針對靈活性方面的考慮，加之生產(chǎn)率的較高要求，Trulaser-Cell公司專門研制了7000系列機(jī)器。機(jī)器的設(shè)計(jì)采用模塊式結(jié)構(gòu)，組裝時(shí)具有很大的自由度，可以靈活地改變用途。

　　加工時(shí)人們都想得到平整而無毛剌的切割面、無扭曲的焊接、通過堆焊或補(bǔ)焊將表面進(jìn)行優(yōu)化處理，但也常常會遇到一些問題，比如一會兒是單個(gè)零件，一會兒又是大批量加工，有時(shí)材料和厚度也不同。這樣，機(jī)器在兩年之內(nèi)就會有很大變動(dòng)。針對靈活性方面的考慮，加之生產(chǎn)率的較高要求，Trulaser-Cell公司專門研制了7000系列機(jī)器。機(jī)器的設(shè)計(jì)采用模塊式結(jié)構(gòu)，組裝時(shí)具有很大的自由度，可以靈活地改變用途。定位速度提高一倍，加之激光的功率為7kW，在高速切割時(shí)，切割速度可以提高30%。

圖1 動(dòng)態(tài)性能和精密度在3D激光加工中最為重要

　　Trumpf公司新型3D激光加工機(jī)床Trulaser-Cell 7040給人的第一印象是，工作空間非常寬敞，操作人員可以在里面游刃有余地進(jìn)行操作。工作空間大并不意味著機(jī)器結(jié)構(gòu)不夠緊湊，相反兩者是相輔相成的。在普通機(jī)床需要的運(yùn)行路徑為3m的底面積上，新型機(jī)床的X軸運(yùn)行路徑則達(dá)4m。

　　能否充分有效地利用面積是機(jī)器設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵因素，最經(jīng)濟(jì)的方案是實(shí)行二站工作制。通過簡單地加上一道隔墻就可以通過控制裝置來識別，而且可以自動(dòng)切換到機(jī)床的這個(gè)狀態(tài)下，這樣一來，一個(gè)4×1.5m的大型工作臺就一下子變成了兩個(gè)同樣大的工作臺，就可以在一個(gè)站上加工零件的同時(shí)，讓另一個(gè)站進(jìn)行安裝調(diào)整。

　　自動(dòng)化可以靈活補(bǔ)充加裝

　　工作臺可以電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，可以向兩邊和前方運(yùn)動(dòng)。不僅便于操作，而且也便于安裝在各種各樣的加工生產(chǎn)線上。除此之外，還可以采用旋轉(zhuǎn)變換器。使用旋轉(zhuǎn)變換器時(shí)，零件在裝卸時(shí)總是在同一個(gè)位置上，因而機(jī)器人可以簡單地抓取和放下。安裝機(jī)器人所需要的控制接口機(jī)床上已經(jīng)預(yù)裝好了。

　　根據(jù)客戶本身的需要，自動(dòng)化裝置今后就可以靈活加裝。工作臺的驅(qū)動(dòng)方案只需要在結(jié)構(gòu)上做極小的改動(dòng)，因而也可以用手工推動(dòng)的工作臺開始生產(chǎn)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)變換器也可以進(jìn)行手工裝卸。

　　可是有很多意外結(jié)果卻常常出現(xiàn)，有時(shí)加工結(jié)果甚至不符合人們的基本要求，有時(shí)激光頭還會對著夾具運(yùn)行，除了生產(chǎn)廢品外，嚴(yán)重時(shí)就意味著整個(gè)激光射束的校準(zhǔn)也存在問題。Trumpf公司對此則有許多高招。首先是激光頭自動(dòng)識別，激光頭的數(shù)據(jù)每臺機(jī)床和每個(gè)加工頭測量一次，測好后加以存儲。激光頭的更換則由機(jī)床自動(dòng)識別，同時(shí)調(diào)出相應(yīng)的激光頭參數(shù)。這樣就可以不發(fā)生操作錯(cuò)誤。

　　工作間里相同的射束條件

　　激光頭的更換不僅使操作更加安全，而且也使加工過程更快了。磁耦合器將頂尖套筒與加工頭耦合在一起，若干個(gè)定位元件負(fù)責(zé)精確地定中心。發(fā)生碰撞時(shí)，激光頭與套筒之間的接觸立即被斷開，并啟動(dòng)安全停車，然后將激光頭重新定位在套筒。整個(gè)過程結(jié)束后，幾秒鐘內(nèi)加工即可繼續(xù)進(jìn)行。

　　一臺機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能取決于軸的加速情況。機(jī)器軸的運(yùn)動(dòng)意味著巨大質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)，它大大限制了機(jī)器的動(dòng)態(tài)性能。Trumpf公司研制了一種動(dòng)態(tài)性能極好的加工頭，采用這種加工頭，往往只需運(yùn)行聚焦鏡和噴嘴即可。這樣加速度可達(dá)3 g。其優(yōu)點(diǎn)首先表現(xiàn)在加工薄板零件上，它需要多個(gè)切入過程；或者表現(xiàn)在加工半徑極小的復(fù)雜內(nèi)外輪廓時(shí)。

　　新型激光射束控制的主要優(yōu)點(diǎn)是，在加工間的任何一個(gè)位置上，均可取得同樣的加工結(jié)果。在工作區(qū)的任一位置上，激光聚焦的位置和半徑都是恒定的。這樣，激光射束條件到處都是一樣的。因而加工質(zhì)量也都是同樣高的。Trumpf公司把整套技術(shù)都保存在了 激光技術(shù)表中：從表中可以查到最佳加工結(jié)果的調(diào)整情況。這種機(jī)床可以迅速適應(yīng)不斷變化的要求，不管是材料種類的變化還是厚度的變化。

圖2 裝有6D鼠標(biāo)的教學(xué)屏方便了激光設(shè)備的編程

　　操作臺可以自由移動(dòng)
 

　　操作臺最好是置于合適的位置，而且還不能礙事。因?yàn)椴僮髋_可以在整個(gè)工作寬度上沿機(jī)器門進(jìn)行推移。編程是在PC機(jī)上在線進(jìn)行的，或者也可以直接通過教學(xué)進(jìn)行。教學(xué)屏采用6D鼠標(biāo)，非常輕巧，而且操作也很容易學(xué)會。對于日常運(yùn)行來說，機(jī)器上裝有多功能按鍵。該按鍵安裝在機(jī)器間旁邊的操作盤上（在緊急停車鍵和裝料回應(yīng)鍵旁邊）。根據(jù)機(jī)床不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，多功能按鍵也具有不同的功能。當(dāng)機(jī)床門關(guān)閉時(shí)，可以用這個(gè)鍵打開。當(dāng)機(jī)床門敞開時(shí)，則可以用這個(gè)多功能鍵關(guān)閉。對于整個(gè)生產(chǎn)過程來說也是這樣，生產(chǎn)過程可以用這個(gè)按鍵中斷，也可以用該鍵繼續(xù)。