Оптоволоконный лазерный станок в защитной кабине XTC-1510A/3000 Raycus

Применение

Оптоволоконные лазеры на сегодняшний день являются очень популярным и высокоэффективным оборудованием для резки различных металлов, таких как нержавеющая, углеродистая сталь. В настоящее время оптоволоконные лазеры широко применяются в индустриях производства кухонной утвари, стальной мебели, лифтов и подъемников, автозапчастей и так далее.

Особенности конструкции

	Защитная кабина Благодаря полностью защитной конструкции оператор не пострадает от излучения лазерного луча. Смог внутри немедленно удаляется с помощью зональной системы дымоудаления, благодаря чему машина безвредна для окружающей среды. Смотровое окно выполнено из специального защитного стекла по европейским стандартам CE.
	Сварная станина из труб Сварная станина из труб подходит для резки тонкого листового металла. Невысокая стоимость относительно станков на станине из листового металла. Ремонтопригодность.
	Автоматическая дверь и выдвижной рабочий стол Управлять электрической дверью легко и быстро. Благодаря выдвижному рабочему столу операторам удобнее загружать и выгружать металлические листы.
	Современный вертикально-ориентированный экран и камера высокого разрешения Вертикально-ориентированный экран из закаленного стекла, отличающийся от обычных горизонтальных экранов, быстрая реакция, высокая контрастность, широкий угол обзора, низкое энергопотребление, высокое разрешение. Низкая отражательная способность - удобство работы в любых условиях. В кабине установлена камера с высоким разрешением, которую можно просматривать через внешний монитор и, таким образом, отслеживать процесс резки.
	Литой алюминиевый портал Высокопрочный литой портал 5-го поколения изготовлен из авиационного алюминия. Данный сплав отличается повышенной прочностью, легкостью, пластичностью и стойкостью к коррозии, благодаря особой методике закалки в течение длительного времени в агрессивной атмосферной среде, которую называют «эффектом старения». Металл портала подвергается прессованию весом в 4300т. После закалки его прочность может достигать класса T6, что является показателем максимальной твердости и прочности сплава. Характеристики сплава не только существенно увеличивают срок эксплуатации портала, но и значительно увеличивают скорость обработки материала.
	Режущая голова с автофокусом BOCI BLT310 BLT310 представляет собой высокоэффективную интеллектуальную головку для лазерной резки, разработанная компаниями BOCI и Friendness для использования с лазерами небольшой и средней мощности. Имеет конструкцию, предназначенную для предотвращения столкновений. В режиме реального времени осуществляет мониторинг выходного потока газа в процессе резки. Интерфейс волокна: QBH, EOC; Диапазон регулировки фокуса: ±50мм; Рабочая температура: 5～55℃; Температура хранения: -25～+55 ℃; Размер: 405 x 119; Вес: 5 кг.
	Лазерный источник Raycus Серия волоконно-оптических лазеров третьего поколения с одним модулем. Бренд №1 в Китае. Запатентованная конструкция для бесперебойной работы и легкого обслуживания. Устойчивый к суровым условиям окружающей среды. Синхронизированное управление лазерным источником. Прямое управление всеми функциями оптоволоконного лазера. Ресурс работы 100 000 моточасов.
	Сервоприводы VEICHI Veichi является инновационной компанией в области промышленной автоматизации, имеет сильную команду разработчиков и поддерживает крепкие связи с известными университетами и исследовательскими институтами. В настоящее время Veichi принадлежит более 110 патентов в области интеллектуальной собственности и промышленных технологий, многое из которых являются ключевыми в отрасли. Энкодер с высоким разрешением; Высокая скорость до 6000 об/мин; Низкий уровень шума и вибраций; Скорость теплоотдача выше, а распределение тепла более равномерное; Высокая надежность и высокая стабильность; Объем сокращен на 20%; Степень защиты IP65.
