常见的远程激光切割系统包含扫描光学元件,且放置于材料上方。光点的移动主要通过扫描镜片完成。工作距离、加工范围和焦距之间的关联非常复杂,因此可同时加工到的材料范围有限。德国一家公司通过与弗劳恩霍夫协会的合作设计了一种切割系统,在安全气囊激光切割方面具有借鉴意义。该设计的原理是,在切割过程中不断移动织物,同时让扫描光学元件来回摆动来覆盖到整块材料。采用这种方法在即使采用一个扫描头和一台激光器的情况下就可以切割各种宽度的织物。
采用该系统进行单层切割,省却了织物层之间的分隔材料,通常为锡箔或纸,此外还省掉了工作人员分开材料的时间。即使是单层切割,整个系统的产量依然比采用双扫描头的系统高10~100%,具体取决于切割的轮廓和长度。此外,该系统占地面积与多层切割系统相比减少了三分之二,嵌套达到7m长。该系统比多层切割系统更牢固,还配备了交换台和排气系统。
该系统的最大特点就是其可升级性和模块化的设计。此外,它还可以切割一次成型式安全气囊。这种安全气囊采用多层纺织技术,可以将多片材料同时织成一块织物。对切割系统来说,一次成型式安全气囊切割的最大挑战是如何对面料的不平整进行自动修复,比如收缩或褶皱等。材料上的参照点必须通过摄像头来捕捉,然后操作系统对探测到的位置进行分析,根据材料的真实属性重新计算激光切割的路径。
将多轴系统与不同的动态和机械性能结合起来需要对运动进行智能化的分割处理。在这里,材料移动的最快速度是主要的判断标准。将激光束移动的参考路径在扫描头轴向运动和数控主轴运动之间进行分割,可以在被切割的不同部分之间以最短的时间定位。
远程切割技术使加工各种轮廓和不同宽度的织物材料成为可能。通过将不同的动态和机械参数与轴系统相结合,可以进一步改善该技术,这样,与传统的冲裁或机械切割相比,在安全气囊等汽车织物切割方面,激光技术更具优势,更能满足当前汽车制造商对生产效率和成本效益的要求。
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