文|大族激光智能裝備集團

2020 年 1 月 10 日上午，******科學技術獎勵大會在北京隆重舉行。大族激光智能裝備集團申報的中厚板及難焊材料激光焊接與復雜曲面曲線激光切割技術及裝備項目，榮獲 2019 年度******科學技術進步獎二等獎，彰顯大族激光在高端裝備領域的硬核實力，大國重器的強企風范。******科學技術進步獎授予在技術研究、技術開發、技術創新、推廣應用******科學技術成果、促進高新技術產業化， 以及完成重大科學技術工程、計劃項目等方面做出突出貢獻的我國公民和組織。大族激光智能裝備集團基于對激光焊接、切割板材的機理、工藝、關鍵部件和成套裝備的多年深入研究，在國 家科技重大專項、******重點研發計劃 支持下，攻克了中厚板與難焊材料激光深熔焊接、復雜曲面曲線三維立體切割等多項技術難題，成功研制出高速光纖激光切割機、超高功率激光焊接系統、自動化激光切割生產線、三維五軸聯動激光加工機床與 360°無限旋轉激光加工頭、數控系統、激光器等成套裝備與關鍵部件，突破了厚板單道激光焊透雙面成形良好的極限厚度、曲面曲線拐角尖角過燒過熔控制等工藝技術。激 光裝備與技術成功應用于 ITER（國際熱核聚變實驗堆計劃 )、核裂變反應堆AP1000 和 AP1400，奔馳、奧迪、福特、新能源汽車制造等眾多重點項目。中厚板及難焊材料激光焊接與復雜曲面曲線激光切割技術及裝備項目，多項技術為國內外首創且指標優于國際水平，整體技術處于國際領先水平，并獲得60 余項發明專利，制定******標準7 項； 項目成果解決了多項關鍵卡脖子技術難題，打破國際壟斷，并實現批量化生產銷售，取得了良好的經濟效益、社會效益及品牌效應。作為我國***權威的政府科技獎勵， ******科學技術獎不僅是備受社會各界矚目的年度盛事，更是制造型企業比拼技術實力的必爭之地。大族激光智能裝備集團堅持自主創新，堅守高端裝備陣地，堅信能夠助推中國裝備制造發展由大變強！高架龍門三維五軸加工（焊接、3D 打印）三維五軸激光切割機床作為一種能夠切割復雜曲面三維件的激光加工設 備，在歐洲，日本已經得到廣泛應用， 而且市場需求越來越大。由于我國激光加工設備起步較晚， 尤其是三維五軸激光切割頭等核心部件受限于國外技術封鎖，國內高端三維激光加工市場一直被國際制造商壟斷，銷售價格非常昂貴，維護成本高，交貨期長。為適應國內對三維激光加工越來越龐大和戰略性地市場需求，大族激光在2010 年就積極地對三維五軸激光加工機床進行了研發試制，并取得了突破性進展，掌握自主知識產權，打破國際壟斷。三維五軸數控激光機床是一種能夠對復雜曲面三維件進行激光加工的高端裝備，大族激光智能裝備集團自主研制， 掌握核心技術，三維五軸激光切割頭自主研制，可實現 N×360°無限旋轉， 并形成了高架龍門式三維五軸激光加工（切割、焊接、3D 打印）裝備、懸臂式熱成型件三維五軸激光切割機、工作臺移動式三維五軸激光切割機等系列產品。為了開發一種主要適用于汽車、工程機械、模具、健身器材、鈑金加工等領域，大型、復雜結構件的加工，因機械手的的加工幅面和軌跡精度并不能滿足要求的，高架龍門三維五軸激光加工機床就是在此背景研發的，一款真正能夠滿足大尺寸、三維曲線零件高速、高精加工的高端激光加工設備，項目******************，具有獨創性、引領性。

機床為龍門式結構，橫梁移動，移動速度可達 100m/min；三維頭可實現N×360°無限旋轉，±135°擺動，從切割到焊接，加工頭快速更換，無需調節，實現一機兩用；配置光纖激光器， 特別適合鋁合金、鈦合金等板材的三維立體切割。

公司發展至今已擁有一批******的進口設備 : 進口高精密CNC加工銑床，CNC高精密加工車床，北京精密零件加工，進口模型批量真空制作機， 高亮度uv機，噴漆房，烤漆柜，圖標文字絲印機，鐳雕激光機，噴砂機，打孔攻絲機、火花機、線切割設備等等。