	Редуктор Taifu Редукторы Taifu представляют передовые технологии, обеспечивая высокий контроль над точностью в сравнении с многими другими брендами. Эти редукторы оснащены полностью закрытыми подшипниками с маслостойкими и высокотемпературными уплотнениями, предотвращающими утечку смазочного масла при высоких скоростях. Обеспечивает повышенную концентричность, плавную работу, минимальные вибрации и шум, а также высокую эффективность передачи. Кроме того, редукторы Taifu изготовлены из высококачественной сплавной стали, обработанной методом карбонитридного закалывания для улучшения стойкости к износу.
	Зубчатая передача «шестерня-рейка» LAAK Зубчатые передачи LAAK характеризует: Геометрическая точность всех размеров; Прямизна, параллельность и перпендикулярность поверхностей; Твердость закаленной поверхности, а также глубокий слой закалки. Зубчатая рейка в отличие от шарико-винтовой пары дает инженерам больше возможностей для создания длинных дистанций перемещения, так как винтовая пара имеет ограничения по длине, ввиду провисания, профиль же зубчатых реек позволяет избежать провисания на больших длинах. Возможно как перемещение рейки относительно неподвижной шестерни, так и шестерни (вместе с приводом) относительно рейки.
	Высокоточные направляющие PEK/LAAK Перемещение портала и лазерной головки осуществляется по линейным направляющим PEK (Италия) / LAAK (Тайвань). Направляющие отвечают всем международным и европейским стандартам и производится с непрерывным контролем качества. Особенности: плавный ход, высокая точность и надежность, большая грузоподъемность, уплотненные каретки, низкое трение, низкий уровень шума, легкость установки.
	Датчик низкого давления Датчик низкого давления нужен для предотвращения работы станка при низком давлении газа в случаях когда кончился баллон или оператор забыл включить подачу. При отсутствии газа резка идёт с порчей металла и высоким шансом повреждения компонентов режущей головы станка.
	Пропорциональный клапан Aventics Высокоэффективный и экономичный пропорциональный клапан с цифровым управлением, который идеально подходит для регулирования давления. Отличается компактным размером и простой в использовании модульной конструкцией. Клапан имеет низкое энергопотребление и малое время отклика.
	Автоматическая система смазки Все подвижные механизмы станка закрыты защитными кожухами для предотвращения попадания крупно и мелкодисперсной металлической пыли. Для удобства эксплуатации лазерный комплекс оснащён централизованной системой автоматической смазки. Система подаёт смазывающую жидкость в подвижные элементы с заданным давлением и интервалом.
	Дистанционный пульт управления Позволяет оператору выполнять наиболее востребованные действия, не подходя к ЧПУ. Запуск/остановка программ, обратный ход, увеличение/уменьшение фокусного расстояния, изменение скорости подачи. Позволяет сократить время позиционирования режущей головы на 30%. Дает возможность контролировать раскрой и оперативно реагировать при необходимости.
	Водяной чиллер Автоматический чиллер для охлаждения излучателей лазерных станков. Этот чиллер имеет большую мощность, что позволяет непрерывно охлаждать лазерную систему. Регулировка температуры осуществляется в автоматическом режиме.
	Вытяжной вентилятор Вытяжной вентилятор используется для удаления газов горения. Для подключения вентилятора необходимо предусмотреть удаленное выключение. Если в помещении предусмотрена система очистки воздуха, можно подключить вентилятор к этой системе.
	Поддон для сбора продуктов резки Удобный поддон на колесиках для сбора продуктов резки.

Система управления Cypcut 2000E

Все электрические компоненты от производителя SCHNEIDER ELECTRONIC интегрированы в стойку управления ЧПУ. Из предустановленного П.О. происходит управление лазерным комплексом, а также калибровка необходимых узлов перед запуском в работу оборудования.

