多束激光切割技术

点击数:429 发布时间:2010-07-13

固体激光技术允许同时使用多个激光源和激光加工工位,同时具有应急备用激光器,其生产能力也由原来的50%提高到了现在的80%。在目前的激光源连接中,向各个不同固体CO2激光器分配激光的技术方案还略显复杂,但是这种技术有望在不久的将来在汽车制造业中得到广泛的应用。

最近两年,许多汽车工业企业重新选择了激光加工设备进行金属切削加工,原因是使用激光切割设备的环境发生了根本性的变化。

合理地将固体激光源和不同激光加工工位连接在一起,合理地将激光分配到各个激光切割工位,使得激光切割设备的投资减少到了最低的程度。由于多束激光切割技术的使用,购买固体激光加工设备的投资费用相对减少,因此,其性能价格比越来越优。这里所说的多束激光切割是指:一台激光加工设备可以有多个激光束输出,每个激光束相当于一个加工工位,即利用一台激光设备可以同时在多个工位上进行激光切割。这样一来,激光加工设备的负载能力几乎增加了一倍,在一个加工工位上每增加一束固体激光束的输出,将分摊一半的生产费用,而生产能力却增加了一倍。例如,一台功率为2kW、价值25万欧元的激光设备,有4个有效的激光切割器,这相当于有4个激光加工工位。

Trumpf激光技术集团公司生产的固体激光加工设备就提供了这样的可能性。他们生产的激光加工设备共可输出6束激光,其中的4束用于金属切割,另外2束作为应急备用。

激光切割设备除了智能化的激光能源分配以外,还有可靠的生产过程激光系统意外保护功能,这对于汽车制造企业来讲是非常重要的。如果在激光切割过程中一个激光器突然发生故障,那将会带来极大的直接经济损失。利用这种简单易行的应急备用激光器,可以大大地提高整台激光设备的使用性和可靠性能。

在各个激光器之间的输出转换时间约为50μs,在这一极短的时间内,激光切割设备完成了激光能源的输出转换,而激光光导纤维的连接装配并不需要性能匹配。


各个激光加工设备之间和各个激光加工工位之间的数据交换采用的是分散配置的控制方式。这种分散配置的控制方式最主要的优点是不需要中央控制器

激光切割设备的各个控制器由局部总线系统进行连接,使得激光工位处的切割激光直接来自激光源,并能够迅速地加以控制,从而大大地缩短了转换时间。

当出现故障时,例如一根光导纤维出现问题或者光导纤维的连接不正确,则激光传导的路径会马上被切断,该束激光随即转向其他的传导途径。利用Trumpf激光技术集团公司提供的这项技术,使得激光切割设备的利用率从原来的50%提高到了现在的80%。在不同的激光切割工位处,一个或者多个固体激光器采用分时加工的方法进行切割,不仅缩短了等待时间,还消除了对激光功率和激光束质量的限制。

1 大众公司利用固体激光加工设备在Passat轿车生产线中进行激光焊接,采用合适的激光加工设备带来的设

2 当激光束出现问题后,激光光束分配器可以在极短的时间内利用另一光导纤维继续传送激光束