Станки-автоматы оптоволоконной лазерной резки металлических труб: FLC-12020T, 6020T и 3020T

1. Устройство станка

1.1. Оптоволоконный лазерный источник IPG и RAYCUS

 

 

Модульная и резервируемая конструкция оптоволоконного лазерного источника IPG отличается компактными размерами, малым весом, удобством перемещения, простотой интеграции, устойчивой работой, сверхнизким коэффициентом затухания лазерного излучения и высокой безопасностью.

– Высокий коэффициент электрооптического преобразования оптоволоконного лазера.

Эффективность преобразования превышает 30%, что обеспечивает значительную экономию электроэнергии в процессе производства, снижение эксплуатационных расходов и максимальную производительность;

– Энергосберегающее оборудование – для работы оптоволоконного лазернего источника требуется только электропитание, и для получения лазерного излучения не требуется дополнительная газообразная активная среда.

Это приводит к минимальным расходам на эксплуатацию и техническое обслуживание оптоволоконного лазерного источника, по сравнению с традиционными лазерами и минимальным затратам на расходные материалы;

– Оптоволоконные лазерные источники разрабатываются модульной и резервируемой конструкцией на основе оптоволокна (стекловолокно, легированное редкоземельными элементами) и полупроводников (диодов накачки).

В резонаторе отсутствуют оптические зеркала, следовательно время на запуск лазерного источника не требуется.

По сравнению с традиционными лазерами, это дает ряд преимуществ: отсутствие юстировки оптической системы (т.е., отсутствует настройка зеркал), отсутствие периодического и сложного технического обслуживания, а также высокая устойчивость лазерного излучения, что снижает затраты на расходные материалы и времени на техобслуживание;

– Выходная длина волны излучения оптоволоконного лазера составляет 1,06 мкм, что в 10 раз меньше длины волны CO₂-лазера (углекислотный лазер (газовый лазер), с длиной волны от 9,6 до 10,6 мкм).

Качество выходного пучка хорошее, а плотность мощности высокая, что очень благоприятно для поглощения металлов. Это обеспечивает превосходные характеристики резки и сварки, снижая себестоимость обработки;

– Доставка излучения по всей системе осуществляется с помощью оптоволоконной передачи (от лазерного источника к лазерной режущей головке), которая не требует установки в конструкции станка сложной системы световодов, для передачи и направления луча, таких как зеркала (линзы).

Оптический тракт источника технически простой, конструкция работает устойчиво и надежно, а внешний оптический тракт (выходной оптоволоконный кабель) не требует технического обслуживания.

 

1.2. Специализированная оптоволоконная режущая головка

 

 

Оптоволоконная лазерная режущая головка RAYTOOLS.

 

Многофункциональная скорость перфорации по сравнению с распространенными обычными лазерными режущими головками.

 

– Улученная оптическая конфигурация, а также усовершенствованная система подачи ровного и эффективного газовоздушного потока;

– Держатели линз (стекол) выдвижного типа, обеспечивающие быструю и простую замену защитных стекол;

– Коллиматорные и фокусные линзы покрыты композитной пленкой, которая обеспечивает высокое оптическое качество и эффективность резки.

 

1.3. Система управления

 

 

– Установленная на станок многоосная система управления обладает выдающейся производительностью и эксплуатационной гибкостью.

Аппаратное и программное обеспечение могут быть расширены для создания систем от средней до высокой сложности;

– Интерфейс пользователя (оператора станка), ядра ПЛК* и ЧПУ открыты для всеобщего использования;

– Пользователи могут устанавливать в систему управления свои собственные новые технологические программные разработки по резке трубного (профильного) металлопроката, для расширения функциональности системы.

 

Примечание: * ПЛК – программируемый логический контроллер или контроллер с программируемой логикой (англ. яз.: programmable logic controller, сокращенно: «PLC»). ПЛК используется для управления автоматизированными системами.

