汽車零部件的鈑金覆蓋件包含機蓋、後蓋箱、水箱架、保險杠、葉子板、車門，還有底盤件的元寶梁、控製臂、後橋，以及駕駛室框架的高壓成型管等等，往往需要三維的切割，包括修邊和衝(chong) 孔等，傳(chuan) 統工藝有開模衝(chong) 壓，等離子切割，機械雕銑或五軸機床激光切割等。

在樣車試製、小批量試生產(chan) 、變形車、特種車和備件市場維修市場中，傳(chuan) 統的模具衝(chong) 壓工藝顯然不能發揮其優(you) 勢。衝(chong) 壓件的內(nei) 框、孔、內(nei) 輪廓和外輪廓等的切邊和切孔等工作隻能依靠手工完成，操作困難，出現廢品的機率較高，無法保證不同切割件的重複精度，無法滿足市場上對產(chan) 品質量越來越苛刻的要求。手工操作的加工時間長，加工後的產(chan) 品必須逐件進行檢驗，很難符合車型開發周期越來越短的客觀要求。而且車型改變時需要更換全套模具，投資風險較大。

等離子切割的方式，導致切口邊緣不整齊，需要下一道工序來打磨，費時費工。小孔隻能用手鑽或衝(chong) 床來加工，工作效率低下。手持離子設備對人體(ti) 有一定的輻射，粉塵嚴(yan) 重汙染人體(ti) 健康。而且等離子工人的用工管理對企業(ye) 主也是一個(ge) 棘手的問題。等離子切割的流程較為(wei) 繁瑣，圖示如下：

高壓成型管的端麵切割和開槽挖孔，傳(chuan) 統工藝是采用機械雕銑的方式，加工效率低下，圖為(wei) 工作現場：

一些規模較大的生產(chan) 廠家，率先引進了國外先進的五軸鐳射切割機，大大改善了工藝效果，提高了生產(chan) 效率。因為(wei) 五軸機床目前基本上都是整機國外進口，價(jia) 格極其昂貴，動輒三五百萬(wan) 以上的設備價(jia) 位，對廣大中小型生產(chan) 廠家是一個(ge) 難以普及的門檻。而且目前三四百萬(wan) 的中低端的五軸鐳射切割機，選配的激光器基本上都是2KW的快軸流CO2激光器，需要充He,Ne,CO2等氣體(ti) ，充氣費用在20元/小時左右，係統耗電在30KW左右，加上輔助切割的氧氣費用和零星耗材，累計每小時的使用費用高達80元左右。包含冷卻包含充氣在內(nei) 的係統占地麵積高達數十平米。圖為(wei) 進口的五軸激光機床的工作現場。

        我公司根據前期大量的市場調研，結合汽車鈑金覆蓋件和底盤件的行業(ye) 特點，現推出工業(ye) 機器人＋光纖激光器的組合進行三維切割，整機價(jia) 位在100－200萬(wan) 元，耗材耗電總費用控製在每小時20元內(nei) ，徹底有效的解決(jue) 了上述問題。

 首先，用工業(ye) 機器人代替五軸機床。兩(liang) 者都能進行空間軌跡的描述實現三維立體(ti) 切割，工業(ye) 機器人的重複定位精度比五軸機床稍低，約為(wei) ±100uM，但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤件行業(ye) 的精度要求了。而采用工業(ye) 機器人大大降低了係統的成本造價(jia) ，減少了耗電係統費用和係統運行維護費用，減少了係統的占地麵積。

其次，用光纖激光器代替CO2激光器。光纖激光技術是近幾年高速發展的激光技術，相比傳(chuan) 統激光，具有更好的切割質量，更低的係統造價(jia) ，更長的使用壽命和更低的維護費用，更低的耗電。關(guan) 鍵是光纖激光器的激光可以通過光纖傳(chuan) 輸，方便與(yu) 工業(ye) 機器人連接，實現柔性加工。

其三，本係統唯一的缺陷，是隻能加工金屬工件，不能加工非金屬工件。這是因為(wei) 本係統采用的是光纖激光，其波長為(wei) 1064NM，相對於(yu) 波長為(wei) 10640NM的CO2激光，不易為(wei) 非金屬工件所吸收的緣故。

總之，采用工業(ye) 機器人＋光纖激光器的組合進行加工，修邊衝(chong) 孔等工藝一次完成，切口整齊無需後道工藝再處理，大大縮短了工藝流程，降低了人工成本和模具費用的投入，也提高了產(chan) 品檔次和產(chan) 品附加值。選配我公司的離線編程軟件，通過數模直接生成切割軌跡，拋棄了繁雜的人工示教，更加適合小批量多批次的維修市場、新品試製和非標定製等一些個(ge) 性化的切割需求。而且，投資高柔性高效率的激光切割設備，來代替昂貴的衝(chong) 壓設備和剪裁設備，可以更加靈活的更換產(chan) 品，把握市場。

