武汉科普鑫宇KPXY-3015激光板管一体机

产品特点：
1．该机采用进口高精密齿轮齿条及直线导轨，传动平稳，高速度。
2．床身采用整体板焊结构，然后再进行振动时效处理，可以完全消除焊接及加工的应力，刚性好、精度高、可保持长时间使用不变形，大大提高运动时的响应速度和床身的稳定性。
4．X、Y、Z轴均采用日本进口伺服电机，、高转速、大扭矩、大惯量、性能稳定。了整机的高速度及加速性。
5．采用基于Windows操作系统的光纤激光切割机数控系统，集成了很多激光切割控制功能模块，功能强大，人机界面好，操作简单。
6．上海柏楚是数控切割机实现“全时切割、切割和高套料率切割”的核心技术，是有效节省材料，提高切割效率的根本。
7．切割头选用本公司生产的光纤激光切割头以及电容式传感，感应精度高、反应灵敏、性能为稳定可靠。








三、技术参数
机器的主要技术指标如下表
序号 性 能 指 标 参 数 备 注
1 加工幅面（长×宽） 3000mm×1500mm
2 X轴行程 3050mm
3 Y轴行程 1525mm
4 Z轴行程 120mm
5 X/Y轴定位精度 0.05mm/m
6 X/Y轴重复定位精度 +0.05mm
7 大加速度 0.5G
8 机床重量 1500Kg
9 工作台大载重： 800kg
10 相数： 3
11 电源额定电压： 380V
12 频率： 50Hz
13 总电源防护等级： IP54

四、数控光纤激光切割机系统配置
光纤激光切割机是光、机、电、控制技术在工业应用上的结合，主要由光学系统(激光器)、控制系统(CNC数控系统)、运动系统(主机)、水冷系统(冷水机)、吹气保护系统组成。



整套光纤激光切割机系统主要配置
序号 型 号 名 称 数量 备注
1 KP3015 中功率光纤激光切割机机床 1套 武汉科普鑫宇
2 锐科 激光器 1台 武汉锐科
功率：1000W
3 BT240 切割头 1套 上海嘉强
4 XY轴齿轮齿条
（双驱） 传动部件 3套 YYC
5 减速机 传动部件 3套 日本新宝
6 滚动导轨 传动部件 3套 台湾上银
7 激光切割系统 数控系统 1套 上海维宏
8 交流伺服电机 数控系统 4套 日本松下
9 导轨油路 自动 国产
10 冷水机 双温双控 自动 武汉汉立
11 X轴电机及驱动器 日本松下 750W 进口
12 Y轴电机及驱动器 日本松下 750W*2 进口
13 Z轴电机及驱动器 日本松下 400W 进口
14 电脑 1台 国产
15 垫铁 6个 武汉科普鑫宇
16 接料小车 3个 武汉科普鑫宇

4.1 光纤激光器
光纤激光切割机采用创鑫、锐科、飞博（选1）
激光器特点:
光纤激光器是国际上新发展的一种新型固体激光器，它具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点。
光纤激光器由于光路可盘绕，光路占用空间较小，在采用单芯结半导体泵浦激光器做泵浦源的情况下，泵浦激光器可分散安装，具有很好的散热特性，在安装密度不高的情况下，采用风冷即可，在安装密度较高的情况下，只需少量通水即可满足散热要求，因此，全光纤激光器的体积比同样输出功率的气体和固体激光器系统更小，重量更轻。

技术规格：
光学参数 单位
运行模式 CW,QCW
中心辐射波长 nm 1070-1080
标准输出功率 W 2000
光束质量 mm*mrad 6
调制速度 kHz 5
传输光纤直径 μｍ ≥50
输出功率稳定度(长期) % ±2
电源 VAC 400-460
功耗 kW 2
冷却水大消耗 M3/h 0.3
尺寸（W*D*H） Mm 700×550×120
重量 kg 15








