2018年6月15日，領創激光與全球自動化、三維激光技術的領導者意大利PrimaPower（普瑪寶）戰略合資。合資後，領創激光全面吸收普瑪寶先進技術，實現產品和服務的“數字化、網絡化、智能化、自動化”，參與國際競爭，力爭成為業內國際知名企業。

汽車、航空航天和機車車輛等行業裡用到的三維激光切割機被譽為是激光加工設備裡的皇冠上的明珠，一直以來為歐洲和日本極少數廠傢壟斷，生產線的價格以數百萬乃至千萬元計量。

近年來，國內有少數頭部企業在這個領域研發，隻有少數企業獲得瞭突破。今天我們訪談的領創激光的就是這樣一傢佼佼者，他們通過和這個領域的頭部企業意大利普瑪寶公司合資，獲得瞭這傢業內龍頭企業的軟硬件全方位的技術支持，研發出針對中國客戶的經濟型領寶LB3015三維激光切割機。

在2021年12月上海舉辦的工博會的MWCS數控機床與金屬加工展上,他們計劃首發展示這款機型。MFC采訪瞭該公司的相關技術人員，讓我們的讀者先睹為快。

MFC：首先請問三維激光切割機主要應用在哪些行業？

領創激光：三維激光切割機應用范圍非常廣泛，主要在大型零件加工、汽車、航空航天、機車車輛、工程機械、農機、渦輪組建、白色傢電等行業的小批量、原型件的加工以金屬熱成形件的批量加工。

以汽車行業為例，覆蓋件研制是汽車開發最重要的環節之一，一般需要開模具來完成下料、壓延、切邊和沖孔等工序。每道工序都需要制造對應的模具沖壓，而這些模具研制和調試是需要大量時間的，這往往會制約汽車整車的開發速度。而三維激光切割機在覆蓋件完成下料、壓延和整形之後，可完成切邊和沖孔等工序。

三維激光切割的熱影響區小、切口平滑且無毛刺,無須對切口進行後續處理便可直接使用。這樣就能在全套模具沒有完成之前，就能生產出完整的汽車覆蓋件，加快汽車新產品的開發周期。

汽車輕量化是節能減排的重要手段，就要減輕車身重量同時保證車身的安全性，大量的高強鋼和鋁材被用於車身，這需要用到熱沖壓工藝。熱沖可以一次性成形，獲得復雜型面的零件。但是熱沖件硬度大，傳統的加工手段很難對其沖孔和切邊。不同的形狀和材料對激光切割而言，幾乎沒有區別，隻需要更換切割程序就可以瞭。

每一臺熱成形壓力機需要配套數臺三維激光切割機，而中國的熱沖工藝的應用在不斷普及，對高效的三維激光切割機需求在持續增加。事實上需要用到三維激光切割機的行業很多，但是價格門檻讓很多潛在客戶望而卻步，這也是我們推出高品質領寶系列激光切割機的重要原因。

MFC：三維激光切割機一直被少數企業壟斷，它的技術難點在哪裡？切割機器人可否替代它？

領創激光：二維激光切割機切割板材，三維切管機切割管材和型材，加工的對象的形狀都是相對規則的，三維激光面對的加工對象要復雜得多。以汽車覆蓋件為例，零件形狀是尺寸較大的立體結構件，多是復雜曲面，零件上還有大量的工裝夾具，這意味著切割軌跡復雜，精確定位難度高，程序計算量大，

因為切割頭要隨時調整角度，保證和切割面垂直切割，同時還要避免切割頭碰撞到工裝夾具和零件。

此外，汽車加工是大批量生產方式，對效率要求高，沖壓之後，零件往往有回彈變形，和產品的CAD數模存在誤差，不同批次的零件還存在加工誤差，但是汽車零件加工的精度和一致性又要遠超大部分行業。切割過程中，切割是否高效穩定，是否過燒、掛渣，切割面的是否足夠光滑，切口寬度和錐度是否達標等都是需要關註的事情，對激光切割機的軟件和硬件都有極高的要求。

三維激光切割設備主要有兩種:三維激光切割機床和激光切割機器人，三維激光切割機床的剛性好、加工速度快、加工精度高,隻是激光切割頭的操作空間受到一定限制，接近加工區域的能力較差一點；激光切割機器人靈活性高，激光頭能接近切割區域,但在加工速度和加工精度上不及三維激光切割機床。所以全世界的汽車行業還是以三維激光切割機床為主。

普瑪寶公司在切割頭裝瞭先進傳感裝置，在三維激光切割機床領域率先取得突破，掌握瞭大量的技術專利和數據積累，在全球汽車行業的擁有上千臺的保有量。三維激光加工機普瑪寶Laser Next1530和Laser Next213系列，專攻汽車熱成形切割；多用途的通用型Laser Next2141和Rapido系列，我們這次聯合開發的LB3015也是適用范圍廣的三維激光切割機，性能全面領先同類產品。