Программное обеспечение CypCut имеет простое управление, ориентированное на пользователя. Реализованы функции, существенно упрощающие и оптимизирующие процесс раскроя. Это такие функции как:

• Пауза;
• Обратный ход по контуру;
• Быстрый переход к любой врезке;
• Быстрое изменение точки врезки;
• Начало резки с любого места контура;
• Оптимальный выбор начала резки контура;
• Расчёт динамических параметров перемещений;
• Контроль соответствия обрабатываемой детали исходному чертежу;
• Быстрая загрузка готовых чертежей и программ и пр.

Режимы прожига, гравировки и резки настраиваются оператором по отдельности до начала резки. Оператору не придется останавливать процесс обработки материала, чтобы перенастроить станок и ввести новые установки, т.к. переключение между режимами происходит автоматически, что увеличивает производительность раскройного комплекса.

Для получения качественных острых и прямых углов мощность лазерного излучения автоматически регулируется в зависимости от скорости передвижения оптической головки. При нулевой скорости движения оптической головки (в момент остановки на углу) выходная мощность излучения равняется минимальной мощности, заданной в настройках, что предотвращает выгорание углов.

Для указанных в библиотеке материалов ПО CypCut производит автоматический расчет времени обработки деталей, полезного использования материала, количества деталей; стоимости одного часа резки, одного метра реза, одной пробивки. Полученные данные существенно упрощают расчет стоимости отдельных деталей и сборок, например, при резке сторонних заказов и расчете себестоимости продукции и отходов.

Функция перемещения прыжками в процессе резки, функция обратной резки, позволяющая вернуться к не прорезанному участку в случае нарушения условий процесса, линейная /круговая интерполяция и функция компенсации ширины реза, функция автоматического или ручного комбинирования.

Во встроенной библиотеке материалов хранятся рекомендуемые настройки станка под определенный материал. Есть функция создания новых материалов. При выборе материала из библиотеки происходит автоматическая загрузка параметров в модули станка. Таким образом, вы избавляетесь от необходимости рутинного ввода различных значений и экономите своё время, повышая производительность.

Функция дистанционной диагностики неисправностей систем станка позволяет свести к минимуму время простоя станка и исключить выездные расходы в случае решения сервисных вопросов, связанных с неправильной настройкой оборудования.

Следует выделить ряд преимуществ П.О:

• Управление и настройка необходимых узлов лазерного комплекса;
• Отдельные параметры режимов раскроя и врезки;
• Автоматическая оптимизация задания раскроя;
• Улучшенная функция перфорации - FLYCUT;
• Оптимальное расположение деталей - NESTING;
• Функция охлаждения контура реза - LEAD POS;
• Функция микро-перемычек - MICRO JOINT;
• Функция обработки сложных контуров - PULSECUT;
• Функция вырезки контуров, лежащих на одной прямой - LINESECUT;
• Управление параметрами лазерного источника;
• Защита режущей головы;
• Дистанционная диагностика;
• Дружелюбный интерфейс.

Автоматическая оптимизация задания раскроя включает в себя ряд автоматических функций П.О:

Технология FLYCUT

Данная технология оптимизирует обработку тонких металлов. Система осуществляет раскрой не отдельными объектами, а распознает все контуры, лежащие на одной прямой и после режущая голова в высоком темпе проходит весь лист по определённой прямой. Данная функция значительно экономит время обработки при перфорации листа.

Технология NESTING

Позволяет разместить, максимально необходимое количество деталей на обрабатываемом листе, также учитывается параметр минимизации отходов. Таким образом, экономится время на подготовке задания. Также опция высчитывает время обработки данного задания. Это позволяет точно высчитать себестоимость готового изделия.

Технология LEAD POS

Обеспечивает расстановку охлаждающих точек по контуру детали для предотвращения перегрева обрабатываемой поверхности и облоя в зоне реза. Данная функция актуальна для раскроя металла на низких скоростях, углах и мелких элементах.