主要特点:
• 的光束质量（BPP）
• 全功率范围内恒定的BPP
• 使用长焦距依然可以获得很小的光斑
• 电光转换效率>25%
• 免维护运行
• 模块化设计，“即插即用”
• 外形小巧，安装方便
• 泵浦源使用寿命 >5万小时
4.2 数控系统
功能特性
1. 设计主要面向二维切割，编辑二维图形，生成二维的加工对象数据；
2. 支持多种格式文件，包括g代码格式，nc格式，dxf格式，plt格式，eng格式等；
3. 导入图形时可进行自动优化，包括删除重复边，合并，删除小图形（点、小圆、小曲线）等；
4. 提供多种脉冲调制信号，可搭配不同激光器并根据切割速度动态调整占空比；
5. 支持图层功能，提供带膜切割、回旋过切、定高切割等多种工艺设置；
6. 支持直接穿孔、渐进穿孔、分段穿孔、预穿孔等多种穿孔方式，支持对穿孔过程和切割过程设置单的激光功率、激光频率、气体类型、气压等；
7. 支持材料库功能，允许将全部工艺参数保存以供相同材料再次使用；
8. 支持自动及手动设置加工顺序功能；
9. 支持蛙跳功能，摒弃传统矩形而采用抛物线形来控制切割轮廓之间的运动；
10. 支持速度功率调节功能，采用图形编辑方式，设置不同速度下的功率；
11. 自主研发随动控制功能，无缝整合于CypCut激光切割系统；
12. 支持无线手柄的远程控制，直视无障碍传输距离为20米；
13. 新增扫描切割功能，支持对矩形和圆形的矩形阵列进行扫描切割。

4.2.1软件切割控制板面

界面正中央黑底的为绘图板，其中白色带阴影的外框表示机床幅面，并有网格显示。网格与绘图区上方和左侧的标尺会随视图放大缩小而变化，为绘图提供参考。 界面正上方从上到下依次是标题栏、菜单栏和工具栏，其中工具栏以非常明显的大图标分组方式排列，大部分常用功能都可以在这里找到。菜单栏包括“文件”菜单和5个工具栏菜单“常用”、“绘图”、“排样”、“数控”和“视图”，选择这5个菜单可以切换工具栏的显示。标题栏左侧有一个称为“快速访问栏”的工具栏，用于快速新建、打开和保存文件，撤销和重做也可以通过这里快速完成。 界面左侧是“绘图工具栏”，在后续说明中我们有时直接称为“左侧工具栏”；这里提供了基本的绘图功能，其中前面5个按钮用于切换绘图模式，包括选择、节点编辑、次序编辑、拖动和缩放；下面的其他按钮分别对应相应图形，单击它们就可以在绘图板上插入一个新图形。下方有三个快捷键，分别是居中对齐、炸开所选图形以及倒圆角。 绘图区右侧是“工艺工具栏”，在后续说明中我们有时直接称为“右侧工具栏”，包括一个“工艺”按钮和17个方块按钮；单击“工艺”按钮将打开“工艺”对话框，可以设置大部分的工艺参数；17个颜色方块按钮，每一个对应一个图层，选中图形时单击它们表示将选中图形移动到的图层；没有选中图形时单击它们表示设置下次绘图的默认图层。其中个白色方块表示一个特殊的图层，“背景图层”，该图层上的图形将以白色显示，并且不会被加工。后两个图层分别为先加工及后加工图层。
界面下方包括三个滚动显示的丝带文字窗口。左边的为“绘图窗口”，所有绘图指令的相关提示或输入信息在这里显示；中间的窗口为“系统窗口”，除绘图之外的其他系统消息将在这里显示，每一条消息都带有时间标记，并根据消息的重要程度以不同颜色显示，包括提示、警告、错误等。右边的窗口为“报警窗口”，所有的报警信息将在这里以红色背景、白色文字显示。 界面底部是状态栏，根据不同的操作显示不同的提示信息。状态栏的左侧是已绘制的加工图形的基本信息，状态栏的右侧包括几个常用信息，包括鼠标所在位置、加工状态、激光头所在位置。后面一个微调距离参数，用于使用方向键快速移动图形，后显示的是控制卡的型号。 界面右侧的矩形区域被称为“控制台”，大部分与控制相关的常用操作都在这里进行。从上到下依次是坐标系选择、手动控制、加工控制、加工选项和加工计数。


4.2.2 工具栏
CypCut的工具栏使用了一种被称为Ribbon(丝带)的风格样式，将常用的功能分栏分区放置，并且使用了许多大尺寸的按钮方便操作。下图帮助您了解这种新型工具栏：

