NUM的定制CNC技術(shù)正助力激光切割機(jī)制造商FavorLaser加快產(chǎn)品研發(fā)步伐，開拓新的市場領(lǐng)域。憑借NUM設(shè)計(jì)的專用軟硬件，這家臺(tái)灣公司已成功研制出一款高精度激光切割機(jī)。該激光切割機(jī)可以將金屬板材加工成超小或超大部件，進(jìn)給速度高達(dá)每分鐘60m。新機(jī)床的誕生標(biāo)志著FavorLaser進(jìn)軍高性能市場領(lǐng)域。公司計(jì)劃通過性能和競爭力價(jià)格的開創(chuàng)性組合，促使機(jī)床成本降低近20%，從而能夠快速滲透這一高端市場。

1994年，F(xiàn)avorLaser在臺(tái)灣新北市成立，并在上海另行設(shè)立了銷售機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)設(shè)施。截至目前，公司始終專注于為低成本市場生產(chǎn)激光切割機(jī)，提供四大系列切割機(jī)，滿足不同的金屬板材加工要求，如小批量生產(chǎn)、小型零件精密切割或大型零件大批量生產(chǎn)。

2010年FavorLaser作出擴(kuò)大產(chǎn)品系列的戰(zhàn)略性決策，為全球市場開發(fā)高性能多用途激光切割機(jī)。目前這一產(chǎn)品領(lǐng)域?yàn)樯贁?shù)瑞士、德國和日本制造商壟斷。公司初步調(diào)研表明，通過組合激光切割技術(shù)、價(jià)值工程化硬件和先進(jìn)的CNC軟件，公司有能力生產(chǎn)出性能達(dá)到市場領(lǐng)先水平的機(jī)床，而其成本顯著降低。

FavorLaser所有的切割機(jī)均基于創(chuàng)新的飛行光學(xué)系統(tǒng)，使用固定工作臺(tái)支撐加工的金屬板材，而引導(dǎo)激光束的切割頭可在板材上水平移動(dòng)。與在固定激光束下移動(dòng)工件的切割機(jī)相比，該方法具備眾多顯著優(yōu)勢。切割頭質(zhì)量輕且恒定不變，有助于快速精確定位，而移動(dòng)工件不僅速度慢、難以操作，而且還需要極其復(fù)雜和昂貴的動(dòng)作控制系統(tǒng)才能保障切割精度，因?yàn)榍懈钸^程中工件質(zhì)量會(huì)不斷發(fā)生變化。切割薄板時(shí)，飛行光學(xué)激光切割機(jī)更快的切割速度有助于防止工件的熱變形，同時(shí)增加切割機(jī)產(chǎn)量，有效提高產(chǎn)能。

FavorLaser的新型XO高性能激光切割機(jī)為四軸機(jī)床，但X軸配備兩個(gè)電機(jī)。X軸和Y軸控制切割頭的水平定位，Z軸控制切割頭距離工件表面的高度，第四軸(U)用于裝卸物料。享有專利的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)可以補(bǔ)償激光束的長度，隨切割頭與激光振蕩器的相對(duì)位置調(diào)節(jié)激光束的長度。Z軸配備高速伺服電機(jī)，用于連續(xù)監(jiān)測和調(diào)節(jié)切割頭與工件的間距，保持光束聚焦，最大限度提高切割效率。

調(diào)查各種可選的CNC后，F(xiàn)avorLaser迫切希望在其新型XO切割機(jī)上使用NUM的Flexium68CNC系統(tǒng)。出于以下軟硬件方面的考慮，F(xiàn)avorLaser選擇了該型號(hào)的CNC：Flexium68的動(dòng)作控制硬件可以極好地滿足該型號(hào)切割機(jī)的控制需要，同時(shí)還具備內(nèi)置配置靈活性特點(diǎn)，適合未來升級(jí)。此外，其獨(dú)一無二的軟件功能可以簡化應(yīng)用編程。尤以NUM獨(dú)有的動(dòng)態(tài)操作(DO)功能最為突出，被公認(rèn)為切割頭和工件間距動(dòng)態(tài)控制程序的理想之選。DO功能利用快速計(jì)算和通信設(shè)備，可將事件驅(qū)動(dòng)的機(jī)床循環(huán)整合到實(shí)時(shí)CNC核心。

此外，F(xiàn)avorLaser還尋覓到一位能夠積極參與XO激光切割機(jī)開發(fā)，以協(xié)助創(chuàng)造最佳控制解決方案的CNC系統(tǒng)供應(yīng)商。據(jù)公司總經(jīng)理賴先生透露：“出于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)原因選擇NUMCNC系統(tǒng)后，我們驚喜地發(fā)現(xiàn)NUM臺(tái)灣擁有相應(yīng)的工程專業(yè)知識(shí)和資源，更重要的是，NUM臺(tái)灣愿意在各個(gè)設(shè)計(jì)階段給予我們協(xié)助。因其在定制硬件和CNC軟件開發(fā)等方面的大力支持，我們能夠在預(yù)算框架內(nèi)，及時(shí)將新型XO高性能激光切割機(jī)推向市場，這大大降低了開發(fā)和建造成本，使我們獲得了巨大的競爭優(yōu)勢，同時(shí)也使得我們的切割機(jī)價(jià)格較之日本和德國制造的同類產(chǎn)品低約20~30%。”

