Geschlossene Faserlaserschneidmaschine mit Spulenzuführungssystem

Die Q3 ist eine automatisierte Stanzanlage, die ein automatisches Spulenzuführungssystem mit Faserlaserschneidtechnologie kombiniert. Gesteuert von einem CNC-System, das alle Funktionsmodule koordiniert, ermöglicht sie das kontinuierliche Schneiden von Kohlenstoffstahl, Edelstahl und anderen Spulenmaterialien. Dank hoher Schnittpräzision, hoher Materialausnutzung und geringer Arbeitskosten ist sie für den unterbrechungsfreien 24/7-Betrieb geeignet. Sie eignet sich für die Serienfertigung hochpräziser Blechteile in Branchen wie Haushaltsgeräte, Automobilteile, Eisenwaren und Architektur.

Bei der herkömmlichen Laserbearbeitung erfordern große Mengen einzelner Bleche eine gestapelte Lagerung und manuelle Zuführung während des Betriebs. Dies beansprucht nicht nur Lagerfläche, sondern erhöht auch die Arbeitskosten. Die Faserlaserschneidmaschine mit automatischem Spulenzuführungssystem löst diese Probleme effektiv: Eine einzige Stahlspule kann eine Vielzahl einzelner Bleche ersetzen und ermöglicht so einen vollautomatischen Prozess vom automatischen Abwickeln, Richten und Zuführen bis hin zum Schneiden und Sortieren der fertigen Produkte. Dies gewährleistet Schnittpräzision und -geschwindigkeit bei gleichzeitig deutlich verbesserter Bearbeitungseffizienz und reduziertem manuellem Arbeitsaufwand.

Aufbau der Laserschneidanlage zum Schneiden von Stahlcoils

Die Laserschneidanlage besteht im Wesentlichen aus einem Abwickel- und Richtsystem für Stahlcoils, einem automatischen Zuführ- und Positionierungssystem, einem Faserlaserschneidsystem und einem automatischen Entladesystem für die Fertigprodukte. Diese Systeme arbeiten koordiniert zusammen, um einen vollautomatisierten Prozess vom Coil bis zum fertigen Produkt zu gewährleisten.

1. Abwickel- und Nivellierungssystem für Stahlcoils

• Hochleistungs-Hydraulik-Abwickeleinheit: Ausgestattet mit einem hydraulisch ausfahrbaren Dorn, geeignet für Stahlcoils mit einem Innendurchmesser von 450–610 mm, einer Breite von 600–1500 mm und einer Dicke von 0.5–3 mm. Die Frequenzumrichtersteuerung passt die Vorschubgeschwindigkeit in Echtzeit an und verhindert so Materialverlust oder -bruch. Maximale Kapazität: Außendurchmesser 1500 mm, Gewicht 10,000 kg.
• Spulennivellierungseinheit: Verwendet eine robuste Mehrwalzen-Richtmaschine. Obere und untere Druckwalzen beseitigen innere Spannungen und Wellenverformungen, die durch das Aufwickeln entstehen, und gewährleisten so eine ebene Materialverteilung. Dies bildet die Grundlage für präzises Zuführen und sauberes Schneiden.

2. Automatisches Zuführ- und Positionierungssystem

• Fütterungssystem: Die Anlage transportiert die Stahlspule automatisch mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 0–20 m/min, die an die Laserschneidgeschwindigkeit angepasst werden kann, und verhindert Materialverrutschen oder -verschiebung. Die Vorschubgenauigkeit liegt innerhalb von ±1 mm und ermöglicht einen 24-Stunden-Dauerbetrieb.
• Positionierungsmechanismus: Eine Materialpressvorrichtung am vorderen Ende des Schneidbereichs klemmt das Material beim Eintreffen automatisch ein und verhindert so ein Verrutschen während der Bearbeitung.
• Arbeitstisch: Ausgestattet mit einem zahnleistenförmigen Förderbandtisch. Angetrieben von einem Motor und einem Getriebe über eine Kettenübertragung, arbeitet er mit dem Zuführsystem zusammen, um eine automatische Zuführung und einen automatischen Schnitt zu gewährleisten.

