一种激光净料切割生产线

洪 超，周鹏飞，潘峻城，孙 谦

（江苏扬力数控机床有限公司，江苏 扬州 225127）

目前激光切割这种加工方式已经在钣金件加工行业中普遍使用，但随着客户产品批量生产对降低成本、自动化生产的不断追求，传统的标准规格的板料进行套料切割加工方式，存在其板料采购成本高、板材未净料利用、自动化程度低等缺点。本文将结合我公司最新研制用于箱壳生产的CL6213SF激光净料切割生产线项目，介绍了可以直接使用卷料钢板进行两侧净料切割的自动化生产线，系统分析了该生产线的各个组成部分。

1 设计方案

激光净料切割生产线，主要部件包括：开卷整平送料装置、激光切割装置、出料输送装置。开卷整平送料装置将所需加工的固定宽带的卷料钢板进行整平，并将平整的钢带板料输出给激光切割装置。激光切割装置根据相应的加工图纸对钢带板料进行切割加工，加工完毕后成品零件由出料输送装置输出。

2 生产线主要部件

2.1 卷料校平送料装置

卷料整平送料装置，主要由卷料架、上料台车、整平送料、测长轮等组成。开卷是将料卷固定在料架主轴扩缩部位上，支撑料卷内径的支撑台，自动运行中通过料环控制指令让主轴间歇式转动开卷放料，配置料卷直径检测，用跟随系统控制开卷速度，保证开卷线速度是匀速度，改善散料状况。上料台车固定在料架底脚中心位置，通过液压油缸升降材料，使材料内径中间对准主轴中心，手动操作移动料架，实现上料功能。整平送料装置利用反弯曲原理释放材料弯曲应力以矫直板材，并将所需的长度送到后续工艺，其主要由前后导料轮、入料辊、整平辊、方向偏心辊、送料辊、辅助辊等组成。测长轮采用气压缸控制测长辊开合，使用时测长辊压住材料，材料向前送料时，同步带动测长辊转动，测量辊与编码器相连，材料实际所送长度经编码器反馈到PLC，PLC重新控制伺服对所送长度进行误差修正，能实际在送料过程中不断检测,不断修正送料误差。

2.2 激光切割装置

激光切割装置，主要由机身、横梁、切割头、托料台、挡料轮等组成。主机身采用钢板焊接结构设计，与横梁配合的两侧分别安装有导轨、齿条，横梁通过两侧电机的同步驱动沿X方向运动。横梁两侧配有伺服电机、减速机、齿轮，其双侧驱动保证了横梁X轴方向的平稳运行。切割装置中配有Z轴方向的丝杠和导轨，该设计让其搭载的光纤激光切割头具有X、Y、Z三个方向的运动能力。固定式滑动工作台安装于主机身内侧，由多根安装有铜材质的滑动支撑的梁组成，在其两侧的梁上安装有多个控制料片左右位置的导向滚轮，梁两侧设计有导轨支撑，使用伺服电机驱动滚珠丝杠移动两侧的梁来自动匹配输入卷料料片的宽度。

2.3 出料输送装置

出料输送装置安装于激光切割装置后侧，采用皮带输送或滚轮输送，具体由客户的工件确定输送方式。由于是固定式滑动工作台，所以卷料料片的输出是依靠送料装置推动整个卷料料片前进，那么在切割过程中需要对切割工艺顺序进行预处理，先切割零件与卷料料片分开以外的其他轮廓，然后开始送料，当切割零件大部分位于出料输送装置上方时，再切割零件与卷料料片相连部分，通过出料输送装置的转动移动切割零件，由此出料输送装置与激光切割装置相互配合，可以快速输出切割加工完成的工件。

图4 出料输送装置

3 结束语

本文设计了一种激光净料切割生产线，较为详细地介绍了其机械结构特点、工作原理。该生产线可以实现净料加工，大幅度提高了材料利用率，实现从卷料到成品的批量自动化加工，具有高效生产能力，提高了客户在生产过程中的竞争优势。