XO激光切割機(jī)的所有動(dòng)作控制元件均由NUM提供。除電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和Flexium68CNC核心外，該款切割機(jī)還使用了NUM的EthercatI/O接線端以及帶15英寸平板顯示器和硬盤驅(qū)動(dòng)器的FlexiumFS152i雙處理器操作面板運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)。個(gè)性化的人機(jī)界面(HMI)完全由NUM臺(tái)灣獨(dú)立開發(fā)，特點(diǎn)在于高度直觀性和使用便利性。目前有英語、繁體中文和簡體中文三種語言可選，HMI可方便地改編成其他語言，以便支持國際銷售。HMI大量使用圖形，包括可視化的工件和切割流程——這簡化了機(jī)床操作，最大限度地減少了培訓(xùn)需求。

XO激光切割機(jī)全部使用NUM無刷伺服電機(jī)和NUMDriveC伺服驅(qū)動(dòng)器。為確保運(yùn)行平穩(wěn)，三根主定位軸X、Y和U軸均采用了BPG系列高慣量電機(jī)，Z軸配置帶制動(dòng)器的BPX系列中慣量電機(jī)。X、Y和Z軸全部插補(bǔ)控制，以便平滑連續(xù)地控制切割頭位置以及相對(duì)于工件的高度。Z軸的工作范圍為100mm，X軸和Y軸的工作長度則分別為3和1.5m。較廣的工作范圍加上±0.01mm的X-Y定位精度造就了XO切割機(jī)的高度靈活性——能夠精確切割各種小型零件，或從一塊金屬板上切割出大型零件。

基于選擇輸出功率為3.3、4和6kW的CO2激光振蕩器，切割機(jī)性能可與工件材質(zhì)相互匹配，切割進(jìn)料速度可達(dá)60米/分。為實(shí)現(xiàn)最大的多功能性，機(jī)器還可以執(zhí)行許多專門的金屬加工功能，包括顯微焊和微連接。

在任何的激光切割過程中，工作條件可能隨時(shí)發(fā)生改變，這就要求快速調(diào)整大量參數(shù)，確保性能穩(wěn)定?？刂萍す庹袷幤鞯妮敵龉β矢且淮笤O(shè)計(jì)難題，需要迅速穩(wěn)定的通信設(shè)備。為滿足這些要求，NUM臺(tái)灣為XO切割機(jī)內(nèi)的CO2激光振蕩器專門研發(fā)了一款脈沖序列控制卡。這款控制卡完全依靠硬件（使用軟件可能導(dǎo)致不可接受的延時(shí)限制）轉(zhuǎn)化占空比和頻率控制信號(hào)，與激光振蕩器光學(xué)連接，以便最大限度地減少傳輸延時(shí)。其適合與多種商用激光振蕩器配套使用，可以在1-10kW范圍內(nèi)調(diào)至任一激光功率輸出（每次調(diào)整1kW）。NUM計(jì)劃近期將該款控制卡加入產(chǎn)品系列，從而使得其他切割機(jī)制造商也能采用該款控制卡。

NUM的CNC產(chǎn)品性能和NUM臺(tái)灣的響應(yīng)能力已促使FavorLaser重估其切割機(jī)的控制策略。除了決定在其新型XO切割機(jī)中完全采用NUM軟硬件之外，F(xiàn)avorLaser有意將目前的整個(gè)產(chǎn)品系列轉(zhuǎn)向NUM的CNC技術(shù)。首先，F(xiàn)avorLaser將在低成本激光切割機(jī)系列上配置Flexium6或Flexium8CNC系統(tǒng)。盡管該產(chǎn)品系列將由FavorLaser在中國內(nèi)地的工廠制造，但是所有CNC支持均來自NUM臺(tái)灣。

迄今為止，F(xiàn)avorLaser的所有切割機(jī)設(shè)計(jì)均為使用CO2激光振蕩器的金屬板材二維切割機(jī)型。然而，F(xiàn)avorLaser還意圖涉足其他領(lǐng)域。目前FavorLaser尤為關(guān)注光纖激光，目標(biāo)旨在進(jìn)入微切割市場。光纖激光能夠切割各類材料，如紫銅、青銅和鋁，這些對(duì)于CO2激光器而言都是無法勝任的作業(yè)任務(wù)。另一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目是金屬管材激光切割機(jī)，這一機(jī)型利用旋轉(zhuǎn)的C軸和機(jī)器人頭架完成3D動(dòng)作。在未來一年左右的時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)avorLaser還將計(jì)劃開發(fā)一系列沖壓機(jī)，豐富其供應(yīng)金屬板材加工的產(chǎn)品類型。

所有這些新項(xiàng)目都將基于NUM提供的CNC技術(shù)，正如賴先生所闡述：“在XO激光切割機(jī)開發(fā)期間從NUM臺(tái)灣獲得的支持程度遠(yuǎn)超我們的預(yù)期，并且取得了出色的成績。所以，我們已決定依靠NUM的CNC技術(shù)開發(fā)未來機(jī)型，并將Flexium系統(tǒng)整合到現(xiàn)有產(chǎn)品系列中。我相信，與NUM的合作將使FavorLaser處于極其有利的市場地位，創(chuàng)造出普惠客戶的新型激光切割機(jī)解決方案。