3. Automatisches Fördersystem für Fertigprodukte

• Förderbandplattform: Die fertigen Werkstücke werden automatisch über die Förderplattform zu einem vorgesehenen Lagerplatz transportiert. Optional ist ein automatischer Stapelroboter für die automatische Palettierung nach festgelegten Lagen erhältlich, was die Handhabung und Weiterverarbeitung erleichtert.

4. Faserlaserschneidsystem

• Lasergenerator: Ausgestattet mit einem Maxphotonics 3000-W-Hochleistungslasergenerator, der sich durch kompakte Bauweise und stabile Leistung auszeichnet, bietet er exzellente Strahlqualität und hohe Reflexionsbeständigkeit. Die überlegene Strahlqualität gewährleistet präzises Arbeiten und konzentriert die Laserenergie für feinere Schnitte. Die Antireflexionsfunktion unterdrückt effektiv schädliches Reflexionslicht bei der Bearbeitung hochreflektierender Materialien wie Kupfer und Aluminium und gewährleistet so einen kontinuierlichen und stabilen Laserbetrieb.
• Laserschneidkopf: Ausgestattet mit einem Raytools BM110 Hochleistungs-Schneidkopf mit Autofokus. Dieser passt den Fokuspunkt automatisch an die Materialstärke an und gewährleistet so eine gleichbleibende Schnittqualität bei unterschiedlichen Materialstärken. Der integrierte Kollisionsschutz schaltet das Gerät bei einem unerwarteten Aufprall automatisch ab und fährt ein, um die Kernkomponenten zu schützen.
• Kontrollsystem: Die tiefe Integration eines hochpräzisen SPS-gesteuerten automatischen Zuführsystems in das BOCHU-Laserschneidsystem automatisiert den gesamten Prozess von der Zuführung und dem Schneiden bis zur Entladung. Das BOCHU-System unterstützt automatisches Verschachteln, fliegendes Schneiden und die automatische Vierkantenerkennung. Es passt die optischen und Gaswegparameter automatisch an und enthält voreingestellte Parameter für verschiedene Materialstärken. Dies ermöglicht die direkte Auswahl je nach Bearbeitungsbedarf, spart Rüstzeiten und steigert die Effizienz.
• Kühlsystem: Das System nutzt einen dedizierten Laserkühler vom Typ S&A CWFL3000W mit zwei Temperaturregelkreisen, der eine unabhängige und präzise Kühlung des Lasergenerators und des Schneidkopfes gewährleistet. Mehrere Alarmfunktionen für Wassertemperatur, Durchfluss und Füllstand sorgen für einen stabilen Anlagenbetrieb.

5. Bett und Portal

• Hochfestes, quadratisches Stahlschweißbett: Die Konstruktion besteht aus verstärktem Vierkantstahl mit einer Finite-Elemente-Analyse der Struktur, die die Festigkeit des Bettes gewährleistet. Nach dem Spannungsarmglühen werden durch die Präzisionsbearbeitung Spannungen aus Schweiß- und Bearbeitungsprozessen effektiv abgebaut, wodurch die Steifigkeit und Stabilität der Anlage erhöht und die Lebensdauer der Maschine verlängert wird.
• Träger aus Aluminiumlegierung in Luft- und Raumfahrtqualität: Hergestellt aus einer Aluminiumlegierung in Luft- und Raumfahrtqualität, optimiert durch Finite-Elemente-Analyse für hohe Steifigkeit und geringes Gewicht. Der leichte Träger reduziert die Belastung des Antriebssystems, verbessert das dynamische Ansprechverhalten und die Beschleunigungs-/Verzögerungsleistung, verkürzt die Leerlaufzeit deutlich und eignet sich besonders für komplexe Grafiken und das Schneiden von Löchern mit kleinem Durchmesser bei hohen Geschwindigkeiten, wodurch die Gesamteffizienz merklich gesteigert wird.

