Как мы станок лазерной резки собирали

Друзья!

Меня зовут Артем Ширинкин, я работаю на производстве станков лазерной резки. Должность ответственная и почетная - Директор. Но должностных обязанностей хоть отбавляй. Из основных это вся коммерция и вывод новых продуктов на рынок (о них, в следующих статьях).

Вот наш сайт, кому интересно.

Позвольте поделиться коротким обзором. Я его специально писал максимально доступно, не перегружая техническими терминами. Надеюсь он будет интересен широкому кругу читателей.

Из этого обзора вы узнаете, как мы собираем станки лазерной резки СКАРАБЕЙ тяжелой серии, на расположенном в Москве собственном производстве. Экспертный обзор посвящен особенностям и нюансам конструкции, источнику лазера и конструктивным особенностям, влияющим на точностные характеристики и стабильность работы станка.

Немного теории.

Лазерная резка — технология резки и раскроя материалов, при которой используется лазер высокой мощности. Сфокусированный лазерный луч, обычно управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые сплавы металла. В результате можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния.

Волоконные лазеры (источники лазерного излучения) компактны и прочны, точно наводятся и легко рассеивают тепловую энергию. Устройства этого типа представляют собой вариацию стандартного твердотельного источника когерентного излучения с рабочим телом из оптоволокна. На сегодняшний день, это, пожалуй, самые не прихотливые в обслуживании лазеры, с низкой себестоимостью реза.

Промышленность в настоящее время является крупнейшим потребителем волоконных лазеров. Наибольшим спросом при этом пользуются лазеры мощностью порядка киловатта и выше.

Производство станков лазерной резки СКАРАБЕЙ.

Начальный этап производственного процесса заключается в разработке концепта, схемы компоновки узлов и агрегатов с учетом оптимального сопряжения и расчетов по жёсткости конструкции. Основную работу проводят в один этап. В дальнейшем, при необходимости, в готовый проект могут вноситься изменения.

Большая часть деталей для нового лазерного станка изготавливается также на лазерном станке.

Например, части будущей станины станка лазерной резки, вырезаются из 5-миллемитровой стали, гнутся согласно технологическому заданию, собираются «в пазы» и скрепляются методом сварки. После этого станине необходимо придать вес для стабильной работы станка с ускорением 1,2-2g. Готовая конструкция заливается бетоном, с нее снимается остаточное напряжение, возникшее в процессе термообработки, и она отправляется на фрезеровку.

Фрезеровка станины по всей длине — важный этап, напрямую влияющий на точностные характеристики всего станка лазерной резки.

Направляющие, по которым передвигается портал с режущей головой, устанавливаются в технологические пазы в самой станине, без проставок, подпружинивания и прочих хитростей, которые позволяют показать хорошие характеристики точности станка только на этапе запуска, но не в процессе реальной эксплуатации (как это делают многие наши «друзья» из поднебесной).

При сборке станка лазерной резки процесс фрезеровки станины занимает несколько дней и состоит из четырех этапов: производство замеров, черновая фрезеровка, снятие напряжения, чистовая фрезеровка. После наносится двухкомпонентное защитное покрытие повышенной прочности на полиуретановой основе.

Так заканчивается последний этап сборки основы станка — восьми тонной станины, которая обеспечивает высокие динамических показатели (между прочем, одни из лучших в классе), выдерживает многолетнюю эксплуатацию в самых жестких условиях без потери точностей позиционирования и повторяемости.

Портал станка лазерной резки, по которому будет перемещаться лазерная голова, также проходит этап фрезеровки и шлифуется по небольшой, не видной глазу, дуге, что в итоге позволяет получить его параллельное положение относительно стола раскроя с точностью до десятых долей миллиметра. Тщательные расчеты позволили оптимально понять естественный прогиб портала под тяжестью собственного веса и режущей головы.

Режущая голова собственной разработки надежно защищена 4-миллиметровой стальной «броней», способной выдержать удар листа металла при загрузке.

