一种多光头多工位激光落料同步加工系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种多光头多工位激光落料同步加工系统，至少包括控制中心、光头、带有板材传送功能的工作台，待加工的板材放置于工作台上并被传送，所述的工作台根据待加工的产品外形，设置有一个主通道和M个相互并列的副通道，M≥1，所述主通道中设置有一个主工位，主工位中的光头与控制系统连接，所有的副通道均与主通道通过工件传送装置相连，任一副通道中均设置有N个串联的副工位，N≥1，每个副工位中的光头均与控制系统连接；工作台的尾端设置有落料堆垛工位，每一个副通道的末端均设置有一个落料堆垛工位，或者全部的副通道共用一个落料堆垛工位。在该系统的基础上结合相关的加工工艺流程，能够大幅的提高加工效率。

A multi head and multi position laser blanking synchronous processing system

【技术实现步骤摘要】
一种多光头多工位激光落料同步加工系统
本技术提供了一种多光头多工位激光落料同步加工系统以及基于该系统的激光落料工艺，属于金属材料加工

技术介绍
把所需材料从板类母材上分离出来，一般称做落料。用各种方法(压力机、剪板机、锯床、火焰切割、等离子切割、激光切割等等)把材料从母材上分离出来，都叫做落料。目前使用最广泛的是冲压落料生产线，用冲模沿封闭轮廓曲线或直线将板料分离，冲下的部分为成品，余下的部分是废料。板料一般放在凹模上，用凸模向下加压。由于凹模凸模的凸边具有刃口，在加压的同时发生剪切作用，从板料上切下所需形状和尺寸的坯料，以便进行下一步工序。有时也可一次落料即得成品。板材冲压生产主要依靠冲模和冲压设备来完成加工，工艺过程便于实现机械化和自动化，生产率很高，操作简便，故零件成本低。并且可以冲压出形状复杂的零件，一般无需再进行切削加工，且废料较少，因而节省原材料和能源消耗。但冲模制造复杂、成本高，只在大批量生产条件下，其优越性才显得突出。况且，传统的冲压落料或剪切落料方式，都会对板材的切口或者表面造成一定的损伤或者细小的裂纹。并且随着材料技术的发展，越来越多的材料被应用于汽车车身，高强钢和铝合金是典型的两种材料。高强钢材料的抗拉强度值较高，延伸率跨度较大，对冲压力、剪切力、模具或刀具的材料及热处理要求也高。冲压、剪切过程中极易出现卡料、明显开裂或细小的裂纹等缺陷。铝合金材料由于较软，冲压落料时易产生顶伤、压伤、刮伤、变形、毛刺大等缺陷，对冲压模具的间隙值、清洁度也比较难控制；剪切也要面临间隙与毛刺的问题。>而激光技术是一种无接触的剪裁技术，不会造成板材产生裂纹。目前随着激光技术的发展，激光切割或焊接的速度已经大幅度的提高，但是受困于激光加工装置及配套的控制系统限制，真正意义上的可行的激光落料生产线面世较困难。现阶段，汽车工业激光切割机的应用主要是三维切割方面，包括六轴机器人激光切割和三维五轴激光切割，用于替代冲孔落料模和修边冲孔模，从而在模具上实现节约1副冲孔落料模，在拉伸模上实现节约2副修边冲孔模，特殊情况下，如有切角模和落料模，也能够节约下来。2015年6月，戴姆勒公司为它在库彭海姆的梅萨德斯奔驰工厂订购了两条德国SCHULER公司的激光落料线，对移动中的金属卷材进行激光切割落料，所加工出的多种形状料片将用于后续工序中的车身成形。随着激光切割技术的发展，一些传统落料线难以加工的形状都能够采用激光落料线加工，激光落料线与传统的落料线相比具有以下优势：1、激光切割加工无须模具，所以也无须进行换模，节省了模具的采购与维护仓储成本。2、单张板料上下料变换成卷板连续剪切，加工速度较快，加工品质也有保障。3、较低的安装成本和占地面积，节省了机械式落料线所必须的重钢结构结构厂房的巨额投资。4、不存在模具成本，落料线的最低加工量大大降低，对于企业、生产厂家来说都非常有利，再少的订单数量都能通过激光落料线加工。5、材料加工范围变宽，材料的强度不是激光切割考虑的问题，使得高强钢、铝合金这些汽车用板轻松加工，也不存在开裂、压伤等问题。6、通过编程软件自动排料，并且节省了采用模具落料必须的材料压边损耗，与普通落料相比材料利用率得到明显提高。7、小批量、新产品的试制和投放周期缩短。然而，激光落料线的弊端也非常明显，其加工效率跟激光器功率、加工路径的长短有关，所以加工总效率最多只有普通落料线的40％，严重制约了激光落料线的发展。解决上述短板的突破点在于多光头系统的开发，但是目前在激光落料线中多光头同步系统是开发及控制的难点。