6. Antriebs- und Getriebesystem

• Servomotor: Ausgestattet mit Yaskawa (Japan) Absolute Servomotoren vom Bus-Typ mit hochpräziser Stromregelung und einer Drehmomentgenauigkeit von ±1 %. Sie bieten schnelle Reaktionszeiten und präzise Positionierung und eignen sich daher ideal für das Hochgeschwindigkeits-Laserschneiden, wodurch die Leistungsfähigkeit der Anlagen optimal ausgeschöpft wird.
• Reduzierung: Durch den Einsatz von Motoreducer-Planetengetrieben wird das Motordrehmoment effektiv erhöht, die Maschinensteifigkeit und Positioniergenauigkeit verbessert und ein schnellerer und gleichmäßigerer Antrieb des Laserstrahls und des Schneidkopfes bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht, wodurch die Schnittqualität des Werkstücks sichergestellt wird.
• Führungsbahnen: Setzen Sie auf quadratische Linearführungsschienen von HIWIN aus Taiwan, die für ihre hohe Präzision, Steifigkeit, Belastbarkeit und lange Lebensdauer bekannt sind. Der niedrige Reibungskoeffizient gewährleistet eine reibungslose Bewegung. Führungsschienen und Linearlager sind austauschbar, was die Wartung vereinfacht und Kosten senkt.
• Zahnstangen und Zahnräder: Nutzt Taiwan YYC Hochpräzisionsgeschliffene Schrägverzahnungen. Wärmebehandlung und Abschreckprozesse sorgen für hohe Zahnfestigkeit und damit für Beständigkeit gegen langfristigen, hochfrequenten Verschleiß und Stöße bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, was eine lange Lebensdauer der Maschine gewährleistet.

7. Hilfssysteme

• Hilfsgassystem: Je nach Material werden unterschiedliche Gase ausgewählt: Sauerstoff wird üblicherweise zum Schneiden von Kohlenstoffstahl verwendet (fördert die Verbrennung, erhöht die Schnittgeschwindigkeit); Stickstoff ist typisch für Edelstahl (verhindert Oxidation, gewährleistet grat- und rostfreie Schnitte); Druckluft kann für normale dünne Bleche verwendet werden (kostengünstiger). Der Gasdruck wird über Proportionalventile geregelt, die vom CNC-System gesteuert werden.
• Schmierwartungssystem: Beinhaltet einen vollautomatischen, elektrisch gesteuerten Ölschmierer, der die Getriebeteile ohne manuelles Eingreifen automatisch schmiert und so Wartungszeit und -kosten spart.

Details der Laserschneidanlage zum Schneiden von Stahlcoils

Verdickter Maschinenbettrahmen

Die Bettkonstruktion ist aus hochbelastbarem, verdicktem Vierkantstahl geschweißt. Sie wird einer Hochtemperaturglühung unterzogen, um innere Spannungen abzubauen und so die langfristige Gebrauchsgenauigkeit zu gewährleisten und strukturelle Verformungen zu verhindern.

Aluminiumlegierungsträger

Der leichte Träger aus Luftfahrtaluminiumlegierung zeichnet sich durch hervorragende Dauerfestigkeit aus und hält selbst hohen Vibrationsgeschwindigkeiten über lange Zeiträume ohne Verformung stand. Sein geringes Eigengewicht reduziert die Belastung der Führungsschiene, ermöglicht ein feinfühliges Ansprechverhalten bei dynamischer Beschleunigung und Verzögerung und trägt zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit und der Lebensdauer der Anlage bei.

Abwickelsystem für Stahlcoils

Es handelt sich um einen hydraulischen Hochleistungsabwickler mit ausfahrbarem Dorn, geeignet für Stahlcoils verschiedener Spezifikationen. Ein seitlich angebrachter hydraulischer Zuführwagen ermöglicht die vollautomatische Zuführung und gewährleistet so eine komfortable Bedienung.

Der sich ausdehnende Dorn hält Spulen mit unterschiedlichen Spezifikationen durch Aufweiten.

Stahlplatten-Nivelliersystem

Die Mehrwalzenrichtmaschine beseitigt innere Spannungen im Blech durch obere und untere Druckwalzengruppen, wodurch sichergestellt wird, dass das Blech plan ist und ein reibungsloser Schneidprozess sowie eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet werden.

Die Hydraulikölpumpe versorgt alle Hydraulikkomponenten des Systems mit Hydraulikdruck.

Arbeitstisch mit Förderband

Der kettengetriebene Zahnleisten-Arbeitstisch ist an seinem vorderen Ende mit einem Positioniermechanismus ausgestattet, der die Materialschwingungen während des Schneidvorgangs wirksam unterdrückt.

Am vorderen Ende des Schneidbereichs befindet sich eine Positioniervorrichtung, und das Material wird nach dem Einlegen durch Andrücken automatisch fixiert.