整个工具栏被分为5个“分页”，通过“常用”、“绘图”、“排样”、“数控”和“视图”5个菜单来选择。当选中各项菜单时，会出现与所选内容相关的分页；在加工时将会出现“正在加工”分页，并且在停止之前不能切换到其他分页。
每一分页的工具栏又按照功能分类排列在多个“分栏”内，例如“查看”、“几何变换”等；一般分栏的个按钮都是大尺寸的；有些分栏的右下角会有一个小按钮“”，称为“扩展按钮”，按下该按钮可以打开一个相关的对话框。 请注意，部分大尺寸按钮的下方带有一个小三角，称为“下拉按钮”，按下此按钮会出现一个与此按钮相关的“下拉菜单”，提供更丰富的操作选项。鼠标移动到这种按钮上方时会显示两个明显不同的矩形，按下按钮的上半部分是直接执行按钮对应的功能，而按下按钮的下半部分则是打开一个菜单。 如果您之前使用过Office 2007、Windows 7或其他使用Ribbon风格的程序，您可能已经非常熟悉这种排列。即便次使用也没有关系，我们相信您会很快喜欢上这种风格的。
4.2.3 文件菜单
在工具栏左上角有一个比较特殊的菜单，称为“文件菜单”，它包含一些与文件相关的菜单.
4．4 光纤激光切割机主机
机床主机部分是整个光纤激光切割机的主要的组成部分，光纤激光切割机的切割功能和切割精度都是由主机部分来实现的。
主机部分由床身、运动梁、工作台、Z轴装置、操作控制部分，气路水路等部分组成。通过数控系统控制X、Y、Z轴交流伺服电机，从而带动切割头实现稳定，可靠，高速往复运动，X方向的运动行程为4050mm；Y方向的运动行程为1550mm；采用全封闭式防尘装置，其中防尘罩重量轻，运行可靠；X、Y轴均采用原装进口的精密直线导轨和精密滚珠丝杆配进口行星减速机，有效的，采用光电传感器等精密定位部件；Z轴采用伺服电机带动丝杠传动；行程两端有限位开关控制行程，同时辅以两侧的弹性缓冲垫，有效地了机床运动的安全性；机床配有润滑装置，定期向床身，横梁，各个轴部分的运动部件添加润滑油，运动部件在良好的状况下运行，提高其使用寿命.
a、 床身部分:
床身采用整体焊接的方式，退火消除内应力后进行加工，其流程为焊接→粗加工→振动时效→精加工，较好地解决了因焊接及加工而产生的应力，从而大大地提高了机床的稳定性，能长时间保持机床的精度。
通过数控系统控制其伺服电机驱动运动梁实现X方向的往复运动，实现快速移动和进给运动，精密滚珠丝杆和直线导轨采用封闭的防尘装置。
b、 运动梁部分:
运动梁也采用整体焊接的方式与床身同样的加工方式精度。
运动梁安装在床身的成对精密直线导轨上。横梁上面装有直线导轨，伺服电机驱动进口精密滚珠丝杆带动Z轴滑板实现Y方向的往复运动；同样采用防护罩保护丝杆与导轨。
c、 工作台部分:
本机采用单工作台，工作台由焊接框架构成，上面有支撑工件的支撑栅，工作台承重可达800KG；工作台周边设有万向滚珠，；
d、 Z轴:
Z轴上下装置:
Z轴上下装置就是实现切割头的上下运动。切割头的上下运动是由数控系统控制伺服电机，电机驱动滚珠丝杠，带动Z轴滑板上下往复运动来完成的,Z轴行程为120mm；上下两端均采用接近开关控制行程，同时在滚珠丝杠两端有弹性缓冲垫，了运动的安全性。
Z轴既可以作为一个数控轴进行其单的插补运动，同时能和X、Y轴联动，又可以切换成随动控制，以满足不同情况的需要。由于Z轴随动也是由数控系统控制的，因此随动的精度高，稳定性好，从而了切割的质量。