 

1.4. Станина станка

 

     

 

– Ряд дополнительно поставляемого оборудования для высокоточной обработки различных материалов гарантирует высокий уровень точности станка (например: фрезерная головка для модификации в крупногабаритный портальный фрезерный станок и лазерный интерферометр);

– Автоматическая система заправки маслом, система удаления шлака и автоматическая аспирационная система удаления пыли и дыма обеспечивают безопасность узлов, установленных в корпусе станины станка и рабочей зоны.

 

1.5. Система привода (трансмиссия)

 

 

В конструкции данного станка используются высокоточные зубчатая реечная передача немецкого производства и направляющие линейного перемещения HIWIN;

 

А также, в конструкции станка используются японская серводвигательная система FUJI и французская система замедления скорости (редуктор) MOTOREDUCER, которые обеспечивают точность работы станка при высокоскоростном движении.

 

1.6. Установки водяного охлаждения S&A или HANLI

 

Установки водяного охлаждения марки S&A отличаются более низким энергопотреблением.

Они надежно обеспечивают безопасную работу лазерного источника и лазерной головки.

 

2. Система управления качеством

 

2.1.	Входной контроль
2.2.	Сварка станины
2.3.	Термическая обработка
2.4.	Фрезерная обработка
2.5.	Монтаж направляющих
2.6.	Монтаж зубчатой рейки
2.7.	Комплексный технический контроль собранного станка
2.8.	Испытание и проверка геометрической точности станка без нагрузки

 

3. Список основных узлов и комплектующих

 

№	Узлы и комплектующие	Производители (бренды)	Страна производитель
1	Оптоволоконный лазерный источник	IPG или RAYCUS	США, КНР
2	Лазерная режущая головка	RAYTOOLS или WORTHING	Швейцария, КНР
3	Станина станка	CCI	КНР
4	Направляющие линейного перемещения	HIWIN	КНР
5	Пневматические узлы	SMC или AIRTAC	Япония, КНР
6	Электрические комплектующие	SCHNEIDER	Франция
7	Редуктор	SHIMPO или MOTOREDUCER	Япония, Франция
8	Система ЧПУ	SIEMENS или CYPUT	Германия, КНР
9	Серводвигатели и приводы	PANASONIC, YASKAWA или FUJI	Япония
10	Установка водяного охлаждения	S&A или TONGFEI	КНР

 

4. Образцы получаемых изделий

 

 

 

5. 5. Технические параметры

 

№	Основные параметры	Значение
1	Длина разрезаемого трубного (профильного) металлопроката	3000 / 6000 / 12000 мм
2	Диаметр (сечение) разрезаемого трубного (профильного) металлопроката	Ø 16 ÷ 200 мм
3	Минимальный остаток металлопроката	Около 220 мм
4	Ход перемещения по оси X	6200 / 8200 мм
5	Ход перемещения по оси Y	260 мм
6	Ход перемещения по оси Z	150 мм
7	Точность позиционирования по осям X и Y	± 0,05 / 1000 мм
8	Точность повторного позиционирования по осям X и Y	± 0,03 / 1000 мм
9	Максимальное ускорение	0,6 м/с²
10	Максимальная скорость подачи	60 м/мин
11	Габаритные размеры в сборе (длина (в 3-х вариантах) × ширина × высота)	4600 / 7600 / 13600 × 2830 × 2400 мм
12	Масса станка в сборе	5500 кг

 

6. Технические требования к рабочему месту и условиям эксплуатации

 

№	Наименование	Технические данные
1	Электропитание	Источник питания: 380 В 50 Гц / 220 В 60 Гц;
		Стабильность 3-х фазного напряжения: + 5 %;
		Скорость регулировки выходного напряжения: менее 2 %.
2	Воздух и вспомогательные технологические газы	Сжатый воздух: очищенный и осушенный;
		Кислород (O2): технический кислород 99,5 % или кислород высокой чистоты: 99,95 %;
		Азот (N2): технический азот 99,6 % или азот повышенной чистоты 99,95 %.
3	Трубный (профильный) металлопрокат	Однородный по структуре и химическому составу металлопрокат¹;
		С ровной² и чистой³ (или очищенной) поверхностью.
4	Подача сжатого воздуха	Безмасляный винтовой воздушный компрессор (не менее 12 кгс/см²) с водомасляным сепаратором и осушителем воздуха;
		Емкость воздушного ресивера: 1 м³.
5	Вода охладителя	Деионизированная, дистиллированная или очищенная вода.

