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楚天激光切割机器的电气控制设计

2020-12-27 12:33编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目 录
引言 1
一、光纤激光机器的概述和意义 2
(一)激光切割机器的原理 2
(二)激光切割机器的发展 2
(三)本次课题研究的意义 3
二、激光切割机的设计框架 4
三、激光切割 4
(一)激光机器的喷嘴与辅助气体 5
(二)激光机器的聚焦系统和透镜 6
四、机械手和PLC的控制 7
(一)机械手构成与动作过程 7
(二)PLC控制部分 7
五、配电箱的介绍 10
(一)配置介绍 10
(二)交流继电器 12
六、人机界面 12
七、激光切割机的维护 13
总结 14
谢辞 15
参考文献 16
引言
现在,世界每天都在迅速的发展,推动世界进步的正是这些高新科技机器,毫不夸张的可以说,现在国家之间竞争就是科技的对决,谁的科技领先谁就可以引领世界的发展,所以,对高新科技的追求是我们这一代人的一个目标。本文将为大家介绍的是光纤激光切割器,这是近几十年新兴的一项高新科技,而它也正高速渗透到我们的生活,工作,医疗,军事等当中,比如,由光纤激光切割器所制造的汽车零部件将会更加漂亮,质量将会更好,这样汽车的安全性也会更好;工业加工使用光纤激光切割器的话,往往会事半功倍,不仅节省了许多劳动力,还提高了公司的经济效益等。所以,了解世界上目前的高新科技并且充分利用它们的价值,生活一定会更加美好,世界也会更加繁荣。
一、光纤激光机器的概述和意义
(一)激光切割机器的原理
光纤激光切割器提到的激光最初叫作“镭射”,中文解释是“受激辐射的光放大”,这是伟大的科学家爱因斯坦提出的:物质是由原子组成的,而原子的能量级上分布着不同数量的粒子,粒子之间的能量是各不相同的,当高能量的粒子受到外界的激发,它就会溢出跳跃到低能量级上了,这样的一个过程中会辐射出与激发它的光相同性质的光,简称为激光。
光纤激光切割机器将高能量的激光束聚集在金属工件上,工件在超细激光光点的照射下会瞬间融化或气化,因此,激光也被广泛的称为最快的刀,最准的尺。在机
 

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,这是伟大的科学家爱因斯坦提出的:物质是由原子组成的,而原子的能量级上分布着不同数量的粒子,粒子之间的能量是各不相同的,当高能量的粒子受到外界的激发,它就会溢出跳跃到低能量级上了,这样的一个过程中会辐射出与激发它的光相同性质的光,简称为激光。
光纤激光切割机器将高能量的激光束聚集在金属工件上,工件在超细激光光点的照射下会瞬间融化或气化,因此,激光也被广泛的称为最快的刀,最准的尺。在机械手的带动下,激光钻头在规定的轨道上运行。光纤激光切割器波长为1070纳米,波长越短,金属工件越容易吸收,这样切割的速度就越快,
(二)激光切割机器的发展
中国正处于经济转型的升级时期,而智能制造就是新旧产业交替的关键,我国提出了“中国制造2025”指令将作为中国从制造大国向制造强国转变的重要纲领。目前中国不少企业在自身的智能工业技术上与国外的技术上存在了不小的差距,导致整体的生产水平偏低,像汽车的一些重要部件的生产由于国内水平不过关,只能靠进口国外产品,这样只会增加产品的成本,当然竞争不过国外产品。如果不努力改变现状,提高自身的生产水平,国内的一些企业将一直使用中端水平的机器,没法与世界先进工业公平竞争,所以我国智能制造的改革是迫在眉睫。目前我们使用的楚天激光切割就是国内出色的产业代表。楚天激光切割机的工作台如图1-1所示:
图1-1 楚天激光切割机的工作台
(三)本次课题研究的意义
激光切割机器的发展是符合世界发展的趋势,目前国家也是大力扶持这一产业,激光切割集激光技术,数控技术,精密机械加工技术于一体,这就要求我们不仅要有相应的理论知识还要具有高水平的操作能力。
本次实习我所发现的实用意义如下:
(1)光纤激光切割机器的噪音小,加工产生废料少,工作环境改善了很多;
(2)事先可以在电脑上用CAD软件对不同形状的产品进行绘制编排,大大的提高了利用率;切割精度相当高,而这个精度是可以在电脑上设定的,一般我们都是用0.05mm 定位切割的;
(3)激光切割速度快,可达到10m/min,考虑到产品的质量,我们普遍使用的是8m/min,就这样也已经很快了,平均下来两分钟就是一个工件;
(4)激光机器的柔性加工好,不受加工工件的形状影响,可以加工出许多不规则图形。
激光切割作业图如图1-2所示:
图1-2 激光切割作业图
二、激光切割机的设计框架
楚天激光切割机器是由激光切割,配电箱,电脑操作三部分构成的。
激光切割是整个机器的外在的主要工作部件,它是利用激光的高能量对物件进行加热,让工件的温度迅速上升到融化的地步,甚至气化,在高温气体喷出的同时在材料上形成切口。
如果说激光切割是整个机器的主要外在工作部分,那么它的内部主要就是配电箱在支配。配电箱起着保护内部线路和一些精密仪器的作用,比如像PLC,继电器等,同时这些仪器也是整个机器的大脑,像控制机械手带动激光头的运作,激光切割的速度等操作都是由系统程序来实现的。
最后还有就是电脑操作,自从电脑技术应用到工业上以后一直给人们带来了不少便利,激光切割机器里的电脑就是起着连接切割和操作命令的作用,在切割之前先将要生产的图形样板导入电脑中,通过适当的调整和裁剪以达到更好的利用材料。激光切割机的设计框架如图2-1所示:
图2-1 激光切割机的框架图
三、激光切割
楚天激光激光机是一个高精度的机器,这就要求它的的各个工作部件之间能够很好的配合,主要工作部件有:聚焦透镜,聚焦系统,喷嘴和辅助气体。激光切割机工作时,内部先发射激光光束,然后经过聚焦镜作用使得激光光束集中于某一点,使得这一光束能够准确的穿过激光喷嘴并在辅助气体的帮助下对工件进行有效的切割,激光头的具体体现如图3-1所示:
图3-1 激光头的具体体现
(一)激光机器的喷嘴与辅助气体
激光切割是依靠聚焦的激光光束通过喷嘴来对准切割工件进行切割的,往往由激光器发出的激光带有很高的温度,所以在激光头的一侧有通气管,这是专门用来辅助激光切割,正如上面所说的,激光切割带有很高的温度,高温会让金属容易变形,还会出现金属氧化的现象,如果是这样,我们加工出来的产品就不合格看
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