Automatischer Entladetisch vom Förderbandtyp

Die bearbeiteten Werkstücke werden über den automatischen Entladetisch zur vorgesehenen Position transportiert. Optional ist ein automatischer Stapelroboter zur automatischen Palettierung der Fertigprodukte erhältlich.

Raytools Laserschneidkopf

Der automatische Fokussierlaserschneidkopf Raytools BM110 verfügt über ein doppeltes optisches Schutzsystem mit integriertem Luftdrucksensor und einem Modul zur Überwachung der Linsentemperatur. Er erfasst den Schneidstatus in Echtzeit und alarmiert automatisch bei Verschmutzung der Linse oder abnormaler Temperatur, wodurch Geräteausfälle effektiv verhindert werden.

Max Lasergenerator

Der Faserlasergenerator mit maximal 3000 W Leistung ist als Einzelmodul konzipiert und zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise und hohe Integration aus. Die vereinfachte interne Struktur und die optimierten Anschlusspunkte verbessern die photoelektrische Umwandlungseffizienz und die Betriebsstabilität.

S&A-Wasserkühler

Der S&A CWFL 3000W Wasserkühler ist mit einem Doppelkreislauf-Kühlsystem ausgestattet, das den Lasergenerator und den Laserkopf jeweils unabhängig voneinander kühlen kann, um eine stabile Betriebstemperatur des Geräts zu gewährleisten.

Yaskawa Servo

Die drei XYZ-Achsen verwenden alle hochpräzise Bus-Absolutwert-Servomotoren von Yaskawa (Japan), die über eine hohe Störfestigkeit und eine stabile Signalübertragungsleistung verfügen und somit eine präzise Verarbeitung gewährleisten.

Übertragungssystem

Es verwendet lineare quadratische Führungsschienen von Hiwin (Taiwan) und YYC (Taiwan) Schrägverzahnung/Schrägverzahnung. Sie ist wartungsfreundlich und gewährleistet effektiv die Betriebsgenauigkeit und langfristige Betriebsstabilität der Maschine.

Schmiersystem

Der automatische Ölbehälter mit Zeitschaltuhr ermöglicht die vollautomatische Schmierung und Wartung des Getriebesystems ohne manuelle Eingriffe und vermeidet so eine Verschlechterung der Geräteleistung aufgrund unzureichender Wartung.

Hilfsgassystem

Beim Laserschneiden wird Hilfsgas benötigt, dessen Durchfluss über ein Proportionalventil präzise gesteuert werden muss.

Kontrollsystem

Das automatische Zuführungssystem (SPS) und das BOCHU-Laserschneidsystem arbeiten in Kombination mit einer automatischen Verschachtelungssoftware koordiniert zusammen. Dies ermöglicht eine intelligente Typisierung und Schnittwegoptimierung, wodurch die Bearbeitungszeit deutlich verkürzt und die Materialausnutzung verbessert wird.

Technische Parameter der Laserschneidanlage zum Schneiden von Stahlcoils

Anwendungsbereiche von Faserlaserschneidmaschinen mit automatischem Spulenzuführungssystem

• Hardware-Herstellung: Massenproduktion von Hardwarezubehör, Halterungen, Befestigungselementen, Verbindern, Flanschplatten, Dichtungen, Regalböden usw.

• Haushaltsgeräteindustrie: Zuschneiden von Kühlschrank-Seitenwänden, Waschmaschinen-Rückwänden, Verdampfer-Montageplatten für Haushaltsgeräte, Gerätegehäusen, Klimaanlagen-Blechgehäusen, Klimaanlagenhalterungen, Wärmetauscherlamellen, internen Strukturbauteilen.

• Automobilkomponenten: Bearbeitung von Automobilchassis, Karosserieteilen, Bremsbelagträgern, Schiebedachrahmen, Gehäusen für neue Energiespeicher, Seitenplatten, Abdeckplatten usw.

• Baumaterial: Farbige Stahlplatten, Stahlkonstruktionsverbinder, Wandpaneelbefestigungen, Dekorplatten, Vorhangfassaden usw.

• Metallprodukte: Metallschränke, Aktenschränke, Blechgehäuse und -schränke, Metalltüren und -fenster, Tür- und Fensterrahmen, Edelstahltische, Edelstahlschränke usw.