存在的問題
確保側(cè)壁上弦梁的撓度與平面度
LVD 公司有著豐富的多功能一體機(jī)制造經(jīng)驗(yàn)，早在1978 年LVD Strippit公司就研發(fā)出了全球首臺(tái)激沖復(fù)合一體機(jī)，并申請(qǐng)了專利。近期LVD 公司又重磅推出了PX-L 新型智能化多功能復(fù)合一體機(jī)，鞏固了自己一體機(jī)的行業(yè)地位，并將全球多功能一體機(jī)的行業(yè)水平帶到了一個(gè)全新的高度。
激光切割設(shè)備和沖床優(yōu)缺點(diǎn)
首先，我們要探討下為什么需要智能化多功能復(fù)合一體機(jī)？回答這個(gè)問題前，我們不妨先了解下不同功能機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)。
激光切割機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
⑴優(yōu)點(diǎn)。
①加工速度快，特別是對(duì)于大輪廓工件。
②可低成本加工小批量孔或異形孔。
③噪聲小。
⑵缺點(diǎn)。
①運(yùn)行成本高，占地空間大。
②無法做三維成形，只能平面切割。
③自動(dòng)化方面的實(shí)施難度大。
④切割會(huì)產(chǎn)生煙塵。
沖床優(yōu)缺點(diǎn)
⑴優(yōu)點(diǎn)。
①可做三維成形加工。
②標(biāo)準(zhǔn)沖孔加工效率高。
③運(yùn)行和維護(hù)成本低。
④占地面積小，且易于自動(dòng)化運(yùn)行。
⑵缺點(diǎn)。
①柔性化不足，不同的加工形狀需要定制不同的模具。
②噪聲大。
沖床根據(jù)技術(shù)路線不同又可分兩種：一種是轉(zhuǎn)塔沖，另外一種是獨(dú)頭沖也叫單頭沖。
轉(zhuǎn)塔沖優(yōu)缺點(diǎn)
⑴優(yōu)點(diǎn)。
①大多采用穩(wěn)定的橋式封閉結(jié)構(gòu)。
②轉(zhuǎn)塔換模速度快。
⑵缺點(diǎn)。
柔性化不足，旋轉(zhuǎn)工位數(shù)較少（2 或3 個(gè)）。
獨(dú)頭沖優(yōu)缺點(diǎn)
⑴優(yōu)點(diǎn)。
所有工位都為旋轉(zhuǎn)工位，柔性化水平較高。
⑵缺點(diǎn)。
①換模效率低。
②有沖裁死區(qū)，浪費(fèi)材料。
多功能復(fù)合一體機(jī)
通過上面的分析，激光切割機(jī)和沖床各有優(yōu)缺點(diǎn)，以及沖床的獨(dú)頭沖和轉(zhuǎn)塔沖也各有優(yōu)缺點(diǎn)，那我們自然而然會(huì)想有沒有一種綜合的加工方法能揚(yáng)長(zhǎng)避短、博采眾長(zhǎng)。
答案是肯定的，正是LVD 公司的PX-L 系列智能化多功能復(fù)合一體機(jī)。
PX-L系列是集激光切割、沖裁、成形、攻絲和折彎于一體的復(fù)合加工中心；所有模具都可以360°自分度旋轉(zhuǎn)；折彎成形高度達(dá)75mm；而且可非常方便地配置自動(dòng)化系統(tǒng)（包括自動(dòng)上下料和自動(dòng)分揀）。
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下面我們從機(jī)床的功能來進(jìn)一步闡述PX-L 的智能化多功能性。
激光切割
安全和員工的健康是LVD 公司考慮的頭等大事。所以PX-L 多功能復(fù)合一體機(jī)進(jìn)行激光切割工作時(shí)，防護(hù)門是完全關(guān)閉的，如圖1 所示，有效防止了激光輻射以及切割產(chǎn)生的煙塵對(duì)環(huán)境和員工健康的影響。
不同于其他激沖復(fù)合機(jī)，PX-L 系列的激光頭在Y 軸方向運(yùn)動(dòng)，板材在X 軸方向運(yùn)動(dòng)， X-Y 聯(lián)軸速度高達(dá)155m/min，切割的效率和精度極高。
激光切割在很多加工中優(yōu)勢(shì)明顯：
⑴像電氣通風(fēng)孔，由不同弧度孔組成類同心圓的形狀，非常適合激光加工；
⑵所有非標(biāo)二維圖形或批量較小的標(biāo)準(zhǔn)孔都可以由激光加工，且切割面非常光滑；
⑶大輪廓工件用激光切割效率也非常高；
⑷在已經(jīng)沖好的凸臺(tái)上或成形的工件上，也可根據(jù)需要切割不同的形狀。
沖裁
⑴PX-L 可以進(jìn)行高速?zèng)_裁。以1mm 間距4mm 行程為例，每分鐘沖裁高達(dá)900 次。
⑵PX-L 還可以做各種特殊成形的應(yīng)用，比如加工百葉窗、拉臺(tái)階、壓印、刻字、鎖扣、鉸鏈等，以及做各種滾輪成形，比如滾筋、滾剪、滾臺(tái)階等。
⑶PX-L 也可以通過滾輪模具來進(jìn)行去毛刺加工，一次裝夾即可完成附件的工作流程，節(jié)省了時(shí)間，同時(shí)提高了工件處理的安全性。
攻絲
PX-L 可以對(duì)不同板材進(jìn)行攻絲加工，可以加工M2 到M6的螺紋孔。加工不同大小的螺紋孔僅需將圖2 中不同的攻絲模芯裝入圖3 的攻絲上模內(nèi)。攻絲之前需要進(jìn)行預(yù)沖和拉深，然后再快速攻絲。我們做了測(cè)試，加工40 個(gè)M5 的螺紋孔，包括預(yù)沖、拉深和攻絲，僅需52s。
