雷射關鍵組件雷射加工頭技術分享雷射加工頭技術分享榮剛材料科技股份有限公司

報告人:謝一志2016.08.09

簡報大綱

• 五軸雷射切割技術聯盟• 擺頭式雷射切割加工頭組成• 雷射切割加工頭功能• 雷射切割加工頭功能• 雷射光學系統驗證• 小結

五軸雷射切割技術聯盟

智慧自動上料

和和

智慧路徑規劃

斜切製程管件同心夾持/扶料

五軸管件雷射切割設備與製程技術

品質變異大 斜切困難

產業問題

3

X軸 Y軸Z軸

B軸

A軸

新代

五軸雷射控制Ether-Based技術

榮剛

3D視覺辨識

雷射加工頭技術五軸雷射控制技術管件定位補償技術

雷射切割加工頭功能擺動式加工頭功能• 吹氣機構(max.25bar)

• 冷卻機構(max.5bar)

• DD旋轉馬達(Mechatrolink 2)

• 準直模組(FC:100mm)• 準直模組(FC:100mm)

• 調焦模組(FF:195mm)

4

榮剛雷射頭加工實況

驗證產品尺寸圖

雷射光學系統驗證量測(1)

99.75um

工研院南分院量測

槓桿四倍調焦

雷射光學系統驗證量測(2)量測時間 左量表 右量表

09:15 0.054 0.057

09:45 0.051 0.047

10:15 0.051 0.04

10:45 0.059 0.036

11:15 0.057 0.036

11:45 0.055 0.034

13:15 0.059 0.034

13:45 0.056 0.034

14:15 0.058 0.034

14:45 0.057 0.035

15:15 0.059 0.035

15:45 0.062 0.035

16:15 0.064 0.035

平均誤差 0.05708 0.03785

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

GMTC

100 mm

擺動精度：± 0.0125 deg(± 45 deg )

光纖雷射耦光準直焦距: 100 mm (使用榮剛設計鏡片) 符合(70~150mm)

雷射加工頭焦距: 195 mm 符合(70~200mm)

檢驗次數 焦點位置 轉換焦長

1 43.739mm 195mm

2 43.759mm 194.98mm

3 43.779mm 194.96mm

4 43.779mm 194.96mm

5 43.759mm 194.98mm +45-45 0

雷射加工頭實際加工整機科專結案

@IPG 2KW/60sec 鏡片無損耗破裂

小結

1.已完成擺頭式加工雷射頭開發並通過和和機械認證整機實切測試。

2.可調焦式焦點光路設計，完成光學槓桿模組四倍變焦設計，並取得中華民國新型專利。四倍變焦設計，並取得中華民國新型專利。

3.透過增加DD馬達，使雷射加工頭可聯結旋轉軸延展加工性，可完成斜面加工。

4.關鍵零組件”電容測高”尚未開發成功。

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附件如下

榮剛雷射加工頭規格1.光纖雷射 2 KW @ 1069±10 nm CW2.光纖雷射耦光準直焦距: 100 mm3.雷射加工頭焦距: 195 mm4.加工頭通光孔徑: 26 mm5.可調式焦點範圍: ±12mm6.擺動範圍：± 45 deg7.擺動精度：± 0.0125 deg8.重量：14.5 Kg(不含煞車)反射模組

準直模組

冷卻機構

Z軸安裝介面

8.重量：14.5 Kg(不含煞車)9.加工頭進氣壓力：max. 25 bar(常用5bar)10.水冷系統進水壓力：max. 5 bar

(槓桿Ⅱ型)

電容測高

槓桿模組

反射模組

DD馬達●搭配新代科技:安川馬達

(Mechatrolink 2)

●搭配和和機械(焦距FC200mm)

吹氣機構