三菱激光加工機：創新在每一個環節

文|劉明星

SIMM2018深圳機械展期間，三菱電機自動化（中國）有限公司高調參展，攜帶了最新款的VZ10系列的二氧化碳三維激光加工機和數控線切割放電加工機現場演示，吸引了眾多專業觀眾的關注。

展會期間，MFC記者採訪了加工事業部-技術企劃部村井融部長，由激光加工科的李林英副科長擔任翻譯。

MFC：請您介紹一下三菱電機創建背景及在中國的發展經歷、主要銷售的產品。

村井融：三菱電機株式會社創建於1921年，是引領全球市場的電機產品供應商， 目前擁有138700多名僱員，2017年銷售額391億美元，在世界500強企業中排名262位。三菱電機在中國的發展曲線是這樣的：

1993年設立菱電國際（上海）有限公司標誌著三菱電機自動化事業在中國開始；

1994年設立三菱電機大連機器有限公司標誌著部分三菱電機自動化產品在中國生產；

1997年設立三菱電機工控產品服務中心；

2002年設立菱電自動化（上海）有限公司負責中國三菱電機產品的銷售和服務；

2004年菱電自動化（上海）有限公司公司名稱變更為三菱電機自動化（上海）有限公司；

2010年三菱電機自動化（上海）有限公司公司名稱變更為三菱電機自動化（中國）有限公司。

三菱電機自動化（中國）有限公司一直致力於提高產品性能，FA產品陣容涵蓋在亞洲佔主導地位的可編程式控制制器（PLC）、人機界面（HMI）、交流伺服系統、變頻器、工業機器人以及低壓配電產品，機電一體化業務還包括放電加工機以及激光加工機的整機設備的提供，而要進一步提高生產率，全新理念的FA整合解決方案則不可或缺。

三菱激光加工機的強大陣容包括高生產率型、通用型和多功能型，激光加工機的品種非常豐富。

其中2維二氧化碳激光切割機包括eX系列、HVII系列、RX系列、XL系列等；

二維光纖激光切割機包括3.0mX1.5m的2-4KW的SR-F系列和6-8KW eX-F系列，4.0mx2.0m的4-8KW的有RX-F 系列，6.0mX3.0m的XL-F系列；

3維激光加工機是集成的機床，包括二氧化碳的VZ10系列，適合已經有一點指向型激光加工機的客戶，進行立體切割；VZ20系列，適合已經有偏置型激光加工機的客戶，適合深沖加工、三維厚板切割和三維焊接作業；

PCB用激光鑽孔機，有GTW5系列和GTF3系列機型，三菱電機獨自研發和生產激光鑽孔系統中的每個關鍵組件，包括fθ鏡頭到掃描鏡等光學部品和控制設備的能力，獲得了日本國內的眾多名譽獎。激光鑽孔機三菱的雙頭雙工位激光鑽孔機可以實現高質的銅直接加工，專用於IC封裝應用的四束同時鑽孔，有助於提高生產設備的生產率。

激光系統中的每個關鍵組件，從加工機到發振器和控制單元，均由本公司設計和製造。光纖激光器由IPG公司提供，三菱電機進行二次開發。

MFC：請介紹一下三菱電機的激光切割機的技術特點及行業應用情況。

村井融：三菱電機是真正掌握激光核心技術的公司，從元器件、發振器到軟體基本都是自己能夠生產，這使得我們在製造激光加工機的時候，能夠從每一個環節進行優化和創新，使最終的切割機和焊機能達到節能高效的效果。

我們有很多技術創新，主要是用來縮短非加工時間，節省能耗、簡化操作性，提高穩定性。

以往的激光加工中，激光加工頭在開始切割和切割結束瞬間都要暫停，而三菱加工機在全球使用了F-CUT技術， 激光發振器與控制裝置間高速通信，自動控制光束的開關（1微秒即1/1000000秒為單位），加工頭可以不停頓加工，提高了加工速度。

