一、工作方式：
激光切割是利用聚焦后的激光束作為主要熱源的熱切割方法，由于激光束聚集在很小的區(qū)域，使得能量高度集中，能夠?qū)植窟M(jìn)行迅速加熱，使加工部位蒸發(fā)。此外，由于能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小。利用激光可以非常準(zhǔn)確地切割復(fù)雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進(jìn)一步的處理。無(wú)需采用模具即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀坯料的加工，柔性化程度高。
在通用的帶料剪切設(shè)備中有一種叫做飛剪，它的工作方式是在帶料運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行跟蹤剪切，以得到一定長(zhǎng)度的坯料，由于是在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行剪切，飛剪可以大幅提高下料的速度，目前得到廣泛的應(yīng)用，但是由于切刀是直線的，所以只能得到矩形和梯形坯料，應(yīng)用范圍受到限制。
而現(xiàn)有的激光切割設(shè)備，可以進(jìn)行各種形狀的切割，但現(xiàn)有設(shè)備在進(jìn)行切割時(shí)板料都是靜止的，進(jìn)料和出料不能同時(shí)進(jìn)行，影響了帶料的處理速度。
本公司研發(fā)的激光切割落料線對(duì)上述兩種設(shè)備的工作理念進(jìn)行巧妙組合，即在帶料運(yùn)動(dòng)中用激光切割機(jī)對(duì)其進(jìn)行飛割（跟隨切割），其目的是為了解決連續(xù)的金屬和非金屬帶料的無(wú)模具快速下料問(wèn)題，以降低下料的設(shè)備的投資及模具消耗成本并且有效提高材料的利用率。
二、設(shè)備示意圖
三、設(shè)備組成:
整套采用激光切割技術(shù)的開(kāi)卷落料生產(chǎn)設(shè)備，由上料臺(tái)車、開(kāi)卷機(jī)、校平機(jī)、緩沖活套、伺服送料機(jī)（如釆用伺服校平送料一體機(jī)，則可以取代前面的校平機(jī)和緩沖活套，減少占地面積）、激光切割裝置、切割平臺(tái)、碼垛裝置、廢料處理系統(tǒng)、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成，通過(guò)系統(tǒng)控制的激光切割頭在激光切割平臺(tái)上進(jìn)行的三維運(yùn)動(dòng)切割，代替壓力機(jī)及模具，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬帶料的自動(dòng)落料。
開(kāi)卷送料系統(tǒng)
開(kāi)卷校平單元
校平輥輪
開(kāi)卷校平設(shè)備
校平單元
自動(dòng)化激光切割系統(tǒng)
切割板材堆放處
四、激光切割落料生產(chǎn)線的特點(diǎn)：
◎設(shè)備投資低：與現(xiàn)有大型落料生產(chǎn)設(shè)備相比，激光切割落料生產(chǎn)線設(shè)備質(zhì)量小，能耗低，且無(wú)需復(fù)雜的設(shè)備基礎(chǔ)，大大降低了前期投資和后期維護(hù)使用成本。
◎產(chǎn)出效率高：與現(xiàn)有激光切割設(shè)備相比，激光切割落料生產(chǎn)線使用卷料進(jìn)行坯料生產(chǎn)，代替了卷材先切片再在設(shè)備上切割的生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率。
◎靈活性高：無(wú)需制造模具，采用先進(jìn)的排樣軟件及控制系統(tǒng)，產(chǎn)品規(guī)格形狀轉(zhuǎn)換迅速，適合各種批量產(chǎn)品生產(chǎn)。
◎維護(hù)成本低：采用光纖激光切割器，性能可靠；同時(shí)激光切割速度快，不銹鋼的切割速度可達(dá)到每分鐘40米/分鐘（厚度1mm時(shí)），可快速完成切割下料。
◎產(chǎn)品品質(zhì)高：采用高精度的校平機(jī)、高精度的送料及切割系統(tǒng)、先進(jìn)的自動(dòng)碼垛系統(tǒng)等，可適應(yīng)各種金屬材料的零件坯料生產(chǎn)。
◎使用成本低：由于不需要模具進(jìn)行沖壓，降低了模具制造和維護(hù)費(fèi)用；同時(shí)設(shè)備沒(méi)有使用大型壓力機(jī)，生產(chǎn)能耗大大降低，也降低了環(huán)境噪音。
◎材料利用率高：因?yàn)槭褂镁砹线M(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，不會(huì)產(chǎn)生單片時(shí)料頭料尾的損耗；同時(shí)設(shè)備采用優(yōu)化排樣，將各種形狀的零件組合進(jìn)行無(wú)搭邊切割，減少了材料損耗，提高了材料利用率。
五、激光切割落料生產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)效益分析
1. 使用成本：
|
序號(hào) |
項(xiàng) 目 |
激光功率 |
||
|
1Kw |
2Kw |
|||
|
1 |
電力消耗 |
激光切割機(jī) |
23.2元/小時(shí) |
28.9元/小時(shí) |
|
周邊設(shè)備 |
21元/小時(shí) |
28元/小時(shí) |
||
|
2 |
激光器氣體消耗 |
0 |
||
|
3 |
切割輔助氣體 |
高壓空氣 |
高壓空氣 |
|
|
4 |
聚焦鏡片消耗 |
1.2元/小時(shí) |
||
