01-1 6KW多功能激光加工设备(数量:1套、国产);
一、功能用途
★1、设备主体结构:设备采用6kW激光器(含光纤)、激光加工镜头、机器人、送粉器、稳压电源、回转机床转胎、双温水冷机、除尘设备、熔覆平台、整机控制系统等。数量:1台
★2、设备功能:该设备可用于零件表面激光熔覆、淬火。熔覆光斑:3mm,可实现圆光斑熔覆、15*2mm矩形光斑熔覆和淬火。激光熔覆可增加表面的硬度或腐蚀性能,激光加工组织冶金结合、变形小、界面稀释率低、组织致密晶粒细小,表面压应力疲劳寿命高。
★3、大功率激光器,输出光学系统采用光纤输出,光纤采用国内外通用的标准接口,方便快捷,互换性好;激光加工镜头采用铜镜整形,加透镜保护,光斑均匀度高,热稳定性好,镜片污染小,镜头使用周期长,损坏率低;激光控制系统集成度高、操作简便、节省空间、维护及时、方便;
★4、要求成套供货,确保系统兼容性,不允许散供。
二、技术规格及参数要求
1、设备的主要配置清单
序号 | 名称 | 型号、关键技术指标 | 数量 | 备注 |
★1 | 激光器 | 激光功率 6000W,多模(不少于3个模块)、连续,波长 1080nm±5,光束质量BPP40-70mm.mrad。电光转换效率不低于34.5%,采用最新的泵浦波长976nm。功率稳定性达±1.5。调制频率50-50kHz,红光指示输出功率0.5-1mW | 1台 | |
★2 | 光纤 | 600~1000um,30m | 1根 |
★3 | 激光加工镜头 | 熔覆光斑:3mm,可实现圆光斑熔覆、15*2mm矩形光斑熔覆和淬火。承受功率不低于20kW,通光孔径不低于48mm,准直焦距100mm,聚焦焦距300-400mm,保护镜规格Φ50*2mm,光纤接口QBH、LLK-D、QD。 加工中采用同轴正压气,可以对加工表面进行保护,防止其氧化,又可防止飞溅的粉颗粒进入激光加工镜头,避免保护镜片受到污染。配备有保护镜片安装座(采用抽屉式设计),方便保护镜片的更换和清洗:整个加工头密封,防止灰尘及其它颗粒杂物进入光路系统,有效保护光学镜片、延长使用寿命。冷却方式:水冷,保证工作时在大面积,长时间的工作稳定性。无需插拔光纤,通过更换积分镜,即可实现激光熔覆和激光淬火功能的切换,杜绝因插拔光纤给激光器带来的粉尘危害。配备有同轴环形送粉喷嘴一套,用作激光熔覆加工,送粉喷嘴采用模块化设计,当出现受损情况时只需要更换相应的零件即可,操作方便,成本低。同轴环形送粉喷嘴:采用同轴环形的送粉喷嘴,送粉喷嘴主要材料为铜,采用模块化设计,当出现损坏时,可单独更换部分零件,减少更换成本。确保激光熔覆过程稳定。送粉喷嘴冷却方式为水冷,可确保其长时间稳定工作。 | 1套 | 采用双反射铜镜结构 |
淬火光斑:15*2mm,气帘保护 |
★4 | 机器人 | 机器人额定载荷:≥30kg,最大负载能力≥36.5kg,小臂额定附加负载≥20kg,小臂最大附加负载≥30kg,旋转机构最大附加负载≥50kg,臂展≥2101mm, 位置绝对精度(ISO9283)≤±0.5mm,位姿重复定位精度(ISO9283)≤±0.05mm,6轴(A1运行范围±185º;A2运行范围-175º/60º;A3运行范围-120º/165º;A4运行范围±180º;A5运行范围±125º;A6运行范围±350º;额定负载时的速度A1不低于180º/s;A2不低于165º/s;A3不低于180º/s;A4不低于250º/s;A5不低于250º/s;A6不低于360º/s;),重量510kg-600kg,带机器人底座,去应力,高度不低于400mm | 1台 | |
