一、工作方式：
激光切割是利用聚焦后的激光束作为主要热源的热切割方法，由于激光束聚集在很小的区域，使得能量高度集中，能够对局部进行迅速加热，使加工部位蒸发。此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其它部分，所造成的变形很小。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再作进一步的处理。无需采用模具即可实现复杂形状坯料的加工，柔性化程度高。
在通用的带料剪切设备中有一种叫做飞剪，它的工作方式是在带料运动中进行跟踪剪切，以得到一定长度的坯料，由于是在运动中进行剪切，飞剪可以大幅提高下料的速度，目前得到广泛的应用，但是由于切刀是直线的，所以只能得到矩形和梯形坯料，应用范围受到限制。
而现有的激光切割设备，可以进行各种形状的切割，但现有设备在进行切割时板料都是静止的，进料和出料不能同时进行，影响了带料的处理速度。
本公司研发的激光切割落料线对上述两种设备的工作理念进行巧妙组合，即在带料运动中用激光切割机对其进行飞割（跟随切割），其目的是为了解决连续的金属和非金属带料的无模具快速下料问题，以降低下料的设备的投资及模具消耗成本并且有效提高材料的利用率。
二、设备示意图
三、设备组成:
整套采用激光切割技术的开卷落料生产设备，由上料台车、开卷机、校平机、缓冲活套、伺服送料机（如釆用伺服校平送料一体机，则可以取代前面的校平机和缓冲活套，减少占地面积）、激光切割装置、切割平台、码垛装置、废料处理系统、液压气动系统及电气控制系统组成，通过系统控制的激光切割头在激光切割平台上进行的三维运动切割，代替压力机及模具，实现对金属带料的自动落料。
开卷送料系统
开卷校平单元
校平辊轮
开卷校平设备
校平单元
自动化激光切割系统
切割板材堆放处
四、激光切割落料生产线的特点：
◎设备投资低：与现有大型落料生产设备相比，激光切割落料生产线设备质量小，能耗低，且无需复杂的设备基础，大大降低了前期投资和后期维护使用成本。
◎产出效率高：与现有激光切割设备相比，激光切割落料生产线使用卷料进行坯料生产，代替了卷材先切片再在设备上切割的生产工艺，提高了生产效率。
◎灵活性高：无需制造模具，采用先进的排样软件及控制系统，产品规格形状转换迅速，适合各种批量产品生产。
◎维护成本低：采用光纤激光切割器，性能可靠；同时激光切割速度快，不锈钢的切割速度可达到每分钟40米/分钟（厚度1mm时），可快速完成切割下料。
◎产品品质高：采用高精度的校平机、高精度的送料及切割系统、先进的自动码垛系统等，可适应各种金属材料的零件坯料生产。
◎使用成本低：由于不需要模具进行冲压，降低了模具制造和维护费用；同时设备没有使用大型压力机，生产能耗大大降低，也降低了环境噪音。
◎材料利用率高：因为使用卷料进行连续生产，不会产生单片时料头料尾的损耗；同时设备采用优化排样，将各种形状的零件组合进行无搭边切割，减少了材料损耗，提高了材料利用率。
五、激光切割落料生产线经济效益分析
1. 使用成本：
|
序号 |
项 目 |
激光功率 |
||
|
1Kw |
2Kw |
|||
|
1 |
电力消耗 |
激光切割机 |
23.2元/小时 |
28.9元/小时 |
|
周边设备 |
21元/小时 |
28元/小时 |
||
|
2 |
激光器气体消耗 |
0 |
||
|
3 |
切割辅助气体 |
高压空气 |
高压空气 |
|
|
4 |
聚焦镜片消耗 |
1.2元/小时 |
||
|
5 |
保护镜片 |
1.0元/小时 |
||
|
6 |
陶瓷环消耗 |
0.2元/小时 |
||
|
7 |
切割嘴消耗 |
0.2元/小时 |
||
|
合 计 |
46.8元/小时 |
59.5元/小时 |
||
2. 设备折旧成本：
|
序号 |
项目 |
1Kw |
2Kw |
备注 |
|
|
1 |
投资金额 |
设备 |
185 |
270 |
|
|
基础及周边 |
15 |
15 |
|
||
|
2 |
设备折旧费用 |
158.7元/小时 |
226.2元/小时 |
按每天工作14小时，3年回收100%投资计算 |
|
|
3 |
人工费用 |
50元/小时 |
50元/小时 |
2人操作 |
|
|
4 |
合计每小时折旧费用 |
208.7元 |
276.2元 |
|
|
3. 激光切割速度：
|
厚度（mm） |
类别 |
切割速度(m/min) |
备注 |
|
|
1Kw |
2Kw |
|||
|
0.5 |
不锈钢 |
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
|
序号 |
零件周长(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件数(件/min) |
单件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
11 |
0.071 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
9 |
0.087 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
7 |
0.111 |
1Kw综合成本
|
序号 |
零件周长(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件数(件/min) |
单件成本(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
|
序号 |
零件周长(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件数(件/min) |
单件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
33 |
0.028 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
27 |
0.034 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
21 |
0.044 |
2Kw综合成本
|
序号 |
零件周(mm) |
零件厚度(mm) |
切割件数(件/min) |
单件成本(元) |
|
1 |
1000 |
1.0 |
33 |
0.169 |
|
2 |
1200 |
1.0 |
27 |
0.207 |
|
3 |
1500 |
1.0 |
21 |
0.266 |
经济效益分析：
激光落料线提高材料利用率的年收益
采用偏摆式落料线，用1219宽带料生产直径404圆片：材料利用率为77.5%
|
激光配置 |
年产能(吨) |
提高的利用率(%) |
节约重量(吨) |
收益 (万元) |
备注 |
|
1kw |
1200 |
5 |
60 |
48 |
8000元/吨 |
|
2kw |
3000 |
5 |
150 |
120 |
8000元/吨 |
激光切割落料设备应用前景：
◎符合社会节能减排的发展规划。
◎提高毛坯质量，同时方便企业物料管理，减少物料损耗。
◎不需要模具投入，设备柔性好，可最大化的满足用户的产品需求。
◎该项目可提高材料利用率达3％－7％，能够带来巨大的经济效益。
◎采用自动化生产，可以大量降低人力，降低生产成本，并保证了劳动者的安全。
◎该项目即可替代开卷落料线，也是现有激光切割设备的升级产品，设备性价比高，可很快产生投资效益。
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