Machine de découpe laser à fibre fermée avec système d'alimentation par bobine

La Q3 est une ligne de découpe automatisée intégrant un système d'alimentation automatique de bobines et la technologie de découpe laser à fibre. Pilotée par un système CNC coordonnant tous les modules fonctionnels, elle permet la découpe en continu d'acier au carbone, d'acier inoxydable et d'autres matériaux en bobines. Grâce à ses atouts tels qu'une précision de découpe élevée, un taux d'utilisation des matériaux optimal et des coûts de main-d'œuvre réduits, elle assure un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7. Elle est idéale pour la production en grande série de tôles de haute précision dans des secteurs comme l'électroménager, l'automobile, la quincaillerie et la décoration architecturale.

Dans le traitement laser traditionnel, le stockage de grandes quantités de tôles individuelles nécessite un empilement important et une alimentation manuelle pendant le fonctionnement, ce qui consomme de l'espace et augmente les coûts de main-d'œuvre. La machine de découpe laser à fibre équipée d'un système d'alimentation automatique par bobine résout efficacement ces problèmes : une seule bobine d'acier remplace de nombreuses tôles individuelles, permettant un processus entièrement automatisé, du déroulage, du nivellement et de l'alimentation automatiques à la découpe et au tri des produits finis. Ceci garantit la précision et la rapidité de découpe, tout en améliorant considérablement l'efficacité du traitement et en réduisant le recours à la main-d'œuvre.

Structure de la ligne de découpe laser pour bobines d'acier

La ligne de découpe laser se compose principalement d'un système de déroulement et de nivellement des bobines d'acier, d'un système d'alimentation et de positionnement automatique, d'un système de découpe laser à fibre et d'un système de déchargement automatique des produits finis. Ces systèmes fonctionnent de concert pour assurer une automatisation complète, de la bobine au produit fini.

1. Système de déroulement et de nivellement des bobines d'acier

• Unité de déroulement hydraulique robuste : Équipée d'un mandrin extensible hydraulique, compatible avec les bobines d'acier de diamètre intérieur 450–610 mm, de largeur 600–1500 mm et d'épaisseur 0.5–3 mm. Utilise une commande par convertisseur de fréquence pour ajuster la vitesse d'alimentation en temps réel, évitant ainsi le desserrage ou la rupture du matériau. Capacité maximale : diamètre extérieur 1500 mm, poids 10 000 kg.
• Unité de nivellement de bobine : Elle utilise une machine de planage robuste à plusieurs rouleaux. Les rouleaux de pression supérieurs et inférieurs éliminent les contraintes internes et les déformations ondulées dues à l'enroulement, garantissant ainsi la planéité du matériau. Ceci assure une alimentation précise et une découpe nette.

2. Système d'alimentation et de positionnement automatique

• Système d'alimentation: Ce système transporte automatiquement la bobine d'acier à une vitesse d'alimentation de 0 à 20 m/min, ajustable en fonction de la vitesse de découpe laser, et empêche tout déplacement ou glissement du matériau. La précision d'alimentation est de ±1 mm, permettant un fonctionnement continu 24 h/24.
• Mécanisme de positionnement : Un dispositif de pressage des matériaux situé à l'avant de la zone de découpe serre automatiquement le matériau à son arrivée, empêchant ainsi tout déplacement pendant le traitement.
• Table de travail: Il est doté d'une table à lattes dentées de type convoyeur. Entraînée par un moteur et un réducteur via une transmission par chaîne, elle fonctionne avec le système d'alimentation pour assurer une alimentation et une coupe automatiques.

3. Système de convoyage automatique des produits finis

• Plateforme de convoyeur : Les pièces finies sont automatiquement transportées vers un emplacement désigné via la plateforme de convoyage. Un robot d'empilage automatique est disponible en option pour la palettisation automatique selon des couches prédéfinies, facilitant la manutention et les étapes de traitement ultérieures.

4. Système de découpe laser à fibre

• Générateur laser : Équipée d'un générateur laser haute puissance Maxphotonics de 3 000 W, cette machine se distingue par sa structure compacte et sa puissance stable. Elle offre une excellente qualité de faisceau et une grande résistance aux réflexions. La qualité supérieure du faisceau garantit un usinage précis, grâce à une énergie laser plus concentrée pour des découpes plus fines. La fonction anti-reflets supprime efficacement la lumière réfléchie nuisible lors du traitement de matériaux très réfléchissants comme le cuivre et l'aluminium, assurant ainsi un fonctionnement laser continu et stable.
• Tête de découpe laser : Comprend une tête de coupe autofocus haute performance Raytools BM110. Celle-ci ajuste automatiquement le point focal en fonction de l'épaisseur du matériau, garantissant ainsi une qualité de coupe constante quelle que soit l'épaisseur. Un système anti-collision intégré coupe automatiquement l'alimentation et rétracte la tête en cas de choc, protégeant ainsi les composants essentiels.
• Système de contrôle: L'intégration poussée d'un système d'alimentation automatique PLC de haute précision et du système de découpe laser BOCHU automatise l'intégralité du processus, de l'alimentation à la découpe et au déchargement. Le système BOCHU prend en charge l'imbrication automatique, la découpe à la volée et la détection automatique des quatre bords. Il ajuste automatiquement les paramètres optiques et de gaz et intègre des paramètres prédéfinis pour différentes épaisseurs de métal, permettant une sélection directe en fonction des besoins de traitement, ce qui réduit le temps de réglage et améliore la productivité.
• Système de refroidissement: Utilise un refroidisseur laser dédié S&A CWFL3000W doté de deux circuits de régulation de température, assurant un refroidissement indépendant et précis du générateur laser et de la tête de découpe. Il intègre plusieurs alarmes de température, de débit et de niveau d'eau, garantissant ainsi un fonctionnement stable de l'équipement.

