件，沖床則不易加工。采用激光機器人切割系統和光纖傳導系統可以解決這個問題，同時，用戶還可以在成型工件上進行切割。
液壓成型管在每一側都有許多部位需要切割，并在端口有一處切割，稱為“端口切割”。 我們以此作為工藝流程的實例：第一步是將管液壓成型為所需形狀，將管送入激光機器人工作站里并將其立起，使里面積蓄的液體流出，否則液體會影響激光切割頭上傳感器的工作。當然干燥的管子是最好的，但如果在切割位置附近沒有過多積蓄的液體，濕的表面也可以接受。隨后，管子被裝入卡具準備切割，通常為一種變位裝置。這種轉動系統可以在一個管子轉入激光防護罩內進行加工的同時，使另一個管子在加工區外裝卡。將工件的每一面轉動到切割頭位置進行切割，既可以減少機器人的動作量及空程時間，也可以簡化管線的運動路徑（如圖2）。
圖2 管子不動，切割頭由機器人帶動進行多面切割在激光切割時，排塵裝置從管子末端吸走切割中產生的金屬蒸氣和顆粒。在切割完成后，管子再次被垂直立起，倒掉里面的熔渣，最后集中到廢料收集器里。
激光器
直角切割頭也可以使用閉環的攝像監視系統通過鏡片在焦點位置取像，然后在監視器上放大，以方便示教編程。這個功能配合電容傳感器的信號，可讓機器人自動找到工件表面的法線方向。操作者將切割頭設置到行程中點或示教點，根據監視器上放大的圖像沿著主線或特征中心點進行編程。在每一點，可以通過找到該點附近幾點的高度自動確定法線方向，從而使機器人帶動切割頭移到法線方向，并將其作為正確點進行輸入。
光纖傳導的激光器機器人切割系統早在20世紀90年代初就已用于生產，最好的液壓成型件切割系統的選擇標準包括切割速度、運行成本、邊緣質量和掛渣的去除、正常運行時間以及頭期投資成本。在激光器滿足速度快、切割質量高和掛渣去除容易的情況下，還應注意選擇氧氣和電消耗最少的激光器。選擇到合適的系統，可使運行成本減少15～20%。
液壓成型管已廣泛地應用于新型卡車和SUV的大梁、發動機支架、吊桿和頂柱，其硬度高、形狀復雜和重量輕的特點使得該結構的應用越來越廣泛。對于制造商來說，最大的挑戰是從單側切割這些密封管，過去，這些件是用先折彎, 然后點焊起來的裝配方式，因為成型前是平板，因此用傳統的沖床很容易完成,但對于成型件，沖床則不易加工。采用激光機器人切割系統和光纖傳導系統可以解決這個問題，同時，用戶還可以在成型工件上進行切割。
液壓成型管在每一側都有許多部位需要切割，并在端口有一處切割，稱為“端口切割”。 我們以此作為工藝流程的實例：第一步是將管液壓成型為所需形狀，將管送入激光機器人工作站里并將其立起，使里面積蓄的液體流出，否則液體會影響激光切割頭上傳感器的工作。當然干燥的管子是最好的，但如果在切割位置附近沒有過多積蓄的液體，濕的表面也可以接受。隨后，管子被裝入卡具準備切割，通常為一種變位裝置。這種轉動系統可以在一個管子轉入激光防護罩內進行加工的同時，使另一個管子在加工區外裝卡。將工件的每一面轉動到切割頭位置進行切割，既可以減少機器人的動作量及空程時間，也可以簡化管線的運動路徑（如圖2）。
圖2 管子不動，切割頭由機器人帶動進行多面切割在激光切割時，排塵裝置從管子末端吸走切割中產生的金屬蒸氣和顆粒。在切割完成后，管子再次被垂直立起，倒掉里面的熔渣，最后集中到廢料收集器里。
激光器
直角切割頭也可以使用閉環的攝像監視系統通過鏡片在焦點位置取像，然后在監視器上放大，以方便示教編程。這個功能配合電容傳感器的信號，可讓機器人自動找到工件表面的法線方向。操作者將切割頭設置到行程中點或示教點，根據監視器上放大的圖像沿著主線或特征中心點進行編程。在每一點，可以通過找到該點附近幾點的高度自動確定法線方向，從而使機器人帶動切割頭移到法線方向，并將其作為正確點進行輸入。
光纖傳導的激光器機器人切割系統早在20世紀90年代初就已用于生產，最好的液壓成型件切割系統的選擇標準包括切割速度、運行成本、邊緣質量和掛渣的去除、正常運行時間以及頭期投資成本。在激光器滿足速度快、切割質量高和掛渣去除容易的情況下，還應注意選擇氧氣和電消耗最少的激光器。選擇到合適的系統，可使運行成本減少15～20%。
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