三維激光切割可以提供高柔性解決方案,而且成本相對(duì)進(jìn)口五軸機(jī)床低很多。隨著激光技術(shù)的發(fā)展和機(jī)器人精密軌跡控制技術(shù)的完善,三維激光切割在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用正變得日益普遍。
三維激光切割的方式多種多樣,既可以做成單機(jī)器人切割平臺(tái),又可以組合成柔性加工生產(chǎn)線(xiàn)。涉及的工件主要是兩種不同類(lèi)型的零部件:一種是金屬件通過(guò)擠壓或者拉延形成的3D車(chē)體結(jié)構(gòu)件和覆蓋件,包括熱成型件等;另外一種是管狀金屬結(jié)構(gòu)件,包括排氣管、交叉梁等。覆蓋件傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是通過(guò)開(kāi)模具沖壓,然后再進(jìn)行沖孔模和切邊模等工序;熱成型件和管件通過(guò)昂貴的五軸激光切割機(jī)床來(lái)完成。正因?yàn)楦甙旱脑O(shè)備成本,所以只有某些合資品牌的汽車(chē)廠商才有能力采購(gòu)進(jìn)口五軸機(jī)床。
新形勢(shì)下,汽車(chē)使用者的需求正變得多樣化和個(gè)性化,越來(lái)越多新車(chē)型涌現(xiàn)。大部分車(chē)出現(xiàn)逐步批量縮小的態(tài)勢(shì),因?yàn)椴糠制?chē)廠商無(wú)法預(yù)測(cè)和保證將來(lái)某一車(chē)型的銷(xiāo)量和穩(wěn)定的產(chǎn)量,所以開(kāi)始嘗試低成本的機(jī)器人激光柔性切割設(shè)備或生產(chǎn)線(xiàn)。這種趨勢(shì)從汽車(chē)備件市場(chǎng)開(kāi)始,不斷地向工程機(jī)械、客車(chē)、農(nóng)用車(chē)、電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域拓展和普及。
汽車(chē)行業(yè)使用了很多工業(yè)機(jī)器人,但在激光切割領(lǐng)域的應(yīng)用卻很少,問(wèn)題存在于三個(gè)層面。一是汽車(chē)行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用主要集中在精度要求低的點(diǎn)焊、弧焊、噴涂、搬運(yùn)等,但激光切割往往要求很高的位置精度,且對(duì)小圓等小軌跡精度有很高的要求,比如直徑在5mm以?xún)?nèi)的小圓孔的切割,普通的機(jī)器人望塵莫及,切10mm的小圓也會(huì)出現(xiàn)橢圓等形狀;另一方面取決于機(jī)器人的效率,一般機(jī)器人各個(gè)軸關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制速度比較慢,同時(shí)機(jī)器人手臂重量過(guò)大不適合高速運(yùn)動(dòng);第三方面是機(jī)器人的剛性,剛性差的機(jī)器人抖動(dòng)厲害,機(jī)器人循跡性差,而且機(jī)器人變形厲害,無(wú)法準(zhǔn)確達(dá)到工件數(shù)模中需要切割的精確位置。因此,傳統(tǒng)汽車(chē)行業(yè)流行的機(jī)器人在激光切割方面被客戶(hù)質(zhì)疑也是可以理解的。
國(guó)內(nèi)的各種車(chē)廠要初步接受機(jī)器人柔性激光切割方式還需要一定的時(shí)間,集成商需要進(jìn)一步提高機(jī)器人集成能力,提高系統(tǒng)精度和速度,特別是系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性,讓汽車(chē)行業(yè)用戶(hù)逐步開(kāi)始批量采用機(jī)器人柔性激光切割解決方案。
鴻鐳激光三維激光切割機(jī)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)輪船、機(jī)械制造、電梯制造、廣告制作、家用電器制造、醫(yī)療器械、五金裝飾、健身器材、金屬對(duì)外加工服務(wù)等各種制造行業(yè),尤其在汽車(chē)零部件加工中有著其他切割機(jī)無(wú)法匹敵的優(yōu)勢(shì),如汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)與制造,大大降低模具開(kāi)發(fā)的投資風(fēng)險(xiǎn),主要用來(lái)開(kāi)發(fā)新車(chē)型、在線(xiàn)切割、變形車(chē)生產(chǎn),例如切割樣車(chē)零件,車(chē)身覆蓋件的切孔、修邊,切割方向盤(pán)孔、車(chē)身?yè)躏L(fēng)板、車(chē)頂蓋支架孔、安全氣囊部件、液壓成型部件等。因此,盡管設(shè)備成本高、一次性投資大,目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多汽車(chē)、摩托車(chē)零部件生產(chǎn)廠家過(guò)高校購(gòu)進(jìn)了鴻鐳激光三維激光切割機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)加工和科研教學(xué)。三維激光技術(shù)勢(shì)必在我國(guó)制造業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。