傳統的光纖激光加工機加工頭，以切換聚焦鏡的方式尋求調整到相對適合的加工條件，就像汽車的手動擋一樣，在幾個有限的檔位間切換，而搭載了三菱自己的Zoom Head加工頭，會根據材質和板厚通過高精度、高速度的控制自動調節最合適的加工條件，繼而實現了激光切割性能的大幅提升。

利用發振器的高速控制和高峰脈衝條件及焦點位置的最適控制，可以穿孔時間縮短，實現從薄板到厚板的壓倒性生產效率。以16mm的厚碳鋼為例，eX系列光纖6KW的穿孔時間從5秒縮短到2秒，4KW從5秒縮短到3秒。

通過最新的控制技術，可以讓加工機切換日間和夜間工作模式，Z軸在程序開始時，自動上升，減少加工頭和板材碰撞，潔凈技術讓PR鏡壽麵更長，維護也更簡單；通過可視化，操作和編程都更簡單，電力和耗氣量都得到優化，耗氣量為2KW：1L/每小時，3-4.5KW：3L/小時，6KW：4.5L/小時；利用三菱電機的準時放電技術（Just-On-Time），減少了光束OFF狀態的耗電量，電極數量減少的設計結構減少了空轉的耗電量。

三菱的五軸聯動三維激光加工機軸轉速高速化和最新控制技術使加工拐角部位速度提高了兩倍，以一點指向型VZ10為例，加工最大給進速度從25m/min增加到35m/min，旋轉軸速度從180°/sec增加到360°/sec;VZ20可以通過不同的配件，如採用能同步控制6軸的NC旋轉檯，能進行對各種形狀管材的加工，4kW功率的安裝二維加工機加工頭，對t16mm厚的碳鋼切割，更換焊接加工頭，就能進行三維激光焊接機。

MFC：三菱電機激光加工機能為鈑金加工企業如何提供各種加工的解決方案？

村井融：三菱電機的二氧化碳加工機出廠台數累計達到13000台以上，激光加工機廣泛應用於汽車、機床、飛機、發電設備、車輛、家電、船舶、建設用機械、農業機械、建築等行業，在每個細分行業積累大量的加工數據，使得我們面對不同的材料、厚度、形狀等零部件都有豐富的經驗可以參考。

我在前面介紹過，三菱電機能生產可編程式控制制器(PLC)、人機界面、變頻調速器、運動控制和交流伺服系統、張力控制體統、數控系統、工業機器人等，激光加工機的幾乎所有關鍵零部件都是自己的產品，關鍵部件都在日本生產，使用的穩定性和協調性極為突出，操作簡單容易上手，維護也方便，在各個行業不同厚度的板材、管材都能適用。

三菱電機的激光加工機的選配件豐富，通過加工頭的變換，一台三維的加工機可以完成二維和三維的切割和焊接作業，這對用戶而言是合算的；在結構上，我們的激光有很多創新，保證加工的產品多樣性豐富，並且減少激光頭碰撞、板材劃傷等。

除了激光加工機之外，我們還提供激光自動化系統，包括30MA 系列上下料庫，可以插隊轉運，進行無微連接加工，可以加工不能吸附的材料如厚板、余料、花紋鋼板等；可以根據工作動線增設配置及台車。

通過可視化，操作和編程都更簡單，電力和耗氣量都得到優化，耗氣量為2KW：1L/每小時，3-4.5KW：3L/小時，6KW：4.5L/小時；利用三菱電機的準時放電技術（Just-On-Time），減少了光束OFF狀態的耗電量，電極數量減少的設計結構減少了空轉的耗電量。

三菱的五軸聯動三維激光加工機軸轉速高速化和最新控制技術使加工拐角部位速度提高了兩倍，以一點指向型VZ10為例，加工最大給進速度從25m/min增加到35m/min，旋轉軸速度從180°/sec增加到360°/sec;VZ20可以通過不同的配件，如採用能同步控制6軸的NC旋轉檯，能進行對各種形狀管材的加工，4kW功率的安裝二維加工機加工頭，對t16mm厚的碳鋼切割，更換焊接加工頭，就能進行三維激光焊接機。