 

Примечания:

1. Однородный по структуре и химическому составу трубный (профильный) металлопрокат из конструкционной углеродистой или нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, меди и ее сплавов и т.д.
2. Трубный (профильный) металлопрокат должен быть без деформаций, т.е. без кривизны, вмятин, забоин, ужимов, трещин, пробоин и т.д., а также предельное отклонение овальности по номинальному наружному диаметру не должно превышать 3 мм.
3. Поверхности трубного (профильного) металлопроката должны быть без коррозии (ржавчины), окалины, антикоррозионной смазки и других загрязнений.

 

6.1. Основание под станок

 

 

Пол (фундамент) площадки под станок должен быть ровным и чистым, а также должен быть выполнен в соответствии с требованиями проекта фундамента (пола).

 

6.2. Требования к микроклимату на месте установки станка

 

1. Требования к температуре: станок может быть установлен в цеху, где диапазон температур составляет от – 10 ºC до + 40 ºC, но для нормальной работы лазера требуется температура + 18 ºC ÷ 25 ºC.

При невозможности поддержания требуемой температуры в цеху, лазерный источник должен быть размещен в отдельном помещении, оборудованном промышленным кондиционером;

2. Требование к влажности воздуха: ≤ 70 % (только для лазерного источника);
3. Требования к степени запыленности воздуха: ≤ 1 мг/м³ и установке дополнительной вытяжной вентиляции (при отсутствии или недостаточной производительности вытяжной вентиляции).

 

6.3. Требования к рабочей зоне для установки чиллера, воздушного компрессора и осушителя воздуха

 

1. Охладитель-осушитель и воздушный компрессор могут быть размещены на открытом воздухе, окружающая среда должна быть сухой, без пыли, защищенной от дождя и т.д.

Длина одной соединительной водопроводной трубы между охладителем и лазером не должна превышать 10 м;

2. Если чиллер, воздушный компрессор и охладитель-осушитель размещены в помещении, необходимо обеспечить низкую запыленность и хорошую вентиляцию, а нагретый воздух, выходящий из охладителя, должен отводиться наружу.

 

6.4. Требования к режущим газам

 

Чистота газов, используемых для резки, должна соответствовать нижеследующим процентам чистоты.

Однако, производитель может самостоятельно выбирать чистоту газов в зависимости от фактических результатов резки (качества резки, марки стали и цветных металлов, затрат на резку и т.д.):

Технический азот 99,6 % или азот повышенной чистоты 99,95 %;

Технический кислород 99,5 % или кислород высокой чистоты: 99,95 %.

 

6.5. Требования к охлаждающей воде

 

1. Необходимо использовать только деионизированную или дистиллированную воду.

При отсутствии очищенной воды, поставляемой в ёмкостях, предназначенной для охладителей, нельзя использовать непригодную воду (водопроводную, минерализованную и т.д.), иначе это сократит срок службы лазера;

2. В регионах, где в зимний период сильные морозы, охладитель следует устанавливать в помещении с температурой выше 0 ºC

 

6.6. Требования к месту установки лазерного станка

 

1. После установки и выверки станины станка, угол наклона станины не должен превышать 5°;
2. Требования к окружающему пространству лазерного станка: ширина свободного пространства (прохода) вокруг лазерного станка по периметру должна быть не менее 1,5 м, а расстояние от верхней точки станка до потолка (т.е., подпотолочное пространство) должно быть не менее 1 м;
3. Микроклимат (т.е., температура и влажность воздуха производственной среды) в рабочей зоне: температура воздуха должна быть на уровне + 25 ºC, с незначительными колебаниями в процессе работы ± 2 ºC.

Влажность воздуха должна быть не более 75 %, без конденсатообразования.

