“工业母机”的大脑: 高柔性激光切割控制系统

文:文/ 上海维宏电子科技股份有限公司2021年第六期

导语:摘要:要实现《中国制造 2025》的目标,落实“十四五”规划,形成“中国智造”的核心竞争力,避免关键设备和原材料被“卡脖子”,助力“工业母机”厂商发展,离不开数控系统、伺服驱动、伺服电机等关键技术的自主创新和安全可控。

在实际的激光加工生产过程中,控制系统影响了生产效率和工件质量,维宏股份通过不断的研发测试、试验探索,针对不同行业的激光切割需求,为客户提供整套激光加工解决方案。


  1. 维宏NcStudio V15 激光切割系统

维宏NcStudio V15 系列激光切割系统是上海维宏电子科技股份有限公司自主研发的一款高性能光纤激光切割系统,专业应用于平面板材、各种管类等金属成型加工领域。

NcStudio V15 激光切割控制系统由以下硬件和软件部分所组成:

(1)硬件


    • PM95A 运动控制卡

    • Lambda 控制器

    • 非总线控制系统:Lambda 5E 控制器(见图1)

    • 总线控制系统:Lambda NE 控制器

    • EX33A 扩展端子板(控制随动)

    • EX31A 扩展端子板(扩展端子接口)

    • SE001 随动仪放大器

    • DB9M/F 通讯线 2 根

    • 射频电缆线 1 根

    • M16 三芯航空插头拖链电缆线1根

    • WHB05L 无线手柄 / WHB05N 无线手柄。

  1. 软件:NcStudio V15 激光切割控制系统


2.LS6000M激光平面切割系统

LS6000M为国内首创板卡总线高功率激光平面切割系统,专业应用于中高功率板材切割,该软件包含了随动控制系统、激光切割工艺处理、常用排样功能和激光加工控制。

维宏LS6000M系统支持6kw-20kw大功率激光切割,同时提供切割头监控、气体监控、激光器监控, 在使用大功率激光切割的同时可提高安全性。系统配套维宏WISE EtherCAT协议

伺服系统,可实现延迟更低,响应更快,适用于单台面、交换台等激光切割机。

在线切割机型即将料卷、校平机、激光切割机进行整合, 适用于风管切割行业,是激光切割领域的一大特色。维宏在线切割系统又称卷料切割系统,可支持不同的上料机型,不同类型的校平机位置,同时通过支持批量处理加工,可实现开卷- 校平-送料-切割一体化自动生产。

维宏LS6000M系统采用全新的人机交互流程,优化操作步骤,合理划分功能区块,加工调试更加便捷。加工流程如下:

  • 选择加工模式:灵活加工/批量加工;

  • 准备图纸:系统内绘图/文件导入;

  • 确认加工工艺:新建工艺/工艺库导入;

  • 开始加工:查看运行轨迹、监控外部设备;

  • 生成加工报告/报表。

在实际应用中,LS6000M系统具有以下应用特点:

  • 灵活加工模式:延续LS3000控制系统操作习惯,有效降低学习成本,在绘图区编辑准备好文件后,可直接进行加工;

图片18.png

 图 1 NcStudio V15 非总线型激光切割控制系统结构图

图片19.png


    • 批量加工模式:支持多文件的加工队列。按照列表顺序进行加工,进行图形预览、图纸编辑、工艺编辑;

    • 工艺编辑:对加工队列中文件的工艺进行实时修改;

    • 图纸编辑:选择加工队列中的单个文件,点击图纸编辑,快捷修改加工文件的CAM工艺、图形属性等;

    • 强大功能,释放机床潜能:工艺库管理、机床配件实时监控、五级穿孔有效保障高功率厚板切割质量;自动更换喷嘴;机床维护提醒功能;配备维宏SL-060A 系列激光切割头,自动调焦、镜片多重保护、结构紧凑,支持EtherCAT 总线。

维宏LS6000M总线型激光切割控制系统基于全新插件式PHOENIX数控平台研制,具备更好的移植性和兼容性,更快更强的二次开发能力,为高功率激光设备升级提供有力支持。


3.激光管材加工

金属管材在航空器制造、工程机械、汽车工业、石油化工、农牧机械等行业应用广泛,市场需求不断扩大。传统管材切割普遍存在切割效率低、工人劳动强度大等问题,而激光切割设备具备速度快、质量优、批量加工等优势。

相比钣金激光切割,管材激光切割的批量加工行为更加普遍。为了进一步减少设备监控的人工成本、节约机器暂停时

间,维宏股份匠心打磨激光管材切割控制系统,推出批量加工功能,可以助力实现自动上料、自动管材寻边、自动管材分中切割、自动尾料收集、自动下料、自动切换图纸等,并可进行循环加工,搭配自动上下料,维宏激光管切系统的批量加工功能可以帮助实现用户现场全天候的全自动加工。

(1)TU1000激光圆管切割控制系统

维宏TU1000激光圆管切割控制系统专业配套圆管激光切割加工设备,替代传统锯片机,广泛应用于家具、护栏、卫浴、水暖、汽车尾管、货架、五金配件等下料切割场景。

系统上料支持PLC协议,对接客户自定义上料程序;接渣:开放U轴控制,应用于加工过程中接渣;齐头:自动识别料头并切除(≤10mm);程序:圆管相贯/截断向导工具, 支持一键绘图;多样:直管切割、弯头切割、三通切割等多样切割。

维宏提供的激光圆管切割整体解决方案,配件配品根据客户需求可灵活选备,支持EtherCAT、Mechatrolink总线,覆盖功率0.5KW~5.0KW的伺服电机,涵盖伺服旋转电机、直线电机、力矩电机 (DD马达)。维宏还推出了管切专用切割头, 针对管切设计电容头,深入工件内部加工。维宏TU1000激光圆管切割控制系统基于Phoenix软件平台开发,具备更好的移植性和兼容性,更快、更强的二次开发能力,可实现模块即插即用、子程序编辑、PLC定义、界面自定义等功能。

(2)TU3200M激光管材切割系统

维宏TU3200M激光管材切割控制系统广泛应用于两卡盘切管机,配合高精密卡盘,伺服顶料、前卡盘移动等功能,可进行优质高效的管材切割,适用于健身器材、家居装饰、交通出行、城市建筑等行业。

(3)TU7000M激光管材切割系统

维宏TU7000M激光管材切割控制系统采用先进的三卡盘技术,多种方式智能控制,尾料短,配合智能上下料系统,可以实现无人值守,具备自动上料 、自动管材寻边、自动管材分中 、切割加工 、自动尾料收集、自动下料,自动切换图纸等功能,并可进行循环加工。

此外,用户还可在办公室创建加工计划,配合NcCloud维宏云进行任务下发,加工机床即可在车间进行批量生产。如果当天未完成任务列表加工,支持次日断点继续加工。

高柔性、高自动化,维宏激光切割控制系统助力“工业母机”厂商实现不同材料大批量多品种的生产加工。


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