Функция автофокуса в базовой комплектации станка позволяет сократить время на фокусировку луча при раскрое металла разных толщин. И положительно влияет на частоту раскроя металла от 5мм толщиной.

Смена линз и защитных стекол может производиться как по «классической» технологии с фронта, рассчитанной для чистых производств, так и снизу головы, с подачей сжатого воздуха, для предотвращения попадания пыли внутрь головы. Линзы меняются в специальных картриджах, куда их помещают в чистой комнате, заранее.

Детали внешнего обвеса станка лазерной резки — защитный кабинет, электрошкафы, кожухи, двери, корпус стойки ЧПУ и т. д., — также изготавливаются в несколько этапов: раскрой на лазерном станке, гибка, сверление отверстий и механическая обработка, грунтовка и покраска в камере.

Сменные столы тоже проходят этап фрезеровки. В конструкции станка и первый и второй стол расположены на одном уровне относительно режущей головы. Это очень важно, т.к. схема расположения столов на разном уровне имеет существенные недостатки. Во-первых, в этом случае уменьшается скорость раскроя на более высоком столе, а во-вторых производители вынуждены помещать, а значит утяжелять, режущую голову на выносную консоль, чтобы обеспечить больший ход по оси Z. В купе с одним двигателем перемещения портала такая машина не способна быстро остановить портал с тяжелой режущей головой во время работы, что пагубно сказывается на точности раскроя. Особенно это заметно при перфорировании отверстий: ровный круг на чертеже превращается в эллипс на практике. Мы давно отказались от подобной схемы.

Мы можем изготавливать свои станки лазерной резки СКАРАБЕЙ как со сменным столом, так и без него. Но, без сменного стола практически сводится на нет скорость лазерного раскроя. Время на загрузку листа и разгрузку готовых деталей зачастую больше времени раскроя всего листа. Лазерный станок с одним столом подходит для производств где есть проблемы с помещением и другого выхода, как взять моноблок, просто нет. Или для производств, которые берут станок под собственные нужды и точно знают, что им не требуется раскраивать большие объемы металла.

В стандартной комплектации на станок лазерной резки устанавливаются закаленные косозубые рейки шестерни немецкой компании WITTENSTEIN. Это позволяет добиться скорости холостого хода в 140 000 мм/мин при ускорении 1,2g. Опционально возможно установить магнитные направляющие и линейные двигатели, и таким образом получить скорость в 200 000 мм/мин при ускорении в 2g.

Японские серводвигатели Yaskawa Sigma VII являются шедевром надежности и прецизионных характеристик. Мы устанавливаем их на все выпускаемые станки, не зависимо от вида перемещения портала: по «рейке» или по «линейке».

Некоторые производители сами делают двигатели. Хорошо это или плохо – не знаю. Мы решили не изобретать велосипед, а сразу взять самое лучшее.

Важно отметить, что наш станок лазерной резки имеет два двигателя с каждой стороны портала.

В результате сборки получаем двенадцати тонный станок лазерной резки, способный работать в круглосуточном режиме не менее 7 лет, без потери точностных характеристик и преждевременного износа узлов и агрегатов. Наш ответ Чемберлену, так сказать ;)

После сборки станка лазерной резки на собственном производстве, заказчик приглашается на предварительную приемку, в рамках которой наши специалисты демонстрируют работу станка и проводят экспертную консультацию.

Готовая машина монтируется на территории заказчика. При этом проводится обучение персонала, а в дальнейшем обеспечивается онлайн-поддержка на всем сроке эксплуатации.

Друзья, я постараюсь держать Вас в курсе наших интересных событий и новых разработок станков лазерной резки и опций к ним.

В свою очередь, порекомендуйте статью для прочтения Вашим знакомым. Уверен это будет познавательно и интересно.

И совершенно точно полезно и нужно, если Ваши знакомые трудятся на предприятии, связанном с металлом и изделиями из него.

С уважением к Вам и Вашему делу.

Ширинкин Артем

web: https://sts-laser.ru/