機(jī)器人激光切割機(jī)評(píng)估報(bào)告一、機(jī)器人激光切割機(jī)概況（一）產(chǎn)品名稱：機(jī)器人激光加工機(jī)（二）所屬技術(shù)領(lǐng)域：機(jī)器人激光切割機(jī)屬于一種數(shù)控激光加工機(jī)床。（三）技術(shù)背景：6軸工業(yè)機(jī)器人與光纖激光發(fā)生器和帶感應(yīng)的激光切割噴嘴及相應(yīng)的激光切割控制系統(tǒng)，用于加工汽車工業(yè)，工程機(jī)械行業(yè)，航空航天業(yè)，五金行業(yè)的三維金屬零件與非金屬內(nèi)飾件。二、機(jī)器人激光切割機(jī)設(shè)計(jì)原則（一）工藝、技術(shù)選擇原則：針對(duì)三維立體金屬零件普遍采用多軸激光進(jìn)行加工，該加工方式的特點(diǎn)是激光光束必須在法線方向進(jìn)行加工，能量才能集中達(dá)到最佳切割效果，要產(chǎn)生法線方向的光束，必須采用最少5軸以上聯(lián)動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行坐標(biāo)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。目前中國還不能生產(chǎn)多軸聯(lián)動(dòng)的控制系統(tǒng)，而國外主流多軸聯(lián)動(dòng)的控制系統(tǒng)方面對(duì)我國實(shí)現(xiàn)封鎖，只能購買昂貴的進(jìn)口多軸聯(lián)動(dòng)成型機(jī)床或者購買相關(guān)件進(jìn)行簡單組裝，而工業(yè)機(jī)器人的多軸柔性恰好彌補(bǔ)了我國在這方面的空白，由機(jī)器人提供6軸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生法線方向，由光纖激光發(fā)生器產(chǎn)生激光切割光束并通過光纖傳輸?shù)郊す馇懈顕娮靵磉M(jìn)行多軸激光加工，激光加工的原理是利用高強(qiáng)度、方向性好的激光束使材料熔化實(shí)現(xiàn)加工目的。利用工業(yè)機(jī)器人6軸激光加工具有能耗低，使用成本低，價(jià)格低廉，柔性化，加工范圍廣等符合我國國情的特點(diǎn)。（二）設(shè)備選擇原則：提供加工服務(wù)的機(jī)器人三維激光切割系統(tǒng)包含高精度瑞士Staubli機(jī)器人，它是專業(yè)的高速和高精度機(jī)械手，大功率IPG光纖激光發(fā)生器，含感應(yīng)系統(tǒng)精密YRC激光切割頭，測(cè)量系統(tǒng)，專業(yè)控制系統(tǒng)，以及配套的Robotworks離線編程軟件，布局仿真軟件等。體現(xiàn)了1、高效2、高精度3、技術(shù)先進(jìn)性的設(shè)備選擇原則，所有的國際先進(jìn)的工藝水平和技術(shù)支持下確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。三、機(jī)器人激光切割機(jī)能耗和節(jié)能效果分析（一）能源消耗種類和數(shù)量分析 1.主要能耗設(shè)備本設(shè)備包括（1）光纖激光發(fā)生器（2）6軸工業(yè)機(jī)器人（3）激光切割噴嘴（4）激光切割感應(yīng)系統(tǒng)（5）激光光纖傳輸系統(tǒng)（6）冷卻系統(tǒng)（7）控制系統(tǒng)其中主要能耗設(shè)備為：光纖激光發(fā)生器、6軸工業(yè)機(jī)器人、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng) 2.消耗種類電能，380V交流電3.主要能耗設(shè)備的年綜合能耗 功率年綜合能耗光纖激光發(fā)生器2KW 6軸工業(yè)機(jī)器人2KW 冷卻系統(tǒng)1.5KW 控制系統(tǒng)0.5KW 能耗總量6KW6000x6KW=36000KW4.能源供應(yīng)分析普通的380v的交流電，總功率 W，一般的區(qū)域的能耗負(fù)荷都能滿足，影響很小。5.能耗分析1）500W機(jī)器人激光加工和與市場(chǎng)上目前已經(jīng)普遍使用的2500WCO2五軸激光切割機(jī)床比較，如下列表: 設(shè)備總價(jià)(萬元)使用成本/小時(shí)維護(hù)成本加工效率(切割1mm鋼板)總耗電量機(jī)器人激光加工20015/h1.0/h5m/min 6KW CO2五軸激光切割機(jī)床400 150-180/h20/h5m/min55KW2）主要技術(shù)的節(jié)能其中主要設(shè)備激光發(fā)生器是光纖激光器，采用的是國際先進(jìn)的新技術(shù)，在節(jié)能方面的功效顯著，與其它類型同功率激光發(fā)生器的對(duì)比如下： 光纖激光器Nd:YAGCO2圓盤電光轉(zhuǎn)換效率30%_3-5%5-10%15%輸出功率to50kWto6kWto20Kwto4kWBPP(4/5kW) 2.52568泵浦源使用壽命100,00010,000N.A.10,000冷卻方式風(fēng)冷/水冷去離子水水冷水冷占地面積(4/5kW) 1m26m23m2 4m2使用成本/小時(shí)$21.31$38.33$24.27$35.43維護(hù)免維護(hù)需經(jīng)常維護(hù)需要維護(hù)需經(jīng)常維護(hù)本機(jī)器人激光加工系統(tǒng)與一般五軸激光切割機(jī)床的對(duì)比優(yōu)點(diǎn)非常明顯：l 使用成本很低：僅為同類CO2五軸激光激光切割機(jī)的1/10，每小時(shí)成本僅為15元左右，CO2激光切割機(jī)每小時(shí)成本為150-180元左右；l 性價(jià)比極高：機(jī)器人光纖激光切割機(jī)的價(jià)格只有同類性能CO2激光切割機(jī)(功率2500W)的1/2。l 后續(xù)維護(hù)費(fèi)用很低：僅為同類CO2五軸激光切割機(jī)的1/10～1/15。l 性能穩(wěn)定，適合持續(xù)性的大批量生產(chǎn)（光纖激光器是激光領(lǐng)域最穩(wěn)定最成熟產(chǎn)品）。l 占地面積小，系統(tǒng)柔性，很容易集成為自動(dòng)化生產(chǎn)線 單位產(chǎn)品能耗、主要工序（藝）能耗指標(biāo)已達(dá)同行業(yè)國際先進(jìn)水平。 隨著全球經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭越來越激烈，我國的汽車工業(yè)將面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。車身的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)必將成為世界汽車工業(yè)激烈競(jìng)爭的主戰(zhàn)場(chǎng)。而車身制造中激光切割、焊接的應(yīng)用。必將為車身制造業(yè)帶來重大變革，為企業(yè)帶來巨大的效益，同時(shí)大大提高和增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭力。國內(nèi)外先進(jìn)汽車生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)表明，激光加工技術(shù)的推廣，將顯著提高我國汽車工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量水平以及在國際中的競(jìng)爭力。