作為(wei) 機床製造商或零件製造廠,必須對生產(chan) 裝置的智能化操作程度做出選擇。談到生產(chan) ,無論是想製造工業(ye) 用切割機、焊接機還是膠合機,人機交互都是當今不可缺少的技術。今天的新穎構思以及公司與(yu) 用戶、學會(hui) 、大學、技能培訓中心的密切協作,將會(hui) 創造明天的“尖端技術 ”。
對大範圍的材料種類、規格和形態來說,激光切割已經成為(wei) 一種常規手段,其應用範圍正在穩定增大,而且這一切應用都需要激光機以及工件與(yu) 機器之間的接口具有高度的柔性。
為(wei) 了滿足最終用戶的特殊需要並考慮到激光機的靈活性, 近年來開發了許多款式的切割頭和噴嘴體(ti) 。多個(ge) 傳(chuan) 感器能保證即使在處理鍍膜工件表麵時也能產(chan) 生穩定一致的切割質量, 而且傳(chuan) 感器與(yu) 切割頭一體(ti) 化,增加了過程安全性並使加工時間保持最小化。
在三維應用中利用連續回轉式直線驅動軸並需要細長的噴嘴體(ti) ,這些用途越來越精密複雜,因此萬(wan) 一噴嘴電極或者其它表麵發生碰撞,傳(chuan) 感器控製電路必須能夠對等離子體(ti) 、速度和故障信號產(chan) 生的幹擾進行補償(chang) 。為(wei) 了控製過程參數以保證穩定一致的產(chan) 品質量,如今利用微控製器進行過程監測和調節。
激光切割傳(chuan) 感器技術的一個(ge) 新發展是速度傳(chuan) 感器。PS 130過程傳(chuan) 感器最初是針對激光穿孔而開發的,並且計劃與(yu) Precitec生產(chan) 的 Lasermatic或Lasermatic Z 聚焦頭一道控製 CO2 激光穿孔和切割過程。這個(ge) 傳(chuan) 感器係統由測算裝置、前置放大器和傳(chuan) 感器組成,用來估算激光機在切割過程發出的可見光譜和紅外線譜。這種估算在處理不鏽鋼或厚板料的情況下是特別準確的,因為(wei) 一旦發生錯誤可以立即得到糾正。采用 PS 130有利於(yu) 減少不合格或不完全的切割。
去年,W.A. 惠特尼公司將PS 130裝入PlateLASER係統。這些係統完全可以在生產(chan) 環境下處理薄板和厚板,該處理過程的一個(ge) 關(guan) 鍵要素是每個(ge) 係統的獨立透鏡軸能夠迅速實時地調整聚焦位置。惠特尼智能激光控製器自動完成上述的透鏡位置調整和實際上任何過程參數的調整。所有參數可以利用材料參數庫(Material Parameter Libraries)進行設置,使自動穿孔、自動導入、自動轉向以及速度傳(chuan) 感式切割過程能夠進行實時調整。
在係統的初始開發階段,沒有采用任何穿透探測方法,因為(wei) 利用PlateLASER係統切割1-1/4"材料時,穿透過程如此迅速和穩定,所以人們(men) 認為(wei) 這種探測是沒有必要的。在穿孔過程中,隻要透鏡的聚焦位置跟隨燃點向下移動,就能在材料上形成精密的小孔。這使穿透時間最小化,並使周圍材料保持冷卻狀態,為(wei) 精密切割酌留餘(yu) 地。PlateLASER係統穿孔速度高,無須附加單獨的噴嘴、切割頭或耗時的預穿孔操作。
不過,為(wei) 了盡力使切割過程達到極限厚度和/或進給速率並依然保持穩定的生產(chan) 水平,該係統需要配備監控裝置。惠特尼開發了自調式實時過程控製選件,並把PS 130穿孔傳(chuan) 感器作為(wei) 反饋機構,其反饋信號基於(yu) 材料參數庫的參數設置。
在穿孔過程中,一旦指示材料刺穿的信號電平下降,就引起穿孔例行程序終止。
在切割過程中設置了多個(ge) 信號電平觸發器。一旦切割過程(因材料變形、難以執行的程控幾何特征等)發生問題,觸發信號電平將高於(yu) 正常電平。此時,切割過程自動減慢或暫停,直到信號返回正常電平。當信號下降到“恢複切割觸發電平”時,進給速率迅速返回正常速度。隻要PS 130信號再次上升,該過程再次重複。如果發生災難性事件(對切割過程造成不可恢複的破壞),觸發信號便達到“事故信號電平”,引起切割過程中止並發出警示信號。
自調式過程監視器對最終用戶大有裨益:可以更快地加工材料而不必持續監督;可以充滿信心地提高進給速率,使之突破保守水平並使切割過程以穩健的生產(chan) 水平繼續進行。而且,Whitney係統的快速穿孔時間可以縮短0.1~ 2.0 s,隨著多次穿孔循環,這可以積累成為(wei) 巨大的生產(chan) 時間效益。
問題得以防範,使切割過程能夠自動恢複或人工幹預,以免報廢材料和浪費生產(chan) 時間,而且可以避免對噴嘴、透鏡或其它係統部件造成損壞。正如自調式過程監控器選件所實現的,傳(chuan) 感器除了產(chan) 生快速穿孔時間以外,還為(wei) 厚板和薄板切割過程提供額外的性能和可靠性保證手段。
高度精確的非接觸式傳(chuan) 感器係統是當今技術的關(guan) 鍵要素,這些傳(chuan) 感器利用光電測量技術,使一些現代化加工方法能夠得到可靠的應用。公司將通過光學、電子和機械部件的創新抓緊開發傑出的適合於(yu) 激光材料加工和過程監控需要的光電子學和圖象處理解決(jue) 方案,以提供更能創造價(jia) 值的生產(chan) 環境。
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