自分度多子模加工
PX-L還可以進(jìn)行自分度多子模加工，大大提高了加工的柔性。如圖4 所示，一個(gè)模座里可以裝5 個(gè)或10 個(gè)小模具。如果裝10個(gè)小模具，那PX-L共有20個(gè)模位，相當(dāng)于最多可以裝200個(gè)模具。
折彎
PX-L 還提供了超強(qiáng)的折彎加工能力，每刀折彎僅需0.25s，可折高達(dá)75mm 的工件。折彎長(zhǎng)度為90mm，對(duì)于超過該長(zhǎng)度的工件可以加工工藝槽孔再折彎。對(duì)于小型工件的折彎，PX-L 一次裝夾可完成所有工序，減少了每個(gè)工件的人工耗時(shí)而且無需人工操作或添購小折彎?rùn)C(jī)，所以更高效、更安全、更經(jīng)濟(jì)。
對(duì)于少量長(zhǎng)工件，也可以通過多刀步進(jìn)式折彎來加工。
機(jī)床組成構(gòu)造
前面主要講的一體機(jī)的應(yīng)用，接下來再講講機(jī)床的組成構(gòu)造。
機(jī)架
首先這臺(tái)機(jī)床有非常堅(jiān)固的一體封閉橋式機(jī)架，并做退火消除內(nèi)應(yīng)力處理，保證了機(jī)床的穩(wěn)定和始終如一的精度。激光切割頭Y 軸方向的運(yùn)動(dòng)是通過如圖10 所示的固定在機(jī)架上的齒輪齒條傳動(dòng)和雙導(dǎo)軌提供導(dǎo)向，保證機(jī)床的切割速度和優(yōu)良的切割質(zhì)量。圖11 中特殊的激光工作臺(tái)面保證了切割臺(tái)面使用壽命以及良好的出渣效果。
沖頭
PX-L 的沖頭為360°自分度旋轉(zhuǎn)，加工柔性化程度高。如圖12 所示，可以看出PX-L 的沖頭導(dǎo)向部分的直徑非常大（140mm），導(dǎo)向長(zhǎng)度非常長(zhǎng)（350mm），這樣上下模的距離就可以做得特別大（102mm），從而就可以解釋LVD 的PX-L為什么成形能力如此強(qiáng)大。
模具
模具庫（圖13）為轉(zhuǎn)盤式，可存放20 套模具，獨(dú)特的沖頭換模方式快速、高效。此外，轉(zhuǎn)盤式模具庫裝卸模具也非常方便，如圖14 所示。
另外，機(jī)床還提供了可擴(kuò)展模具庫ETM（圖15）供選擇，可擴(kuò)展模具庫有40 個(gè)模位，同樣也是轉(zhuǎn)盤式布置，可與機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)盤式模具庫快速自動(dòng)交換，且與機(jī)內(nèi)模具庫進(jìn)行換模作業(yè)時(shí)，不影響正常加工生產(chǎn)。
圖15 擴(kuò)展模具庫ETM
毛刷工作臺(tái)
標(biāo)準(zhǔn)配置毛刷工作臺(tái)，且因?yàn)橄履５哪＞邘齑鎯?chǔ)在毛刷工作臺(tái)以下，所以PX-L可實(shí)現(xiàn)無劃痕及低噪聲加工。
可編程智能夾鉗
機(jī)床標(biāo)配三個(gè)可編程智能夾鉗（圖16），可自動(dòng)避開沖裁位置，以實(shí)現(xiàn)板材100%利用，沒有沖裁死區(qū)，這樣可以避免材料浪費(fèi)。
圖16 智能可編程夾鉗
Touch-PL 控制器系統(tǒng)
機(jī)床的Touch-PL 控制器（圖17），圖形化人機(jī)界面，簡(jiǎn)潔易用。
圖17 Touch-PL 控制器
成品工件的出料
小工件可以通過標(biāo)準(zhǔn)的可編程落料槽出料。如有多種不同的小工件可加上自動(dòng)分選框（圖18），不同的工件落入不同的工件框里，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分選。大工件可通過桁架式吸盤機(jī)構(gòu)取走工件并分選、碼垛。
圖18 小件自動(dòng)分選框
廢料框的出料
廢料框可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸料。
原材料的上料
機(jī)床可配雙層小車上料或緊湊型料塔上料或相應(yīng)的料塔與料庫自動(dòng)化。如圖19 所示，機(jī)床配上料庫自動(dòng)化和桁架式分選后，分選碼垛后的工件托盤也可以返回到料庫存儲(chǔ)。
圖19 PX-L+料庫自動(dòng)化
結(jié)束語
綜上所述，LVD 新型智能化多功能一體機(jī)充分發(fā)揮了激光切割、轉(zhuǎn)塔沖床和獨(dú)頭沖床的各自優(yōu)勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上做了功能的更進(jìn)一步拓展和延伸，以滿足市場(chǎng)對(duì)多功能復(fù)合一體機(jī)加工智能化、多樣化和柔性化日益增長(zhǎng)的需求，在競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的環(huán)境下，助力企業(yè)取得優(yōu)勢(shì)，獲得高質(zhì)量發(fā)展。
文/李朝富·埃威迪(黃石)數(shù)控技術(shù)有限公司