Рекомендация Заказчику: при затруднительности создания и поддержания необходимого микроклимата в производственном цеху, лазерный источник должен быть размещен в отдельное помещение с промышленным кондиционером;

4. Требования к основанию пола (фундаменту): нагрузка на пол не менее 1500 кг, и пол должен быть ровным или выровненным, высота неровностей – не более 6 мм;
5. Вблизи лазерного станка не должно быть оборудования, работающего с повышенной вибрацией (кузнечно-прессовое оборудование, долбежные станки и т.д.), то есть лазерный станок не должен устанавливаться на вибрирующее основание (пол);
6. Требования к электропитанию: 380 В ± 10 %, 50 Гц, трехфазный, с заземленной нейтралью.

Выход стабилизатора напряжения 380 В ± 2 %, 50 Гц, трехфазный, с заземленной нейтралью, 50 кВА.

 

7. Установка (монтаж), обучение, послепродажное обслуживание

 

7.1. Проверка качества и приемка

 

Приемка оборудования должна осуществляться в строгом соответствии с международными стандартами и стандартами предприятия компании SHANG CO., LTD.

Стандарты CCILASER устанавливают подробные требования к производственной среде и условиям труда, основным техническим требованиям, требованиям к охлаждению, безопасности лазерного излучения, электробезопасности, методам испытаний, техническому контролю и приемке, упаковке и транспортировке в процессе производства.

Компания SHANDONG CCI CO., LTD. прошла международную сертификацию по системе управления качеством ISO 9001 и создала систему обеспечения качества для разработки, производства и обслуживания лазерного оборудования для обработки металлопроката малой, средней и высокой мощности.

 

7.2. Сервис

 

7.2.1. Обучение и установка (монтаж)

 

После предварительной приемки оборудования Заказчиком (оператором), мы проведем профессиональное обучение по 2-3 технологическим процессам и техническому обслуживанию станка на производственной площади Заказчика (оператора).

 

Программа обучения включает:

 

1. Общие знания по лазерной безопасности;
2. Основные принципы работы лазера и устройство станка лазерной резки;
3. Специальные навыки работы с лазерной резкой;
4. Меры безопасности при эксплуатации станка лазерной резки;
5. Ежедневное техническое обслуживание оборудования;
6. Навыки настройки лазера и замены комплектующих.

 

Продолжительность обучения составляет около 5 дней.

 

   

 

7.2.2. Установка (монтаж) и пусконаладка

 

После поставки станка лазерной резки Заказчику (Сторона A), Поставщик (Сторона B) обязан при содействии Заказчика произвести монтаж, пусконаладку и ввод станка в эксплуатацию на площадке Заказчика, привозить необходимые специальные инструменты и пусконаладочное оборудование, а также провести повторное обучение технического персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию Заказчика.

 

7.2.3. Послепродажное обслуживание

 

Компания CCILASER предоставляет 2-летнюю гарантию на приобретаемое Заказчиками оборудование с пожизненным техническим обслуживанием.

В течение гарантийного срока, в случае выхода оборудования из строя и повреждения деталей (за исключением человеческого фактора и форс-мажорных обстоятельств), Компания CCILASER выполнит бесплатный гарантийный ремонт, а необходимые запасные части будут предоставлены без оплаты (за исключением расходных деталей и материалов).

По истечении гарантийного срока стоимость технического обслуживания будет взиматься в соответствии с фактическими затратами на техническое обслуживание.

Компания CCILASER ежегодно несколько раз проводит выездные проверки всех Заказчиков (пользователей) и обеспечивает техническую поддержку в любое время.

Наша компания несет ответственность за обеспечение Заказчиков (пользователей) соответствующими запасными частями в течение длительного времени.

Время реагирования на запросы в рамках послепродажного обслуживания: 2-12 часов. После получения заявки на ремонт от Заказчика (оператора станка) инженер по послепродажному обслуживанию дает четкий ответ по устранению неисправности или прибывает на место установки оборудования в течение 24 часов.