★5 | 回转机床与熔覆平台 | 整体床身采用铸造方式制作,三爪卡盘直径不低于500mm,中心高不低于630mm,有效装卡距离不低于3050mm,0-3035mm可调,最大装卡重量不低于5吨,托辊托举有效范围Φ100-600mm,含托辊1套,带可拆卸式尾座,转速0.1-50rpm(可实现无极调速,伺服电机与机器人联动控制);提供小型旋转台1套,整体床身采用铸造方式制作,用于小型轴类零件加工,卡盘直径不低于160mm,尾座有效行程500-800mm。控制方式同上。同时,提供熔覆平台1套,可实现平面熔覆工作,尺寸不低于1500*1000*800mm。伺服电机控制与机器人联动控制 | 1套 | 回转机床启、停、调速等由机器人、中控系统统一控制 |
★6 | 送粉器 | 气载双筒送粉,重复送粉精度:≦±1%,输送粒度20-150um。转速0-10转/分 | 1台 | |
★7 | 冷水机 | 双温,水温控制精度±1℃ | 1台 | |
★8 | 整机控制系统(含中央控制系统) | 触摸屏人机交互界面,PLC 为主控单元,集水、电、气等集中控制,具备监控、报警、故障诊断功能。整机控制系统由PLC激光加工中央控制系统、激光发生器控制系统、送气控制系统、控制系统、工作间监控系统、现场总线单元组成,通过在触摸屏上设定好激光加工参数,由PLC根据不同指令,自动调用激光加工工艺参数组,并协调控制激光器等各分支机构,实时监控整个工作状态。可以控制机器人、变位器等启动和停止,可以控制激光器的启动和停止,可以设置激光器的功率并实时显示激光器的实际功率。现场所有传感器可接入PLC,并预留以太网接口;具备声光故障报警及故障排除方法提醒,当各分支机构出现异常时能够及时停止,并在触摸屏上显示出故障点和解决方案;电气设计充分考虑电流冲击及电磁干扰等特殊环境要求,能够保证控制系统软、硬件运行稳定。整体控制系统应兼有各器件单元集成控制和分离控制两种模式。 | 1套 | 实现激光器、机器人等所有信号的联动控制。 |
★9 | 稳压电源 | 容量:100KVA | 1台 | |
★10 | 烟尘净化系统 | 过滤精度: ≥0.3µm,过滤面积 ≥22 m2 | 1台 | 可对加工过程中烟尘进行吸收处理,减少烟尘对人员的伤害。动力系统方面三相380V电压采用三相异步电机,配置铝合金叶轮,运行稳定、故障率低、噪音小,可24小时连续工作。过滤系统方面选用滤筒式过滤器,聚酯纤维基材,对当量直径在 3 微米以上粉尘过滤精度达 99%以上。抽屉式积尘桶设计,清灰方便。 |
▲11 | 其他部件 | 机器人安装法兰,光纤支架等 | 1套 | |
▲12 | 备品备件及附件 | 详见表单四、需配备的附件、备品备件、专用工具或其他消耗品 | 1套 | |
2、设备性能参数
★2.1激光器
激光器作为设备的光源发生器,光纤输出。该系列产品的动态工作范围在额定输出功率的10%~100%之间,能满足绝大多数应用场合的需求,并具备多种控制模式。主要技术参数:
光学特性 | 条件 |
额定输出功率(W) | 6000,功率稳定性达±1.5。调制频率50-50kHz,红光指示输出功率0.5-1mW | / |
工作模式 | 连续 | 模块不少于3个 |
偏振方向 | 随机 | / |
功率调节范围(%) | 10~100 | / |
输出光纤长度(m) | 30 | |
波长 | 900~1080nm | |
光纤芯径 | 600um | QBH光纤接口 |
电学特性 | |
工作电压 | 三相五线制交流380V±10%, 50/60Hz | / |
其他特性 | / |
工作环境温度范围(℃) | 10~40 | / |
工作环境湿度范围(%) | <70 | / |
储藏温度(℃) | -10~60 | / |
冷却方式 | 水冷 | / |
2.2激光加工镜头
激光加工镜头,采用反射式镜片,可负载20kW的激光功率使用,基本配置包括:光纤接口、准直模块、聚焦模块、送粉喷嘴、保护镜模块等,通过气帘保护镜片不受飞溅与烟雾污染。熔覆光斑:3mm,可实现圆光斑熔覆、15*2mm矩形光斑熔覆和淬火。承受功率不低于20kW,通光孔径不低于48mm,准直焦距100mm,聚焦焦距300-400mm,保护镜规格Φ50*2mm,光纤接口QBH、LLK-D、QD。