1. BCS100立式电容调高器

2. 主界面
系统上电初始化完成后，自动进入【主界面】。如下图所示： 主界面上的显示功能包括： 当前状态: 显示了当前随动系统的运动状态。运动状态有以下几种：

A.停止：Z 轴处于静止状态。
B.缓停中：运动状态中接收到停止指令后，会有一段很短的缓停过渡状态。完全停下来后状态变成“停止”
C.空移中：加工中上抬是Z 轴的空移运动。 当前状态设定的跟随高度动态误差当前Z轴坐标当前电容Z轴点动速度[L:低速/H:高速] 跟随快慢等级Lv.1~30级设置菜单电容变化值。
D.跟随中：穿孔、切割时，浮头处于跟随被切割板状态。 E.复位中：回Z轴机械原点。
F.点动中：手动点动Z轴。
G.回停靠：关跟随，上抬到停靠位置的过程。
H.随动增益等级Lv：随动增益等级从1~30，默认17级。级数越大，随动的平均误差越小，跟随动作越快，同时遇到斜面爬坡能力也越强。但是如果增益太强，系统会产生自激振荡。该参数通过自动调整获取即可。
I. 设定的跟随高度：主界面上按<跟随高><跟随低> ，能以0.1mm的步距调整实际的跟随高度。按<跟随开><跟随关>，可以控制当前是否跟随。跟随关后，轴会自动上抬到停靠坐标（默认为Z= 0的位置，按<F2>进入参数界面，也可以修改停靠坐标） 另外，处于以太网控制的模式下，跟随高度由CypCut软件设置。
J.动态误差：在跟随状态下，该值反映的是随动运动时的实时误差。 浮头与板面距离H：在电容测量范围内（标定范围），浮头与板面的距离 = “设定的跟随高度”+“动态误差” 。超过测量范围时，“设定的跟随高度”+“动态误差”恒等于标定范围。 当前Z轴坐标：回原点后，Z轴建立机械坐标系。向下运动坐标增大。
K. 当前电容值C：系统采样的原理是通过测量浮头和极板间的电容来得到距离。浮头距离板材越近时，电容值越大。当浮头碰版时，电容会变0。 电容变化值：此数值为当前本体电容值相对于上一次浮头标定后记录本体电容的差值，方括号表示已开启实时标定功能，圆括号表示未开启此功能。实时标定功能详见2.5.8参数。 Z轴点动速度：L点动低速，H点动高速。按<变速>按钮可以切换点动速度档位。按<↑><↓>按钮执行点动。









e、 气路及水路系统:
光纤激光切割机的气路有两部分，一部分为提供给切割头的切割气体，有清洁干燥压缩空气和高纯氧气。另一部分为辅助气体，全部都是清洁干燥的压缩空气。包括气缸使用的气体气体。
对于压缩空气而言，用户若有统一气源，则可不用空压机，否则应选配空压机,从压缩机出来的气体经过储气罐和冷干机进入气控柜后，经过一套精密空气处理系统，变成清洁干燥的气体，分成两路，一路作为切割气体、一路作为气缸使用气体。其使用压力由对应的调压阀来调整。
切割气体分为三种气体：氮气、氧气和空气，并且这三种气体可以通过电磁阀自由选择。其中氮气主要用于切割不锈钢和铝板；氧气主要是用来切割碳钢；空气也可以进行金属切割，该机床具有空气切割薄板（2mm）技术，为客户大大降低了加工成本。要针对不同的材料来选用不同的切割气体。另外在切割气体系统里面由于安装了压力传感器，确保了机床在气体压力不够的时候能及时停止工作，避免了切割零件的作废。其气压阈值可以由压力传感器上部螺钉调节设定。
光纤激光切割机的水路系统主要包括两部分：一部分是冷却水从冷水机组出来后，分两路进入激光器，一路进入激光器主机部分，对其进行冷却；一路进入激光器电控箱部分，对其进行冷却；循环后回到冷水机；





4．5 切割头与随动传感器部分
切割头部分采用武汉春天光电光纤激光切割头与电容非接触式的高度自动跟踪系统传感器。



光纤激光切割头


五、切割工艺参数及安装

5.1设备切割参数（仅供参考）
材料 厚度
（mm） 速度(m/min) 加速度
（G) 效果 气压
(Mpa） 备注






碳钢


0.5 36-38 0.5 光滑 0.8





氧气


1 16-18 0.5 光滑 0.8
2 6-7 0.5 光滑 0.5
3 3.5-4.5 0.5 光滑 0.4
4 3-3.5 0.5 光滑 0.3
5 1.5-1.8 0.5 光滑 0.2
6 1-1.2 0.5 光滑 0.1
7 0.9-1.2 0.5 光滑 0.1
8 0.8-1 0.5 光滑 0.1
9 0.7-0.8 0.5 光滑 0.1
10 0.6-0.7 0.5 光滑 0.08