技术实现思路
本技术解决了
技术介绍
中的不足，提供了一种多光头多工位激光落料同步加工系统，在该系统的基础上结合相关的加工工艺流程，能够在现有的激光落料线的基础上大幅的提高加工效率。实现本技术上述目的所采用的技术方案为：一种多光头多工位激光落料同步加工系统，至少包括控制中心、光头、带有板材传送功能的工作台，待加工的板材放置于工作台上并被传送，所述的工作台根据待加工的产品外形，设置有一个主通道和M个相互并列的副通道，M≥1，所述主通道中设置有一个主工位，主工位中的光头与控制系统连接，所有的副通道均与主通道通过工件传送装置相连，任一副通道中均设置有N个串联的副工位，N≥1，每个副工位中的光头均与控制系统连接；工作台的尾端设置有落料堆垛工位，每一个副通道的末端均设置有一个落料堆垛工位，或者全部的副通道共用一个落料堆垛工位。当副通道设置有两个以上时，不同的副通道之间采用上下并列或左右并列的方式排布。所述工件传送装置为上下旋转分导传送装置或左右分导传送装置。与现有技术相比，本技术具有以下优点：由于在现有的激光落料线中多光头同步系统是开发及控制的难点，本申请中创造性的提出了多工位断料加工这一构思，将单个产品的加工外形进行分解，在两个以上的工位中同时进行断料加工，这样同步同时分工位连线切割产品，能够简化控制工艺，大幅度提高产出效率并节约成本。附图说明图1为实施例1中所采用的多光头多工位激光落料同步加工系统布设图；图2为实施例1中作为对比的激光落料线加工示意图。图3为实施例2中所采用的多光头多工位激光落料同步加工系统布设图；图4为实施例2中待加工的工件外形图。图5为实施例3中所采用的多光头多工位激光落料同步加工系统布设图；图6为实施例3中待加工的工件外形图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术做详细具体的说明，但是本技术的保护范围并不局限于以下实施例。实施例1本实施例中以汽车车身上某部件的加工为例进行说明，该部件首先从卷料中切割成型，然后进入后续的锻压等工序。卷料的参数如下：卷重20吨，板厚1毫米，卷宽1.4米，理论卷长1819.84米，采用步进式伺服送料方式，送料步长1米，各种落料线伺服送料节拍速度均相同。本实施例中待加工的产品外形结构如图1所示，单个工件的加工长度累计为3.4米，包括1.4米的主切断长度和2个1米的副切长度。采用传统的机械冲压落料，其加工数据统计如下表所示：综合统计后，单个工件加工需要用时2.3秒。上述数据是采用的20吨卷料所做统计，而国内汽车行业加工目前基本上采用的小卷，且90％订货卷重为10吨左右。所以若以10吨和15吨卷料进行统计的话，采用机械冲压落料单个工件的加工耗时平均为3.0秒和2.5秒。本领域中目前所采用的激光落料线一般设置三个光头(更多的光头在设计及控制上存在较大难度)，在对上述产品加工时，按照图2所示进行加工，其中一个光头完成主切断长度1.4米，另外两个光头分别完成一个1米的副切长度。其加工效率统计如下表所示：激光切割速度40米/分钟0.67米/秒平均送料速度80米/分钟80次/分钟0.75秒/次取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多光头多工位激光落料同步加工系统，至少包括控制中心、光头、带有板材传送功能的工作台，待加工的板材放置于工作台上并被传送，其特征在于：所述的工作台根据待加工的产品外形，设置有一个主通道和M个相互并列的副通道，M≥1，所述主通道中设置有一个主工位，主工位中的光头与控制系统连接，所有的副通道均与主通道通过工件传送装置相连，任一副通道中均设置有N个串联的副工位，N≥1，每个副工位中的光头均与控制系统连接；工作台的尾端设置有落料堆垛工位，每一个副通道的末端均设置有一个落料堆垛工位，或者全部的副通道共用一个落料堆垛工位。/n

【技术特征摘要】
1.一种多光头多工位激光落料同步加工系统，至少包括控制中心、光头、带有板材传送功能的工作台，待加工的板材放置于工作台上并被传送，其特征在于：所述的工作台根据待加工的产品外形，设置有一个主通道和M个相互并列的副通道，M≥1，所述主通道中设置有一个主工位，主工位中的光头与控制系统连接，所有的副通道均与主通道通过工件传送装置相连，任一副通道中均设置有N个串联的副工位，N≥1，每个副工位中的光头均与控制系统连接；工作台的尾端设...

【专利技术属性】
技术研发人员：余小刚，
申请(专利权)人：武汉宁致远汽车配件有限公司，余小刚，
类型：新型
国别省市：湖北;42