Технология MICRO JOINT

Автоматическое размещение перемычек по контуру раскроя. Благодаря данной опции готовое изделие не выпадает после раскроя, а также предотвращает разворот детали перпендикулярно заготовке. Актуально для изготовления декоративных деталей из нержавеющей стали, где царапины недопустимы.

Технология PULSECUT

Технология PulSeCut предназначена для высококачественной обработки сложных контуров. Функция позволяет обрабатывать определённые участки контуров (углы, близко расположенные участки) в импульсном режиме. Переключение между PulSeCut и обычным режимом осуществляется автоматически в соответствии с настройками. PulSeCut позволяет установке переключаться между непрерывным и импульсными режимами резки даже в пределах одного контура.

Технология LINESECUT

LineSeCut осуществляет вырезку не каждой детали по отдельности, а всех контуров, лежащих на одной прямой, что существенно сокращает время обработки тонколистовых металлов. Оптическая головка в высоком темпе построчно проходит весь лист, производя вырезку контуров на соответствующем отрезке. Экономия времени особенно заметна при резке перфорированных решеток.

Также доступны функции компенсации толщины лазерного луча, для достижения абсолютно точных размеров изготавливаемой продукции. Возможность выставлять точки вреза вне контура обработки заготовки под произвольным углом и на разных расстояниях, как в автоматическом так и в ручном режимах.

Управление координатной системой обеспечивается как со стойки ЧПУ, так и с помощью беспроводного пульта, что значительно облегчает позиционирование режущей головы по отношению к заготовке, а также упрощает работу оператора станка.

Безопасность

Функция определения положения листа

Эта функция позволяет автоматически определять позиционные выступы и угол поворота заготовки на столе станка и скорректировать программу резки, если это потребуется. Если материал расположен на паллете не ровно, то кромки материала будут определены с помощью детектора и материал будет программно повёрнут в необходимые координаты.

Новое поколение модулей безопасного следования

Режущая головка сохраняет постоянное расстояние с заготовкой в процессе резания, это снижает риск столкновений. Станок перестанет резать при малейшем столкновении с препятствием. Это снижает уровень аварийности и улучшает производительность резания.

Система автоматического отслеживания зазора

Система автоматически отслеживает зазор между лазерной головой и листом металла, предотвращает пропуски при раскрое тонких металлов. Позволяет раскраивать даже «горбыль».

Интеллектуальная система сигнализации

Сигналы со всех узлов, имеющих обратную связь, поступают на интерфейс через центр управления, когда оборудование работает с ошибкой, и по коду ошибки можно определить неисправность.

Расходники

Название	Расход, шт./месяц	Срок службы, моточасы	В комплекте, шт.
Сопло	1-2	500	10
Защитное стекло	2	500	4
Фокусирующая линза	0,1	1500-2000	1
Керамическое кольцо	0,08	4000	1

Таблица зависимости скорости резания от выходной мощности волоконного лазера, используемых газов, вида материала и толщины заготовки.

