本文摘要：在一台生产设备上同时展开激光切割成和激光焊加工早已沦为有可能，两种加工可以由一个人组头来已完成，双重功能通过一个独立国家的燃烧室构建，这种子集式激光作业可以延长工艺链，明显降低生产成本。 板材产品（如汽车部件）都要经过有所不同的加工设备展开切割成和焊加工，板材部件要按照切割成、相连和焊的步骤展开加工。现在，我们可以在一台生产设备上同时展开切割成和焊加工了，这种子集式的激光作业可以延长工艺链，明显降低生产成本并且可以更为灵活性地展开生产。

在一台生产设备上同时展开激光切割成和激光焊加工早已沦为有可能，两种加工可以由一个人组头来已完成，双重功能通过一个独立国家的燃烧室构建，这种子集式激光作业可以延长工艺链，明显降低生产成本。　　板材产品（如汽车部件）都要经过有所不同的加工设备展开切割成和焊加工，板材部件要按照切割成、相连和焊的步骤展开加工。现在，我们可以在一台生产设备上同时展开切割成和焊加工了，这种子集式的激光作业可以延长工艺链，明显降低生产成本并且可以更为灵活性地展开生产。节约50%以上的成本　　亚琛的Laserfac公司获取了一种解决方案，需要替换刀具的激光切割成和焊人组头（图1），它可以在1s内自动在切割成和焊之间展开切换。

与传统技术比起，在投资、加装面积、运营和逻辑组件等方面可以节约50%甚至更好的成本。由于子集式激光作业提升了生产的精确性，从而也改良了产品的质量。有序替换产生的传统工艺链问题，由于恒定的Tool-Center-Point(TCP)、人组头和需要在一个夹紧架上展开切割成和焊而解决问题。图1工业机器人使用Laserfact人组头后，沦为了万能3D切割成和焊系统　　特别是在生产非线性坯料时，由于厚板坯钢架时精确度过于，不会造成边缘连接时产生缝隙。

这种情况对钢架成本后面的工序和支架测量的拒绝都很高，甚至还必须添加剂。在这个情况下，就为用于人组头展开子集式切割成和焊获取了新的前景。人组头需要展开准确的切割成和可信的焊，而且不必替换刀具，也不必为先前的观测设备生产兼容用的板材部件。

　　为了生产展示样品，Laserfact公司用于了F2-Y人组头，它是在亚琛Frauenhofer激光技术研究所（ILT）研发的基础上构建的。ILT研发的一种独立国家燃烧室需要构建人组头的双重功能，容许激光射流和工艺气流同轴加装，人组头具备光控和气动折断联成功能。虽然燃烧室系统的压力负荷高达30bar（这个压力对于工作头的切割成功能十分最重要），但不必须用于耐高压的光学镜组，从而可以集中精力使设计超过光学性能的最佳。

　　工业版本的工作头具备一个子集式PCB的镜组模块，具有维护气体和探讨的较慢切换装置。在独立国家燃烧室和维护气体窗之间，一个多道横流喷气模块可以有效地维护镜组。某种程度，集装的动力Z轴驱动用作间隔调节。

为了测试生产，一个4kW的纤维激光（芯直径50m）作为射流源由IPG利用一个工艺纤维（芯直径100m）与人组头相连，工作头本身用相连法兰加装在一个6轴曲臂机器人上，样品部件是用两块有所不同的镀锌车身钢生产的，分别薄1mm和1.2mm。对薄板的加工　　首先，用完全相同的轮廓激光（功率1.5kW,速度8m/min）切割成两块纵向对缝摆放在线性滑板上的可推展厚板坯。

然后，将之前切割成的两组薄板交换，并将两块板以某种程度的轨迹再行焊到一起（功率2.2kW,速度8m/min）（图2），最后在焊好的坯料上切割成出有两个互相对应的长孔。图2　激光加工头可以在切割成（左）和焊之间自动转换　　即使是非线性轮廓的切割成和焊缝，子集生产也可以获取优质的切割成和焊缝（图3）。尤其是需要焊缝追踪系统就能精确寻找焊轨迹，因为机器的座标系统早已通过之前的激光切割成记忆了焊缝的方位和南北，因此焊轨迹可以很更容易地重现。焊质量合乎最严苛的汽车行业标准（图4）。

图3用人组头展开子集式激光切割成和焊加工的非线性坯料示例　　焊后还可以在同一个紧固架上对板材展开优化、纸带、倒数冲切和切边，提升了生产的灵活性，需要更为经济地减少产品的品种。之后的冲切需要忽视焊缝并且生产出有很准确的部件。对坯料展开子集式生产在经济上尤其合适中小批量的加工生产。

鉴于当今激光技术出众的射流质量，获得的切割成速度和车身钢更加牢固，机械切割成方法正在大大被出局。图4用人组头生产的坯料焊缝横切面　　Laserfact作为参展商在2007慕尼黑激光工业展览会Frauenhofer协会的展台上展出了第一台人组头。除了早已叙述过的液体激光，Laserfact还有专门为CO2激光研发了新型水冷却镜组。

减少设备费用　　FrauenhoferILT和Laserfact在机械加工领域里凭借着新工艺和新产品，享有了很辽阔的市场前景。多功能生产组激光技术用作板材组件的生产中，由于明显改良了装料可用性，以及设备的再行配备，减少了设备的用于费用和工艺的中断时间。

多功能生产为那些迄今为止由于成本原因无法构建的简单的以及型号种类多样的产品建构了经济的生产条件，而且还能符合未来现代化生产技术的拒绝。　　为了需要持续利用人组头多功能激光技术的优点，必需考虑到迄今为止的生产结构，如汽车生产。

因为它是创建在传统工艺链所局限的可能性上，必要在焊工艺前展开准确的缝边钢架，以及在部件焊之后的切割成工序，如精确的设置，孔的尺寸自由选择、功能、相连边的准确切割成，以及手术焊后的加装、紧固和承托等。在精确性、功能性和轻型结构方面都需要展开最佳的产品设计。

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