|
5 |
保護(hù)鏡片 |
1.0元/小時(shí) |
||
|
6 |
陶瓷環(huán)消耗 |
0.2元/小時(shí) |
||
|
7 |
切割嘴消耗 |
0.2元/小時(shí) |
||
|
合 計(jì) |
46.8元/小時(shí) |
59.5元/小時(shí) |
||
2. 設(shè)備折舊成本：
|
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
1Kw |
2Kw |
備注 |
|
|
1 |
投資金額 |
設(shè)備 |
185 |
270 |
|
|
基礎(chǔ)及周邊 |
15 |
15 |
|
||
|
2 |
設(shè)備折舊費(fèi)用 |
158.7元/小時(shí) |
226.2元/小時(shí) |
按每天工作14小時(shí)，3年回收100%投資計(jì)算 |
|
|
3 |
人工費(fèi)用 |
50元/小時(shí) |
50元/小時(shí) |
2人操作 |
|
|
4 |
合計(jì)每小時(shí)折舊費(fèi)用 |
208.7元 |
276.2元 |
|
|
3. 激光切割速度：
|
厚度（mm） |
類別 |
切割速度(m/min) |
備注 |
|
|
1Kw |
2Kw |
|||
|
0.5 |
不銹鋼 |
22.0-26.0 |
45.0-50.0 |
|
|
1 |
12.0-15.0 |
35.0-40.0 |
|
|
|
2 |
4.0-6.0 |
10.0-15.0 |
|
|
4. 加工成本：
1Kw使用成本
|
序號(hào) |
零件周長(zhǎng)(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件數(shù)(件/min) |
單件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
11 |
0.071 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
9 |
0.087 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
7 |
0.111 |
1Kw綜合成本
|
序號(hào) |
零件周長(zhǎng)(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件數(shù)(件/min) |
單件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
11 |
0.387 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
9 |
0.473 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
7 |
0.608 |
2Kw使用成本
|
序號(hào) |
零件周長(zhǎng)(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件數(shù)(件/min) |
單件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
33 |
0.028 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
27 |
0.034 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
21 |
0.044 |
2Kw綜合成本
|
序號(hào) |
零件周(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件數(shù)(件/min) |
單件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
33 |
0.169 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
27 |
0.207 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
21 |
0.266 |
經(jīng)濟(jì)效益分析：
激光落料線提高材料利用率的年收益
采用偏擺式落料線，用1219寬帶料生產(chǎn)直徑404圓片：材料利用率為77.5%
|
激光配置 |
年產(chǎn)能(噸) |
提高的利用率(%) |
節(jié)約重量(噸) |
收益 (萬(wàn)元) |
備注 |
|
1kw |
1200 |
5 |
60 |
48 |
8000元/噸 |
|
2kw |
3000 |
5 |
150 |
120 |
8000元/噸 |
激光切割落料設(shè)備應(yīng)用前景：
◎符合社會(huì)節(jié)能減排的發(fā)展規(guī)劃。
◎提高毛坯質(zhì)量，同時(shí)方便企業(yè)物料管理，減少物料損耗。
◎不需要模具投入，設(shè)備柔性好，可最大化的滿足用戶的產(chǎn)品需求。
◎該項(xiàng)目可提高材料利用率達(dá)3％－7％，能夠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
◎采用自動(dòng)化生產(chǎn)，可以大量降低人力，降低生產(chǎn)成本，并保證了勞動(dòng)者的安全。
◎該項(xiàng)目即可替代開(kāi)卷落料線，也是現(xiàn)有激光切割設(shè)備的升級(jí)產(chǎn)品，設(shè)備性價(jià)比高，可很快產(chǎn)生投資效益。
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