5. Lit et portique

• Lit soudé en acier carré haute résistance : Fabriqué en acier carré épaissi, sa structure, analysée par éléments finis, garantit la robustesse du bâti. Après un recuit de détente, un usinage de précision élimine efficacement les contraintes liées au soudage et à l'usinage, améliorant ainsi la rigidité et la stabilité de l'équipement et prolongeant sa durée de vie.
• Poutre en alliage d'aluminium de qualité aérospatiale : Fabriquée en alliage d'aluminium de qualité aérospatiale et optimisée par analyse par éléments finis pour une rigidité élevée et une conception légère, cette poutre allégée réduit la charge sur le système de transmission, améliore la réactivité et les performances d'accélération/décélération, diminue considérablement le temps de déplacement à vide et est particulièrement adaptée aux graphismes complexes et à la découpe de trous de petit diamètre à grande vitesse, améliorant ainsi sensiblement le rendement global.

6. Système d'entraînement et de transmission

• Servomoteurs : Équipé de Yaskawa (Japon) Servomoteurs absolus de type bus, dotés d'une technologie de contrôle de courant de haute précision avec une précision de contrôle du couple de ±1 %. Ils offrent une réponse rapide et un positionnement précis, adaptés à la découpe laser à grande vitesse, optimisant ainsi les performances de l'équipement.
• Réducteur: Utilise des réducteurs planétaires Motoreducer pour augmenter efficacement le couple de sortie du moteur, améliorer la rigidité de la machine et la précision de positionnement, permettant un entraînement plus rapide et plus fluide du faisceau et de la tête de coupe de la machine laser à haute vitesse, garantissant la qualité de découpe de la pièce.
• Voies de guidage : Utilisez les rails de guidage linéaires carrés HIWIN de Taïwan, reconnus pour leur haute précision, leur grande rigidité, leur capacité de charge élevée et leur longue durée de vie. Leur faible coefficient de frottement garantit un mouvement fluide. Les rails de guidage et les roulements linéaires sont interchangeables, ce qui simplifie la maintenance et réduit les coûts.
• Crémaillère et engrenages : Utilise Taïwan YYC Crémaillères/engrenages hélicoïdaux rectifiés de haute précision. Les traitements thermiques et la trempe confèrent une grande ténacité aux dents, assurant une résistance à l'usure due à l'engrènement à haute fréquence et aux impacts à grande vitesse, et garantissant ainsi une longue durée de vie à la machine.

7. Systèmes auxiliaires

• Système de gaz d'assistance : Le choix du gaz dépend du matériau : l’oxygène est couramment utilisé pour la découpe de l’acier au carbone (il favorise la combustion et augmente la vitesse de coupe) ; l’azote est typiquement utilisé pour l’acier inoxydable (il prévient l’oxydation et garantit des coupes nettes et sans bavures) ; l’air comprimé convient aux tôles minces ordinaires (coût moindre). La pression du gaz est régulée par des vannes proportionnelles commandées par le système CNC.
• Système d'entretien et de lubrification : Comprend un graisseur d'huile électrique temporisé entièrement automatique qui lubrifie automatiquement les pièces de la transmission sans intervention manuelle, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les coûts de maintenance.

Détails de la ligne de découpe laser pour bobines d'acier

Cadre de lit de machine renforcé

La structure du lit est soudée à partir d'acier carré épais et robuste. Elle subit un recuit à haute température pour éliminer les contraintes internes, garantissant ainsi une précision d'utilisation à long terme et prévenant toute déformation structurelle.

Poutre en alliage d'aluminium

La poutre légère en alliage d'aluminium aéronautique présente d'excellentes performances en matière de résistance à la fatigue et supporte les vibrations à haute vitesse pendant une période prolongée sans se déformer. Sa légèreté réduit la charge sur le rail de guidage, assure une réponse dynamique précise en accélération et en décélération, et contribue à améliorer la précision d'usinage et la durée de vie de l'équipement.

système de déroulement de bobines d'acier

Il s'agit d'un dérouleur hydraulique robuste équipé d'un mandrin extensible, adapté aux bobines d'acier de différentes dimensions. Un chariot d'alimentation hydraulique latéral permet une alimentation entièrement automatique, pour une utilisation simplifiée.