 

7.3. Стандарты производства, контроля и приемки для станков оптоволоконной лазерной резки

 

Производство, контроль и приемка продукции компании должны соответствовать стандартам предприятия, которые относятся к следующим национальным стандартам КНР:

 

GB7247	Радиационная безопасность, классификация оборудования, требования и руководство пользователя для лазерных изделий
GB2421	Основные правила испытаний на воздействие окружающей среды для электронных изделий
GB/TB360	Технические характеристики (Спецификация) прибора для измерения мощности энергии лазерного излучения
GB/T13740	Метод измерения угла расходимости пучка лазерного излучения
GB/T13741	Метод измерения диаметра пучка лазерного излучения
GB/T15490	Основные технические характеристики твердотельных лазеров
GB/T13862-92	Метод измерения мощности лазерного излучения
GB2828-2829-87	Периодический контроль партии за партией по методу отбора образцов по признакам и таблице отбора образцов

 

7.4. Гарантия качества и меры по обеспечению поставки

 

7.4.1. Меры по обеспечению качества продукции

 

Наша компания осуществляет свою деятельность в строгом соответствии с принятой на международном уровне системой качества ISO 9001.

Для эффективного обеспечения качества продукции и предотвращения попадания некачественной продукции в последующий технологический процесс, необходимо проводить входной контроль, многоступенчатый технический контроль на всех этапах производства и приемочный контроль качества, с момента получения и складирования комплектующих, материалов и сырья до поставки готовой продукции потребителям.

За счет непрерывного контроля производственного процесса достигается цель эффективного контроля качества продукции, и вся производимая и отгружаемая продукция соответствует предъявляемым требованиям стандарта ISO 9001.

 

       

 

7.4.2. Меры по обеспечению поставки

 

Компания прошла сертификацию системы качества ISO 9001. Производство и вся деятельность осуществляются в строгом соответствии с данным стандартом.

Весь процесс, начиная с подписания договора и заканчивая доставкой продукции заказчику, находится под строгим контролем. Каждый договор контролируется до полного исполнения.

Благодаря такой системе Компания может гарантировать своевременную доставку продукции надлежащего качества и в необходимом количестве.

 

Упаковка и транспортировка

 

Упаковка со стороны Поставщика (Сторона Б) должна соответствовать стандартам транспортной упаковки для государственных железных дорог или автомобильных дорог.

Упаковка в прочные деревянные ящики предназначена для перевозки на дальние расстояния автотранспортом или поездами, является влагостойкой, защищает от коррозии и повреждений от ударов, а также небрежного обращения (при транспортировке или погрузочно-разгрузочных работах) и подходит для подъема груза целиком.

 

         

 

8. Параметры резки оптоволоконным лазером мощностью 1500 Вт

 

Трубный (профильный) металлопрокат	Толщина (мм)	Скорость резки (м/мин)	Вспомогательные газы	Давление (кгс/см², МПа)
Сталь конструкционная (углеродистая)	1	7-11	O2	1
	2	5-6,5	O2	0,5-0,8
	3	2,8-3,8	O2	0,25-0,4
	4	2,5-3,2	O2	0,15-0,2
	5	1,8-2,5	O2	0,15-0,2
	6	1,6-2,2	O2	0,1-0,15
	8	1,1-1,5	O2	0,1-0,15
	10	1,0-1,2	O2	0,1-0,15
	12	0,9-1,0	O2	0,1-0,15
Сталь нержавеющая	1	10-15	N2	Не менее 1,1
	2	5,0-7,0	N2	Не менее 1,5
	3	3,0-4,0	N2	Не менее 2
	4	2,0-2,8	N2	Не менее 2
	5	1,2-1,7	N2	Не менее 2
	6	0,7-1,0	N2	Не менее 2
	8	0,5-0,7	N2	Не менее 2

 

Примечание: В таблице приведены справочные данные.

Практические значения скорости резки зависят от химического состава трубного (профильного) металлопроката (содержания углерода или легирующих элементов), чистоты газов и воздуха и т.д.

 

9. Во всем мире признанные ключевые стратегические партнеры CCI Laser