MFC：三菱電機激光加工機能為鈑金加工企業如何提供各種加工的解決方案？

村井融：三菱電機的二氧化碳加工機出廠台數累計達到13000台以上，激光加工機廣泛應用於汽車、機床、飛機、發電設備、車輛、家電、船舶、建設用機械、農業機械、建築等行業，在每個細分行業積累大量的加工數據，使得我們面對不同的材料、厚度、形狀等零部件都有豐富的經驗可以參考。

我在前面介紹過，三菱電機能生產可編程式控制制器(PLC)、人機界面、變頻調速器、運動控制和交流伺服系統、張力控制體統、數控系統、工業機器人等，激光加工機的幾乎所有關鍵零部件都是自己的產品，關鍵部件都在日本生產，使用的穩定性和協調性極為突出，操作簡單容易上手，維護也方便，在各個行業不同厚度的板材、管材都能適用。

三菱電機的激光加工機的選配件豐富，通過加工頭的變換，一台三維的加工機可以完成二維和三維的切割和焊接作業，這對用戶而言是合算的；在結構上，我們的激光有很多創新，保證加工的產品多樣性豐富，並且減少激光頭碰撞、板材劃傷等。

除了激光加工機之外，我們還提供激光自動化系統，包括30MA 系列上下料庫，可以插隊轉運，進行無微連接加工，可以加工不能吸附的材料如厚板、余料、花紋鋼板等；可以根據工作動線增設配置及台車。

客戶還可以活用IoT的激光加工機服務 iQ Care Remote4U,對激光加工機的生產情況和保養狀態進行遠程服務。

MFC：三菱電機是如何看待中國鈑金加工行業的發展及前景的？

村井融：三菱電機自動化非常重視中國鈑金市場，這是最近幾年全球增長最快，也是競爭最激烈的市場，三菱電機在鈑金和PCB行業都很成功。隨著激光用戶的增加，以及他們對多品種、穩定機床的追求，三菱激光加工機會成為這些用戶升級換代的首選機型。

三菱電機是少數還在同時生產二氧化碳激光和光纖激光加工機的廠商，並且仍然繼續在二氧化碳激光加工機上投入研發，不斷提升效率，降低成本。

雖然光纖激光的進步很快，能量轉化率高，更容易被金屬吸收能量，切割厚度越來越厚，替代了很多二氧化碳激光的需求。但是就特定行業厚板的加工質量而言，二氧化碳激光還有著明顯的優勢，比如切割超過3mm厚的鋼板時，光纖激光切割的斷面會有難以清除的浮渣，斷面質量要遜於二氧化碳激光。

除去發振器的不同，另外同樣是生產光纖激光切割機，驅動軸的運動性能和控制性能是決定了激光切割的效率和質量。我們知道，三菱憑藉強大的綜合服務能力，能夠從元器件最底層的功能和參數進行修改和調試，三菱在金切機床的深厚積澱和二氧化碳激光加工機上的很多成熟技術，直接嫁接到光纖激光加工機上來。

可以說，對於激光加工機，三菱是「知其然，還知其所以然」。在最終的用戶界面上，我們也有自己的技術，能夠做到真正人性化和極大的擴展性。

4Kw以下的激光已經實現了在大連工廠的組裝，以更有競爭力的價格服務市場。在售後服務方面，三菱電機的網點密集，通過線上遠程和線下的網路，可以第一時間解決客戶的各種技術難題。

大家可能也了解，三菱也是日本工業4.0，或者第四次工業革命的領導者，我們智能工廠技術e -F@ctory以實現以現場為起點的經營改善為目標，通過「人、機械、IT之間的合作」，靈活運用製造和生產現場，實現覆蓋整個供應鏈、工程鏈的全面成本降低，從而支援勝人一籌的製造以及企業的TCO削減、企業價值提高。

三菱所有的技術，都致力於節能和環保，所以在電能和氣體節省方面，我們的激光機也有很多精益求精的改善，一切都是為了踐行我們「Changes for the Better」的理念，讓世界更美好！

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