不锈钢
0.5 36-38 0.5 光滑 1.5


氮气
1 28-30 0.5 光滑 1.6
2 6-8 0.5 光滑 1.8
3 2-3 0.5 光滑 2
4 1-1.2 0.5 光滑 2
5 0.5-0.7 0.5 光滑 2











6.1 安装调试
a、 公司总负责指导设备的安装和调试。
b、 在签订合同后我公司在短时间了解贵公司的厂房的安装地理位置，确定设备的具体安装位置。并在合同生效后7个工作日内提供设备地基图。
c、 安调调试前，贵公司应根据我公司提供的设备基础图纸做好设备地基，确保安装场地的配备符合设备安装要求。
d、 贵公司在完成设备地基建造，货物到达需方交货现场后，我公司人员即自带必要工具进行设备的安装调试工作，并在15天内负责完成设备的安装、调试、技术指标测试、试车、培训、验收并交付用户使用。
e、 合同中所提供的所有设备全部由我公司负责完成安装及调试。设备安装调试完成后，我公司先对设备进行自检并在各项技术指标达到合同技术要求后，供需双方再对设备进行验收及使用。
f、 在安装调试过程中我公司的技术人员将对需方说明设备的安装步骤和应该注意的事项，安装的每一件设备应作安装详细记录。一切在安装过程中造成的设备损坏，责任均在我公司。
6.2 包装运输
a,运输方式：汽车运输，由我公司负责全部职责。
B,交货地点为贵公司需要的安装现场。
6.3 设备验收
a、验收标准
按照我公司和贵公司签订的合同里面的技术协议验收。
b、终验收
我公司完成设备的安装、调试和自检后，在需方现场进行验收，内容包括：
1）对全部货物的数量、型号规格、功能、技术指标等进行检验验收。
2）对双方认可的典型样件进行激光切割加工。
3）双方做好验收情况的记录，并对验收结果给出评价，由双方签字认可后方可进行性能考核。
c、终验收的其它说明
1）如因场地辅助设施故障(电源、周边环境等)和环境不符合设备正常工作的要求而造成测试验收中断，需方应立即修复，确保设备正常工作的条件。
2）在验收过程中，若发现设备有短缺、损坏或不符合合同条款和质量标准的情况，我公司将负责补齐、更换，由此引起一切费用由我公司承担。
3）设备保质期由验收合格之日起开始计算一年止。

6.4 培训
公司提供免费技术培训，安装调试完毕后，在贵公司或我公司国内培训维修中心对贵公司操作人员进行不少于5天的技术培训,直至操作人员达到基本正常使用该设备为止，主要的培训内容如下：
激光的基本知识及原理；
激光器的构造、操作、维护与保养；
电气原理、数控系统的操作、编程与一般故障诊断；
激光切割工艺；
机床的操作及日常保养；
激光加工安全教育。
6．5 售后服务
1、 设备验收后，整机质量期为一年。
2、 如果保质期内系统的零部件出现质量问题，我公司受过良好训练的服务工程师将随时提供电话或现场服务。
3、 设备质保期内，由于设备本身质量原因造成的任何损伤或损坏，我公司负责进行免费更换零件及服务，但常规消耗品（如光学镜片、切割嘴，陶瓷环）以及属于用户违规操作责任事故者除外。
4、 我公司对所提供产品提供终身维护服务，并随时提供设备相关的日常咨询与指导。质保期外，我公司依然为需方提供广泛而优惠的技术支持及备件供应。
5、 我公司免费为客户长期储备经过我们公司严格培训的、高素质的操作维护技术人员，时刻准备着为客户服务。解决客户寻找技术人员的烦恼。
6、 设备出厂后，我公司即建立“用户档案卡”，跟踪记录用户使用该设备的相关信息。在设备维修服务完成后，我公司将故障成因、补救措施、完成维修及恢复正常的时间和日期等报告给需方，报告一式两份，以备查用。
7、 我公司承诺及时向需方通报软件升级情况，并免费提供软件升级服务。
8、 我公司备有充足的备件、配件，可及时向需方提供技术服务和备件服务，满足设备维修需要。
9、 我公司定期安排项目工程师到用户现场进行免费技术回访服务。