MFC：請給我們介紹一下，貴公司這次推出的三維激光切割機LB3015有哪些突出的性能？

領創激光：關於領寶LB3015三維激光切割機，核心參數詳見表格。

這些參數過於專業，簡單說就是加工的精度、靈活性和效率都有瞭顯著的提升，應用范圍更廣。以切割熱成形的門環為例，我們的切割單件的時間是102秒，1小時折合3600秒，每小時大約可加工35.3個，24小時能加工800多件，比同行同等配置的機床快瞭30%左右。

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噴嘴 SIPS

切割頭 SIPS

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MFC：激光切割機的機床結構和核心部件對切割的質量至關重要，LB3015有哪些特點值得介紹的？

領創激光：領寶3015整體式焊接鋼龍門結構，保證瞭極佳的剛性，而且安裝便捷，工作臺為簡易進出工作臺。X軸和Y軸應用直線電機和直線驅動，沒有減速箱、傳動帶、齒條和滾珠絲杠，減少磨損和維護，Z軸采用鑄鋁材質,用無刷電機驅動，硬度高而且輕，光路穿梭於中空且密封的Z軸中。

領寶切割機在線性導軌中嵌入位置傳感器，保持位置精度。采用瞭隨動軸高速動態相應和自動焦點控制和加工頭雙層防碰撞保護技術，可選用如下配置：集成夾具借口、機器人自動上下料、電磁式廢料傳送帶、落料檢測功能、自動檢測和調整功能、切割零件可視化檢測系統、測量功能。

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運動結構

固定結構

切割頭是激光切割機的核心部件，領寶3015的切割頭采用瞭世界領先的普瑪寶的原裝切割頭。其A軸和B軸采用直驅電機技術，沒有傳動桿和齒輪，沒有磨損,沒有反向間隙和磁滯，即使發生碰撞也是有限碰撞；采用全閉環環形光柵尺保證高精度；高動態性能的隨動軸C（4g）保證加工頭快速接近和高速位置動態補償；聚焦鏡由保護鏡片防護，切割頭可以輕易取下來更換。領寶采用瞭先進的低壓空氣過濾單元，保證光路清潔。

此外，激光的加工頭同時也是測量頭，精度高，一般在0.1mm范圍內，提供標準的測量基準塊，自動程序重定位，有點位置測量功能，自動測量加工頭各軸的幾何位置，自動測量激光束的對中位置。自動校驗切割頭各軸的幾何位置，無需操作員幹涉，自動計算切割頭各軸的零位和偏置量，測量值能夠清晰的顯示在數控屏幕上，避免人工誤操作可能造成的誤差。

在大批量生產過程中，可以精確地檢測切割料片是否同零件徹底分離脫落，避免對後續工序造成影響。落料檢測功能通過電容式傳感器可以檢查孔，槽等各種封閉輪廓所切的料片有沒有掉落。

不同於光學檢測的方式，傳感器檢測不受周圍夾具或者材料的影響，一般檢測時間大約200ms，最小孔直徑大約4mm。

關於焦點控制，切割頭上的曲率可變反射鏡數控調整激光束的焦點位置。零件上不同厚度的位置，如門環件、拼焊板和補丁板等都能保證最佳的切割質量。

碰撞保護系統安全系數高，如果遇到碰撞，噴嘴或者整個頭子會安全脫落，可以有效應對不同方向的碰撞。兩個SIPS都是磁性的，而且有定位銷，一旦松動可以精確復位，無停機時間，如有碰撞，插銷復位即可。

這些配置將保證激光切割機的高穩定性和高速加工節拍。

MFC：三維激光切割機的控制和軟件系統也是核心技術，LB3015有哪些特點？

領創激光：領寶3015的控制系統采用瞭普瑪寶原裝的P30L的CNC控制器，這是業內最可靠穩定的三維激光包含切割數據庫，可編輯、預覽和跟蹤，綜合診斷和遠程監控服務。

領寶3015可選專業離線編程軟件，提供種類豐富的三維模型數據接口，可導入不同格式的3D圖紙,無需轉換格式；先進的計算機輔助制造功能，通過優化加工程序，保證加工節拍最短；集成瞭所有三維激光設備的後置處理器；具備零件工裝設計功能；具備加工程序的模擬功能。

領寶激光切割機配有便攜式自學編程手操盒，符合人體工程學，使用更直觀，形象的界面大顯示屏，帶有速度控制功能的操縱桿；接入和使用的時候，單個單元可以用於多臺機床的安裝。

設備操作臺上還安裝瞭圖形編輯軟件，該軟件可以將G代碼加工程序轉化為圖形顯示，加工路徑一目瞭然，方便修改程序。加工程序的模擬運行，修改程序後可在線保存新程序。

有興趣的客戶可以在上海工博會期間，實地觀看樣機的加工和細節。

來源： MFC金屬板材成形之傢

作者： 劉明星 李建 王思傑