Мощность источника		500Вт	750Вт	1000Вт	1500Вт	2000Вт	3000Вт	4000Вт	6000Вт
Материал / Газ	Толщина, мм	Скорость, м/мин
Углеродистая сталь (Кислород)	1	8	9	10	22	26	34	38	42
	2	4	5	6,2	6,8	7,2	7,5	7,8	8,2
	3	2,6	2,8	3	3,6	4	4,4	5	5,5
	4	1,6	1,8	2,2	2,8	3,2	3,8	4,4	5
	5	1	1,4	1,8	2,4	2,8	3,2	3,4	3,6
	6		1	1,6	2	2,4	2,8	3,2	3,4
	8		0,8	1,2	1,4	1,6	2,2	2,6	3
	10			0,8	1	1,2	1,6	2	2,4
	12				0,8	1	1,4	1,8	2
	14				0,6	0,7	1	1,2	1,3
	16					0,6	0,8	1	1,1
	18						0,7	0,9	1
	20						0,6	0,8	0,9
	22						0,5	0,7	0,8
	24							0,4	0,6
	26								0,4
		500Вт	750Вт	1000Вт	1500Вт	2000Вт	3000Вт	4000Вт	6000Вт
Нержавеющая сталь (Азот)	1	12,4	18,5	23,8	26,4	30	34	38	41,4
	2	4,7	5,1	10,8	11,9	12,7	15,4	24,4	28,6
	3	0,7	1,2	2,3	4,1	6,1	8,6	12,8	15,8
	4		0,8	1,3	2,2	4,2	5,5	7,4	9,4
	5			0,7	1,2	2	4,3	5,1	6
	6				1	1,8	3,1	3,8	4,7
	8					0,9	2	2,4	3,3
	10						0,8	1,1	1,3
	12						0,5	0,7	1,1
	14							0,6	0,8
	16								0,6
		500Вт	750Вт	1000Вт	1500Вт	2000Вт	3000Вт	4000Вт	6000Вт
Алюминий (Азот)	1	5,2	6,4	8,4	16	22	34	38	42
	2		2,2	3,4	6,6	8,4	15	21	25,5
	3			1,4	3,8	5,5	7,6	11,5	14,6
	4				1,4	2,6	4	5,2	5,8
	5					1,7	3,3	4,4	4,9
	6					0,9	2,1	3,4	4,1
	8						0,9	1,3	2
	10						0,6	1,1	1,7
	12							0,5	0,8
	14							0,4	0,6
	16								0,5
		500Вт	750Вт	1000Вт	1500Вт	2000Вт	3000Вт	4000Вт	6000Вт
Медь (Азот)	1	5,2	6	8	12	14	22	26	32
	2		1,8	3,2	4	6	8	10	12
	3			1	2,2	3,4	5,2	6	6,4
	4				1,4	1,8	4	4,8	5,4
	5					1,2	1,8	2,6	3,2
	6					0,6	1,4	1,8	2,2
	8						0,6	0,9	1,2
	10							0,4	0,6
	12								0,4

Качество газов

Тип газа	Качество	Чистота газа,%	Содерж-е азота и аргона(N2 +Ar),‰	Содерж-е воды (H2O),‰
Кислород O2	3,5	≥99,95	≤500	≤5
Тип газа	Качество	Чистота газа,%	Содерж-е кислорода(O2),‰	Содерж-е воды (H2O),‰
Азот N2	4,5	≥99,995	≤10	≤5
Азот N2	5	≥99,999	≤3	≤5

Преимущества

• Низкая стоимость и низкие эксплуатационные расходы:

  экономия энергии и экологичность. Коэффициент фотоэлектрического преобразования составляет 25% - 30%. Расход электроэнергии составляет 20% - 30% от общего расхода станка с СО2 лазерами. Волоконная линия передачи не требует отражающей линзы, тем самым снижая расходы на техобслуживание и текущий ремонт;

• Идеальный промышленный дизайн

  в соответствии с современными требованиями эргономики. Компактная конструкция, легко адаптируемая к производственным требованиям. Все установки спроектированы с помощью CAD, CAM и CAE - это технологии, состоящие в использовании компьютерных систем для анализа геометрии, моделирования и изучения поведения продукта для усовершенствования и оптимизации его конструкции;

• Простая программа

  для чертежей резки с автоматически регулируемой скоростью подачи и выходной мощностью для каждого изготавливаемого с помощью ЧПУ изделия;

• Высокая производительность

  высокая скорость резки, качественный рез, быстрая перенастройка на различные толщины;

• Легкость в использовании и безопасность:

  простая и безопасная система смены сопел с сохранением центрирования луча, быстрая замена защитного стекла, автоматический контроль высоты резки, система аварийного оповещения;

