华工蓝天自动化激光切割落料设备的应用

金属落料工序是五金材料、汽车零件等工件生产的最基本过程，需要耗费大量的人力物力进行生产，如何节约成本、提升效率和品质，都是厂家关注的问题。目前国内生产厂家流行的生产方式是将卷料进行开卷校平，再由送料机送入压力机进行落料生产，由于需要制造大量的落料模具，设备投资和后续的使用成本高，且设备的柔性化低也带来了大量的投资浪费。如何节约成本、提升效率和品质，都是厂家关注的问题。

一、目前行业问题

1、如何有效地提高毛坯材料利用率？

一个大型的生产厂每月的片材用量数以千吨计，片材利用率提高数个百分点，所产生的效益每年将达到上千万！

2、如何降低成本和提高生产效率？

一般生产厂家投入大量人力及设备、场地、能耗，以满足冲压落片生产的要求，随着各方面成本的增加和市场竞争的日益激烈，降低成本、提高生产效率成为当务之急。

二、现有生产方式介绍

目前行业内主要采用下列毛坯落料方式：

① 单张方料进行落片的生产方式

② 卷料送进落片生产方式

③ 大型自动化落料生产方式

1、单张方料进行落片的生产方式：

根据片材尺寸进行分条横剪，形成单张方料，然后人工操作进行板材落料。这种方式适合一些小批量的生产，但先进行分条横剪，加大了设备、场地、人员和能耗的投入，增加了片材受损的机会，且片材需预留10-20mm的加工边缘，材料利用率比较低。

2、卷料送进的落片生产方式：

根据毛坯的尺寸定制卷料，然后采用自动方式送料进入冲压设备进行冲孔落料。这是许多汽车零部件厂家应用的生产方式，效率比较低，且片材也需预留加工边缘，材料利用率也比较低。

三、开卷送料线

1、设备组成：上料台车－开卷机－校平机－活套－送料－压力机－成品输送―成品码垛－废料处理

2、加工方式：采用带材进行冲压，自动送料，材料利用率低。

四、大型自动化落料生产线

1、大型自动化落料生产方式

目前有实力的大型汽车制造、材料配送行业的企业普遍使用的自动化落料设备，可以将卷料进行开卷校平，再由送料机送入落料压力机进行落料生产并进行自动码垛，其工作效率高，产品质量好，适合大批量产品的生产。但此类设备售价昂贵，且需要制造大量的落料模具，设备投资和后续的使用成本高，设备柔性化低也带来了大量的投资浪费。

2、大型自动化落料生产线示意图

五、创新的激光切割落料生产线

1、创新的激光切割落料设备

我公司于2010年开始研发新型的激光切割落料设备，取得了三项国家实用新型专利，有一项正在申报国家发明专利，并且申报了欧盟和美国的专利保护，我们制造的第一台样机已经在浙江由达集团投产使用。

专利证书（一）实用新型专利：可对运动带料进行下料的激光切割设备

专利证书（二）实用新型专利：一种输送链式或输送带式激光切割平台

专利证书（三）实用新型专利：采用激光切割技术的开卷落料生产设备；该项目也同时申请了发明专利。

2、采用激光切割的落料方式介绍

激光切割是利用聚焦后的激光束作为主要热源的热切割方法，由于激光束聚集在很小的区域，使得能量高度集中，能够对局部进行迅速加热，使加工部位蒸发。此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其它部分，所造成的变形很小。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再作进一步的处理。无需采用模具即可实现复杂形状坯料的加工，柔性化程度高。

在通用的带料剪切设备中有一种叫做飞剪，它的工作方式是在带料运动中进行跟踪剪切，以得到一定长度的坯料，由于是在运动中进行剪切，飞剪可以大幅提高下料的速度，目前得到广泛的应用，但是由于切刀是直线的，所以只能得到矩形和梯形坯料，应用范围受到限制。

而现有的激光切割设备，可以进行各种形状的切割，但现有设备在进行切割时板料都是静止的，进料和出料不能同时进行，影响了带料的处理速度。

本激光切割落料线对上述两种设备的工作理念进行巧妙组合，即在带料运动中用激光切割机对其进行飞割（跟随切割），其目的是为了解决连续的金属和非金属带料的无模具快速下料问题，以降低下料的设备的投资及模具消耗成本并且有效提高材料的利用率。

3、设备组成

整套采用激光切割技术的开卷落料生产设备，由上料台车、开卷机、校平机、缓冲活套、伺服送料机（如采用伺服校平送料一体机，则可以取代前面的校平机和缓冲活套，减少占地面积）、激光切割装置、切割平台、码垛装置、废料处理系统、液压气动系统及电气控制系统组成，通过系统控制的激光切割头在激光切割平台上进行的三维运动切割，代替压力机及模具，实现对金属带料的自动落料

4、激光切割落料生产线的特点

①设备投资低：与现有大型落料生产设备相比，激光切割落料生产线设备质量小，能耗低，且无需复杂的设备基础，大大降低了前期投资和后期维护使用成本。

②产出效率高：与现有激光切割设备相比，激光切割落料生产线使用卷料进行坯料生产，代替了卷材先切片再在设备上切割的生产工艺，提高了生产效率。

③灵活性高：无需制造模具，采用先进的排样软件及控制系统，产品规格形状转换迅速，适合各种批量产品生产。

④维护成本低：采用10万小时免维护的ＩＰＧ光纤激光切割器，性能可靠；同时激光切割速度快，不锈钢的切割速度可达到每分钟35米/分钟（厚度1mm时），可快速完成切割下料。

⑤产品品质高：采用高精度的校平机、高精度的送料及切割系统、先进的自动码垛系统等，可适应各种金属材料的零件坯料生产。

⑥使用成本低：由于不需要模具进行冲压，降低了模具制造和维护费用；同时设备没有使用大型压力机，生产能耗大大降低，也降低了环境噪音。

⑦柳材料利用率高：因为使用卷料进行连续生产，不会产生单片时料头料尾的损耗；同时设备采用优化排样，将各种形状的零件组合进行无搭边切割，减少了材料损耗，提高了材料利用率。

5、激光切割落料设备应用前景：

①符合社会节能减排的发展规划。

②提高毛坯质量，同时方便企业物料管理，减少物料损耗。

③不需要模具投入，设备柔性好，可更大化的满足用户的产品需求。