1.加工过程中采用同轴正压气,即可以对加工表面进行保护,防止其氧化,又可防止飞溅的粉颗粒进入激光加工镜头,避免保护镜片受到污染。
2.配备有保护镜片安装座(采用抽屉式设计),方便保护镜片的更换和清洗:整个加工头密封,防止灰尘及其它颗粒杂物进入光路系统,有效保护光学镜片、延长使用寿命。
3.冷却方式:水冷,保证工作时在大面积,长时间的工作稳定性。
4.无需插拔光纤,通过更换积分镜,即可实现激光熔覆和激光淬火功能的切换,杜绝因插拔光纤给激光器带来的粉尘危害。
5.激光加工镜头配备有同轴环形送粉喷嘴一套,用作激光熔覆加工,送粉喷嘴采用模块化设计,当出现受损情况时只需要更换相应的零件即可,操作方便,成本低。同轴环形送粉喷嘴:采用同轴环形的送粉喷嘴,送粉喷嘴主要材料为铜,采用模块化设计,当出现损坏时,可单独更换部分零件,减少更换成本。确保激光熔覆过程稳定。送粉喷嘴冷却方式为水冷,可确保其长时间稳定工作。
6.主要技术参数:
序号 | 参 数 名 称 | 数 值 | 单 位 | 备 注 |
★1 | 光斑 | 3、15*2 | mm | 熔覆光斑:3mm,可实现圆光斑熔覆、15*2mm矩形光斑熔覆和淬火。承受功率不低于20kW,通光孔径不低于48mm,准直焦距100mm,聚焦焦距300-400mm,保护镜规格Φ50*2mm,光纤接口QBH、LLK-D、QD。 |
▲2 | 光纤接口形式 | 与光纤接口匹配 | | |
▲3 | 工作距离 | 350~450 | mm | |
▲4 | 冷却水接口 | Φ6 | mm | |
▲5 | 准直模块规格 | φ80*90.5 | mm | |
▲6 | 积分模块规格 | φ80*90.5 | mm | |
▲7 | 保护模块规格 | 不低于60*71*25 | mm | |
▲8 | 光粉同轴度调整间距 | 2 | mm | |
▲9 | 内外套接口 | M30 | mm | |
▲10 | 铜镜调节 | 8个铜质手握调节阀,规格:M6Xφ18 手动调整 |
▲11 | 冷却方式 | 水冷 |
▲12 | 冷却 | 所有铜镜、保护镜片均有水冷 |
★13 | 保护方式 | 双保护镜片+气帘保护,分区保护。 |
▲14 | 密封保护 | 连接处均安装有密封圈。 |
★2.3机器人
机器人由机器人本体、控制柜、示教器、控制电缆、示教电缆和弧焊软件包等组成。机器人控制器具备以下功能:激光器开、关光以控制激光加工程序存入和读取。具有坐标显示功能,保证淬火头位置。
机器人内部线缆设计从手腕分离,使更换操作快速化,停机时间最小化。齿轮驱动结构,实现高转动惯量的运动特性。高刚性手臂实现了高速、高精度的机器人运动性能,进而提升机器人系统的生产效率。
机器人具体参数要求:
机器人额定载荷:≥30kg,最大负载能力≥36.5kg,小臂额定附加负载≥20kg,小臂最大附加负载≥30kg,旋转机构最大附加负载≥50kg,臂展≥2101mm, 位置绝对精度(ISO9283)≤±0.5mm,位姿重复定位精度(ISO9283)≤±0.05mm,6轴(A1运行范围±185º;A2运行范围-175º/60º;A3运行范围-120º/165º;A4运行范围±180º;A5运行范围±125º;A6运行范围±350º;额定负载时的速度A1不低于180º/s;A2不低于165º/s;A3不低于180º/s;A4不低于250º/s;A5不低于250º/s;A6不低于360º/s;),重量510kg-600kg,带机器人底座,去应力,高度不低于400mm。
★2.4回转机床、熔覆平台等
回转机床由床身、主轴箱、尾座等零部件组成,床身采用整体铸造件,保障长期稳定的工作。熔覆平台可实现平面试件熔覆。
技术参数如下:
