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激光切割器认为自身打开完全自动化的流程

Trumpf的主动速度控制系统采用了人工智能技术,无需操作员监控切削过程,如有必要,还可以调整参数。该技术自动调整进给速度,以确保零件质量时,切割板的化学,厚度,或表面条件变化。

发布时间:2020年5月26日

熟练的平板激光器操作员可以通过纸张底部的火花/烟水羽流的形状和方向来讲述,如果板切割或不切割。当材料一致且易于切割时,带喷嘴变换器和自动载荷/卸载的典型切割激光器可以或多或少设置为工作和遗忘。但是,当切割具有很多不一致的材料时,除非您想在以后潜在地返回,否则没有更换削减条件 - 除非您希望在激光巢中找到Scap零件。
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汤姆·贝利

在技​​术方面,激光切割机是关于金属板制造地板上最复杂的机器。The machine’s structure isn’t all that complex, though: A frame to hold and support the machine components, a drive system (typically with 3 axes to represent an X, Y, Z coordinate system) to move the cutting unit around, the worktable, and electrical cabinets.

任何数控机床,无论其复杂程度如何,其部件都是相同的。激光切割机的不同之处在于它们的切割工具:使用一束高度集中的光熔化材料。

我们可以准确地预测单个光子将如何与单个原子相互作用,但是许多数百万到数百万光子的相互作用仅抽象地理解数百万原子数百万的光子。我们只是没有足够大的计算器,可以全面模拟这些现实世界情况。尽管设计了这些技术奇迹的最佳思想的最佳工作,但当您切割坐在工厂地板上时,众多潜在的变化可能会干扰½英寸钢板。

激光操作员不需要知道任何关于“增益介质”、“泵浦模块”或“光学谐振器”的知识,因为他们已经通过艰苦的方式学会了这些。根据机器和应用,工艺和材料的可变性足以使他们的头发过早变白。

物质变化与过程性能的关系

与CO的切割机2气体激光源(相对于固体激光源)源受到持续磨损因素的影响,因此维护是密集的和稳定运行的关键。激光本身也容易受到环境因素的影响,如地基的移动或振动、环境温度和湿度的极端情况以及电力供应的波动,这些因素会以不可预测的方式影响性能。

然后有材料的化学物质。添加到获得几万亿光子合作的挑战,你真的有一个数学混乱。

相同等级、相同形状、相同厚度、来自同一批次的材料在切割和成型过程中往往反应不同。有没有听过一个压闸操作员看到一堆斑驳的热轧钢件掉在机器上时的呻吟声?他们在想象纠正这些部分的角度是多么痛苦,即使它们表面上都是相同的空白。在看似相同的毛坯中隐藏的应力可以使制动操作人员整天围着圈追逐角度修正。

同样,变结构和化学在微观层面改变了激光与工件的宏观结果:清洁切边突然把粗糙,沉重的毛边开始形成底部的部分,或者,在最坏的情况,突然变成一个焊缝。

多年来,激光切割机的开发者和制造商已经减少了变异性,使这项技术的成本效益越来越高:开发维护要求更低的机器,以更少的努力实现更稳定的运行,增加传感器,帮助监测和应对环境变量,如温度和气体输入压力,并引入操作员辅助设备,如自动喷嘴更换和自动片位置,以减少潜在的错误。

累积结果是加工更可靠,高效。即便如此,没有什么可以消除对人类验证和监控每项工作的必要性。有些机器减少了操作员在其工作和偶尔调整时留在机器上的作用。但由于这些调整仍然必须进行,员工必须致力于抚育机器 - 即使工作并不完全困难。

这是主动速度控制地址。

实时材料验证和剪切质量监测

经验丰富的运营商可以讲述切割如何基于熔化材料的羽流在纸张底部被喷射的羽流进行。事实上,最好的操作员立即知道,因为剪切是降级的,因为羽流改变形状或方向。这不仅仅是直觉:激光切割点的熔融金属的几何形状非常清晰,简洁地表明该过程是如何工作的。

使用人工智能,主动速度控制构建能够监控和自动适应切割机器的能力。通过切割单元的喷嘴同行的相机手表切割kerf的形状。当算法感知形状变化时,系统“告诉”机器控制需要调整切割参数并提供一组校正度量,机器可以自动恢复剪切,全部内容。

主动速度控制是第一技术,可以消除对专用运营商的需求。由于设置和材料处理已经可以自动化,因此通过允许机器本身验证材料特性并实时监控激光切割质量和一致性,是全自动激光切割的最终步骤。

如果自动调整参数不能立即解决切割问题,机器停止并产生通知信号。通过这种方式,一个操作员可以监督多台机器,只在机器无法自行解决问题时进行干预。这显然是激光切割发展的下一步,而且它现在正在发生。

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