高架式雙驅龍門、壓鑄航空鋁橫梁結構：主、副支撐立柱的支撐方式、主支撐立柱采用連體式結構，大大提高機床剛性和穩定性，系國內首創，比肩國際******水平，擁有***大范圍的加工空間和人工接近性，滿足工件尺寸較大的加工需求，壓鑄鋁梁結構能滿足橫梁高動態性能狀態下的穩定性和剛性需求，有效減輕驅動負載；橫梁移動：鑄鋁結構的移動式龍門橫梁，加工過程中橫梁移動，工件不動， 機床的高動態性能與工件重量無關；大行程的 Z 軸滑枕采用氣缸平衡配重技術，提高 Z 軸加速性能，滿足五個動態軸的慣量匹配；實現三維覆蓋件誤差補償、掌握了三維覆蓋件拐角切割質量的控制方法；采用光纖激光器：創造性地首次將光纖激光器用于三維五軸激光加工機 床，比傳統激光器更節能、環保，免光路維護，激光器無氣體消耗，設備運行成本低；采用大族激光自主研發的 N×360°無限旋轉的三維加工頭，提 高加工效率，在滿足切割功能的同時， 還可方便地更換成焊接頭；高架龍門式，優于機器人結構式與懸臂式，具有更大的加工范圍、更高的速度與更好的加工效果。在三維切割上，還突破了如下關鍵技術：避免三維切割頭的碰撞、避免工件變形所帶來得切割誤差、三維件切割轉角的質量控制方法、轉角切割時激光型式的選擇。在焊接上，掌握中厚板高功率光纖激光深熔焊焊縫成型控制技術與難焊材料高功率光纖激光深熔焊焊縫成型控制技術。大族激光高架龍門三維五軸激光加工機床技術成熟，產品質量優良，擁有等數十項專利技術，豐富的市場應用經驗。該系列設備成功應用于廣州北汽、天靈開關、白云電器、上海億森等汽車、模具、電力電氣、健身器材等行業。熱成形件三維五軸激光切割機熱成形三維五軸激光切割機是針對汽車零部件加工而設計的一款高端機床，產品以加工汽車熱成形件為導向， 同時還擴展至其他各種不同領域三維件的加工。懸臂型機床具有開放性好，加工靈活特點。

加工速度快、加工精度高、可對復雜三維件進行高速加工；高效的加工性能，穩定的加工速度， 卓越的加工質量；不間斷加工，加工的同時可上下料， 停機時間少；空間結構緊湊，靈活性好，滿足各類場地的布局要求。工作臺移動式三維五軸激光切割機

工作臺移動式的三維五軸激光切割機床采用成熟的定梁式龍門結構，配置大族全新工藝的高性能切割頭。該設備主要適用于汽車、模具、工程機械、健身器材、鈑金加工等領域的碳鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金材料的空間異型三維零件的精密激光加工。機床精度高，定位孔圓度可達到0.1mm 或以下，應用行業廣。使用成本低，維護成本低，光路簡單免維護。具備自動調焦功能：多功能示較器：輕巧便利的操作性強，配獨立觸摸界面；功能齊全的鍵盤按鈕；具有示教程序的步進、步退、在線修改、刪除等功能，示教及修改編程******方便快捷；對離線軟件生成的程序可以用示教器進行修改，不需要回到電腦上修改法線。離線程序三點坐標轉換功能：實現離線編程軟件先編好程序，需要加工時， 直接將工件夾具放置到機床上直接取點，自動生成新的程序，不占用機床加工時間，大大提高機床利用率。TCP 自動校準功能：相對傳統的尖點對刀、人眼識別確認的方式， TCP 自動校準功能的校準精度能得到大幅度提升，減少人為因素導致的 TCP 數值不準。在線程序修改軟件：在線程序修改軟件可在機床操作臺上方便實現對離線程序進行修改，如修改孔位、修改輪廓線尺寸，修改完后直接在設備上進行切割，而不需要去編程電腦上修改，節省了大量時間，工件調試時間大大縮短， 提高效率。具備夾具自動生成模塊，用于制作簡易夾具。大族激光《大尺寸三維多層曲面高功率高精度激光焊接技術與裝備》課題獲得******科技重大專項立項，厚板、難焊材料激光焊接與復雜曲面曲線激光切割關鍵技術及系列裝備榮獲中國機械工業科學技術獎一等獎。三維五軸數控激光機床獲得 2017 年中國機床工具工業協會自主創新十佳產品等行業大獎，并榮耀亮相《大國重器Ⅱ》，展示大族激光在智能裝備與關鍵技術領域的自主創新成就與突 破，彰顯打造高端裝備、趕超世界******的勇氣與智慧，引領中國制造向中國創造轉變、中國速度向中國質量轉變、制造大國向制造強國邁進！

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