整体床身采用铸造方式制作,三爪卡盘直径不低于500mm,中心高不低于630mm,有效装卡距离不低于3050mm,0-3035mm可调,装卡重量不低于5吨,托辊托举有效范围Φ100-600mm,含托辊1套,带可拆卸式尾座,转速0.1-50rpm(可实现无极调速,伺服电机与机器人联动控制);小型旋转台1套,整体床身采用铸造方式制作,用于小型轴类零件加工,卡盘直径不低于160mm,尾座有效行程500-800mm。控制方式同上。同时,提供熔覆平台1套,可实现平面熔覆工作,尺寸不低于1500*1000*800mm。伺服电机控制与机器人联动控制
★2.5送粉器
双筒送粉器依靠送粉盘定量、载气输送粉末,主要由壳体、储粉筒(高强度聚乙烯透明材料)、送粉传送装置和送粉控制单元组成,通过PLC控制送粉盘转速定量,送粉量及载粉气流量均连续可调,采用触摸屏人机界面操作,简单明了,可实现远距离送粉。可进行内控和外控调节,双筒既可以控制单独送粉,也可以同时送粉,进入机器人示教盒控制送粉开关,通过送粉器显示屏设置速率参数,得到合适的气流量和送粉速率后即可开始激光熔覆。
型号 | 双筒 | 粉末输送方式 | 气载 |
送粉重复精度 | ±1% | 送粉量调节范围 | 10-150 g/min |
粉末输送率 | ≥90% | 送粉粒度 | 20-150um |
气流量调节 | 0~12L/min | 送粉盘转速范围 | 0-10转/分(连续可调) |
送粉盘 | 不锈钢材质,高度不低于52mm,粉槽规格不低于16mm; | 控制 | PLC和触摸屏人机界面操作控制,触摸屏≥7寸触摸屏; |
储粉筒:(高强度聚乙烯透明材料) | 1L*2容量,壁厚 9-11mm,高度392-394mm,外径φ109-111 mm, | 加粉盖尺寸 | 尺寸不低于φ128x60mm |
整机噪音 | ≤45 db | 电源 AC200V | 50 Hz |
功能特点:
1)采用控制系统,性能稳定,故障率低;
2)工业触摸屏人机界面操作,简单明了;
3)送粉稳定、精确,送粉量和载粉气流量连续可调;
4)可扩展接口,方便单独使用和作为集成设备子单元使用。
通过设置速率参数,得到合适的载气流量和送粉速度后即可开始激光熔覆。
★2.6冷水机
设备配备有双温水冷机,水冷机采用优质的不锈钢冷水循环泵,流量大、扬程高、噪音低、寿命长;具有故障自动诊断功能,直接将故障点显示在屏幕上,提示用户快速处理;含主回路、外光路两路水循环,主回路低温水用于冷却激光器,外光路常温水用于冷却镜头及光纤接头。
技术参数
序号 | 参数名称 | 参数量 | 单 位 | 备 注 |
1 | 电源制式 | 3-380/50 | V/Hz | |
2 | 额定功率 | 9 | kW | |
3 | 额定电流 | 11 | A | |
4 | 额定制冷量 | 18 | kW | |
5 | 制温精度 | ±1 | ℃ | |
6 | 水箱容积 | 40 | L | |
★2.7 中央控制系统
此系统采用PLC为主控单元,集成激光器、机器人、送粉器、人机界面等。中控系统集成了机器人和激光器的相关信息,可以控制机器人启动、停止,可以控制激光器的启动、停止,可以设置激光器的功率,可以控制送粉器的启停。通过机器人可以设置机床转速,当机器人加工程序编写好后,在中控系统上设置激光器功率后,可以一键式完成加工。
设置触摸屏操作面板,用于控制及显示工作站各设备的运行状况,包括:报警监控、工作站状态监控、输入及输出信号当前状态等。当出现故障时,显示故障详细信息,并具有报警设施。控制原理:机器人控制柜和激光器控制柜通讯和数字/模拟信号接入PLC模块,通过中控系统的触摸屏与PLC通讯,监控机器人的运行状态和激光器的开启指示激光、激光使能、启动、停止、故障显示等以及送粉器的送粉筒工作、暂停、故障等,完成机器人、激光器等操作。
功能特点:
(1)主控制采用PLC,性能稳定,故障率低;
(2)操作采用触摸屏人机界面,操作简单明了;
(3)程序控制逻辑严谨,安全可靠;
(4)系统高度集成化;