Le mandrin extensible maintient des bobines de spécifications différentes par expansion.

système de nivellement de plaques d'acier

Le niveleur multi-rouleaux élimine les contraintes internes de la plaque grâce à des groupes de rouleaux de pression supérieurs et inférieurs, assurant ainsi la planéité de la plaque et garantissant un processus de découpe fluide et une grande précision d'usinage.

La pompe à huile hydraulique fournit la pression hydraulique à l'ensemble des composants hydrauliques du système.

Table de travail de type convoyeur

La table de travail à lattes dentées de type convoyeur à chaîne est équipée d'un mécanisme de positionnement à l'extrémité avant, qui supprime efficacement les vibrations du matériau pendant le processus de découpe.

Un dispositif de positionnement est prévu à l'extrémité avant de la zone de coupe, et le matériau est automatiquement fixé par pression une fois en place.

Table de déchargement automatique à convoyeur

Les pièces usinées sont automatiquement transportées vers leur emplacement désigné par la table de déchargement automatique. Un robot d'empilage automatique (en option) permet la palettisation automatique des produits finis.

Tête de découpe laser Raytools

La tête de découpe laser à mise au point automatique Raytools BM110 est dotée d'une double protection optique, intégrant un capteur de pression d'air et un module de surveillance de la température de la lentille de protection. Elle détecte l'état de la découpe en temps réel et déclenche automatiquement une alarme en cas de contamination de la lentille ou de température anormale, prévenant ainsi efficacement les pannes.

Générateur laser Max

Le générateur laser à fibre Max 3000W adopte une conception monobloc, caractérisée par une structure compacte et un haut degré d'intégration. La simplification de sa structure interne et de ses points de connexion améliore l'efficacité de la conversion photoélectrique et la stabilité de fonctionnement.

Refroidisseur d'eau S&A

Le refroidisseur d'eau S&A CWFL 3000W est équipé d'un système de refroidissement à double circulation, qui peut refroidir indépendamment le générateur laser et la tête laser respectivement afin de maintenir une température de fonctionnement stable de l'équipement.

Yaskawa servo

Les trois axes XYZ utilisent tous des servomoteurs à valeur absolue de bus de haute précision. Yaskawa (Japon), qui possèdent une forte capacité anti-interférences et des performances de transmission de signal stables, garantissant la précision du traitement.

Système de transmission

Il adopte des guidages linéaires carrés Hiwin (Taïwan) et YYC Crémaillère/engrenage hélicoïdal (Taïwan). Facile d'entretien, il garantit efficacement la précision de fonctionnement de la machine et sa stabilité à long terme.

Système de lubrification

Le réservoir d'huile de lubrification à distribution automatique assure une lubrification et un entretien entièrement automatiques du système de transmission sans intervention manuelle, évitant ainsi la dégradation des performances de l'équipement due à un entretien inadéquat.

Système de gaz auxiliaire

Lors de la découpe laser, un gaz d'assistance est nécessaire, et le débit de gaz doit être contrôlé avec précision par une vanne proportionnelle.

Système de contrôle

Le système d'alimentation automatique PLC et le système de découpe laser BOCHU fonctionnent de concert, associés à un logiciel d'imbrication automatique. Ce système permet une optimisation intelligente de la mise en page et du parcours de découpe, ce qui réduit considérablement le temps de traitement et améliore l'utilisation des matériaux.

Paramètres techniques de la ligne de découpe laser pour bobines d'acier

Applications de la machine de découpe laser à fibre avec système d'alimentation automatique de bobine

• Fabrication de matériel informatique : Production en série d'accessoires de quincaillerie, supports, fixations, connecteurs, plaques à bride, joints, étagères, etc.

• Secteur de l'électroménager : Découpe de panneaux latéraux de réfrigérateur, de panneaux arrière de machine à laver, de plaques de montage d'évaporateur d'appareil électroménager, de boîtiers d'appareil électroménager, de boîtiers en tôle de climatisation, de supports de climatisation, d'ailettes d'échangeur de chaleur et de composants structurels internes.

• Composants automobiles : Traitement des châssis automobiles, des panneaux de carrosserie, des supports de plaquettes de frein, des cadres de toit ouvrant, des boîtiers de batteries pour énergies nouvelles, des plaques latérales, des plaques de recouvrement, etc.

• Matériaux de construction: Plaques d'acier colorées, connecteurs pour structures métalliques, fixations pour panneaux muraux, panneaux décoratifs, murs-rideaux, etc.

• Produits métalliques : Armoires de rangement métalliques, classeurs, enceintes et armoires en tôle, portes et fenêtres métalliques, cadres de portes et fenêtres, tables en acier inoxydable, armoires en acier inoxydable, etc.