• Доступность запасных частей

Получаемые изделия

Требования к условиям работы

Электричество	Напряжение тока: 380V Частота: 50 Гц Стабильность напряжения + 5% Регулирование напряжения: <2%
Вспомогательный газ	Очищенный сухой сжатый воздух: Кислород (O2) особой чистоты и Азот (N2) чистотой не менее 99,9%
Прибор для сжатия воздуха	Давление 14 бар Объем 1 м³
Температура	Диапазон температур в пределах 15-35°C. Компоненты системы не должны подвергаться воздействию прямых солнечных лучей. В случае тропических климатических условий или если температура на рабочем месте поднимается выше 35°С, рекомендуется размещать оборудование в помещении с кондиционером.
Влажность	Температура точки росы воздуха должна быть менее 10° для предотвращения процессов  конденсации в охлажденных частях машины.
Фундамент	Фундамент для станка должен быть ровным и без вибраций
Листовой металл	Однородный, ровный и чистый

Факторы, влияющие на процесс резки

1. Мощность лазера

   Мощность лазера является одним из самых важных факторов в процессе лазерной обработки материалов.Снижение мощности лазерного луча используется, когда нам необходима высокая точность вырезывания. С другой стороны, более толстые и прочные материалы требуют более высокой мощности лазерного луча.

2. Частота импульса

   Частота импульса - это некоторая величина, пропорциональная мощности лазера. Современные лазеры обладают усовершенствованными функциями управления процессом резки, которые позволяют автоматически повышать или понижать частоту импульса в зависимости от обрабатываемого материала.

3. Тип газа, используемого при резке

   Для того, чтобы процесс резки был эффективным и безопасным, для резки различных видов материалов требуются определенные типы газа. Древесина, например, является воспламеняющимся материалом и исключает применение кислорода при резке во избежании пожаров. С другой стороны, кислород можно использовать при резке металлических поверхностей, не содержащих оксиды.

   Тип газа не является единственным фактором, влияющим на процесс. Качество газа не менее важно. один и тот же газ с различной частотой будет по-разному влиять на процесс резки (как на время, так и качество резки).

4. Давление газа

   Давление газа в лазере является еще одним важным фактором. От давления газа зависит толщина разрезаемого материала. Чем тоньше материал, тем ниже должно быть давление газа, в противном случае существует риск повреждения материала и лазерного устройства.

5. Диаметр сопла

   Режущие сопла существенно влияют на процесс резки лазером. Например, когда мы имеем дело с низким давлением лазерной резки, требуются сопла меньшего диаметра. И наоборот, когда обрабатываемый материал требует более высокого давления для резки, тогда нужно использовать сопла более крупного диаметра.

6. Расстояние от сопла до поверхности обрабатываемого материала

   Расстояние от сопла до разрезаемой поверхности очень важно для качественного результата лазерной резки. Как правило, чем меньше расстояние между соплом и поверхностью, тем точнее и качественнее результат резки. Но в ряде случаев рекомендуется увеличить это расстояние для того, чтобы предотвратить повреждение оборудования.

Мощность лазера	3000 Вт
Лазерный источник	Raycus
Длина волн	1080 Нм
Качество луча	<0,373 мрад
Срок службы лазерного источника	100 000 моточасов
Обрабатываемая площадь (X,Y)	1500x1000 мм
Макс. скорость холостого хода	110 м/мин
Макс. нагрузка на стол	140 кг
Ускорение	1G
Точность позиционирования (X,Y,Z)	±0,03 мм
Точность повторного позиционирования (X,Y,Z)	±0,03 мм
Питание	3 фазы 380В 50Гц
Мощность сервоприводов	ось X - 1000Вт, ось Y - 2х1500Вт, ось Z - 400Вт
Рабочая температура	15 - 35 °C
Рабочая влажность	<75 %
Графические форматы	DXF, PLT, Ai, LXD, GBX и др
Исполнение	в кабине
Габариты	3170×2010×2200 мм
Вес	2900 кг