耗電耗材：

係統耗電：<8KW（根據選配激光器功率大小而異）

零星耗材：<0.5元/小時（包括高功率激光器水冷係統的濾芯、切割頭氣嘴和切割頭保護鏡片）

吹氣費用：<6元/小時（以用純氧輔助切割2MM內(nei) 碳鋼為(wei) 例）

性能指標:

激光功率:200W/300W/400W/500W/1000（根據工件材質和料厚可選）

激光波長:1070NM

工作區域:半徑2米的半球形工作區域（選配半徑2米的機械手）

切割速度:0-15米/分鍾（根據功率大小和工件材質與(yu) 厚度可調）

供電電源:三相交流380V

用電功率: <8KW（根據選配激光器功率大小而定）

冷卻方式:風冷/水冷（根據選配激光器功率大小而定）

切割頭焦距：5－7英寸（根據工件厚度可選）

機械手重複定位精度：±0.1MM

機械手保護等級：IP65

      係統使用壽命：十萬(wan) 小時

係統保修:2年

係統選型：

1. 根據工件大小選配不同臂長的機械手。在置頂安裝的情況下，機械手為(wei) 半球麵的工作區域，考慮到用戶的實際加工情況和後期產(chan) 品升級空間，建議采用臂長2.01米的機械手，可達直徑3米的半球形加工區域。

2. 根據工件材質和厚薄選配不同功率級別的光纖激光器。金屬的切割以碳鋼、鋁和不鏽鋼三種為(wei) 代表，鋁等為(wei) 高反射材料，同樣料厚情況下需選配更大功率的激光器，碳鋼比較容易切割，典型參數為(wei) 2MM內(nei) 厚碳鋼選用200W激光器。具體(ti) 選型可接洽我公司工藝工程師。

3. 根據工件厚薄選配不同焦距的切割頭，有3、5、7英寸可供選配。6mm以下薄板切割可選5英寸的中焦距切割頭，6mm 以上中厚板切割一般選用7英寸的長焦距切割頭。

4. 根據實際需要選配離線編程軟件。

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三維切割係統的七大技術優(you) 勢：

1.因為(wei) 采用了業(ye) 內(nei) 最高精度的史陶比爾機械手，本體(ti) 較輕，切割速度快，在小弧度的精細切割和大邊的高速切割方麵具有明顯優(you) 勢，實際切割速度可以達到18米/分鍾而無抖動，綜合加工效率是其他品牌機械手組合的兩(liang) 倍，性價(jia) 比高，還可以節約一組的耗材和人工，後期可以少追加設備也能滿足產(chan) 能要求。典型參數為(wei) 0.8MM厚碳鋼用300W激光器，大邊的切割速度可達10米 /分鍾以上， 采用400W激光器可達15米/分鍾以上。有些品牌的機械手，因為(wei) 自重高達四五百公斤，吊裝後微小的抖動會(hui) 通過2米臂長的放大，影響切割精度，所以不管用多大的激光器，實際切割速度一般不會(hui) 超過6米/分鍾。

2.切割精度高。係統重複定位精度高達±0.1M，完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件行業(ye) 的精度需求。可切割直徑小至2MM的小圓，切割效果圓滑美觀，目測無形變和毛刺。

3.切割幅麵大，實際死角小。選配臂長2.01米的機械手，除了實現直徑達3米的半球形三維加工區域外，還可實現2.5米×1.25米的二維平麵切割

4.針對三維切割的現場情況，我公司自行開發了三維切割頭，性能穩定，價(jia) 格低廉，維修便捷。在汽車鈑金覆蓋件行業(ye) ，工件的形變和破損會(hui) 引起切割頭的碰撞，加上工人操作的失誤，切割頭的碰撞與(yu) 損壞更是不可避免的。而國外切割頭的維修周期長，價(jia) 格昂貴，耗材費用偏高。

5. 根據實際需要選配離線編程軟件，可讀取UG,SOLIDWORK等三維作圖軟件導出的vda,igs,x_t,sldprt,prt,stp,ipt,par等格式的數模，修改後直接生成切割軌跡，代替人工示教，簡單易用。

6. 工業(ye) 控製理念，模塊化設計，全係統的防護等級為(wei) IP55,機械手防護等級更是高達IP65，係統集成度高，故障少，抗衝(chong) 擊振動，抗灰塵，無須光學調整或維護，真正適合於(yu) 工業(ye) 加工領域的應用。而其他同類產(chan) 品為(wei) 簡單集成，設備的穩定性較差。

7.係統的工藝性和易用性較好。我公司對史陶比爾的機械手軟件做了大量的二次開發，很多人性化的功能可以實現，如專(zhuan) 家數據庫功能。不同的材質（如碳鋼和鍍鋅板和不鏽鋼），不同的料厚，不同的速度，需要對應不同的激光功率和吹氧壓力,我公司通過自行開發的數據庫功能模塊來實現參數的自動匹配，這就大大降低了對操作工人的要求，降低了對工人的管理難度。