(5)集成控制系统具备实现各设备单动、激光器监控、机器人状态监控、其它设备监控、故障诊断等功能。
★2.8 稳压电源
稳压电源主要为设备提供稳定的电源供应。当电网电压出现瞬间波动时,稳压电源能在极短的时间内对电压幅值进行补偿,使其稳定在±5%以内。满足使用环境温度要求。
稳压器中央控制系统采用单片机智能控制,并配以数字显示,具有抗干扰能力强,参数设置简单等特点。要求容量大,效率高、无波形畸变、电压调节平稳、适应感性、容性、阻性及非线性负载,能承受瞬间超载,可长期连续工作,设有过压、欠压、过载、过流、短路保护功能以及体积小、重量轻、使用安全方便、运行可靠等特点。
主要技术参数:
相 数 | 三相 |
容 量 | 100KVA |
输入电压范围 | 三相AC380V±20%50HZ/60HZ |
输出电压 | 三相AC380V |
稳压精度≤(1-5)%可调节 |
额定容量/电流 | 80KVA/122A |
效 率 | ≥98% |
工作频率 | 50HZ/60HZ |
绝缘电阻 | ≥2MΩ |
绝缘等级 | F级 |
稳定时间 | ≤1.5s |
上电方式 | 自动上电 |
工作状态 | 全自动;长期运行;市电/稳压任意切换 |
显示方式 | 电流、电压 采用LED数字显示;工作状态、异常 指示灯显示 |
环境温度 | -10℃~+45℃,最高月平均气温不超过35℃ |
保护功能 | 过、欠压保护 | 输入电压超出稳压器过、欠压值时,设备自动保护无电压输出。 |
过 流 保 护 | 当电流超过额定值时,自动切断输入。 |
过载、短路保护 | 负载超过设备规定的过载能力或短路时,能在规定时间内自动切断电源。 |
限 位 保 护 | 电刷运行超过区域时,自动终止调节。 |
市电旁路功能 | 当稳压器需要维护或故障时,可切换手动刀闸处于市电直通状态供电。 |
真有效采样电路控制 | 准确度高,灵敏性好,测量速率、频率特性好,输入阻抗高,输出阻抗低,电源范围宽且功耗低。 |
回 中 功 能 | 当取样电压低于下限基准电压或高于上限基准电压时,电刷将自动回中。 |
延 时 输 出 | 采用交流接触器接通电源以后,自动延时5-8秒后投入工作,保证设备不受高低电压冲击。 |
2.9抽烟除尘机
设备配备有抽烟除尘机,可对加工过程中产生的烟尘进行吸收处理,减少烟尘对人员的伤害。动力系统方面三相380V电压采用三相异步电机,配置铝合金叶轮,运行稳定、故障率低、噪音小,可24小时连续工作。过滤系统方面选用滤筒式过滤器,聚酯纤维基材,对当量直径在 3 微米以上粉尘过滤精度达 99%以上。抽屉式积尘桶设计,清灰方便。
技术参数
序 号 | 参数项目 | 技术参数 |
▲1 | 功率 | 2.2KW |
▲2 | 电源 | 380V/50 |
▲3 | 最高负压 | 1800Pa |
▲4 | 流量 | 2800m³/h |
▲5 | 集尘桶容积 | 30L |
▲6 | 噪音 | 78±2dB(A) |
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1.本项目采用全流程电子招投标,参与本项目的投标人须自行办理好CA锁,投标人除在电子评审系统上传投标文件外,应在提交投标文件截止时间前提交可加密备份文件,并承诺备份文件与电子评审系统中上传的投标文件内容、格式一致,备系统突发故障使用。投标人仅提交备份文件或仅提交电子投标文件的,投标无效。详见辽宁政府采购网《关于完善政府采购电子评审业务流程等有关事项的通知》辽财采函{2021}363号。2.投标人自行准备电子设备确保能够自行报价及解密。3.电子投标文件在辽宁政府采购网线上提交,加密备份文件以邮件形式于提交投标文件截止时间前发送至邮箱liaoningshangyu@126.com,邮件需注明项目名称、项目编号、供应商名称、联系人及手机号码,以收到邮件显示的时间为准,逾期发送的加密备份文件将按投标无效处理。