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柔性制造系統(tǒng)是由若干臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備或加工中心、一套自動(dòng)化物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三大部分組成，是一個(gè)具有很大柔性的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，能夠根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化，迅速進(jìn)行調(diào)整，從而適應(yīng)于多品種、中小批量的生產(chǎn)。

目前鈑金柔性加工領(lǐng)域，特別是激光柔性加工領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)尚處在起步階段，國(guó)內(nèi)同行鮮有從原料至成品的全自動(dòng)化加工，這其中主要受限于激光加工的特殊性，激光加工的成品無(wú)規(guī)則套裁，且存在一定的熱變形，難以實(shí)現(xiàn)高精度的智能化分揀和堆垛。

亞威股份于2018年為天津某汽車板一級(jí)供應(yīng)商成功開(kāi)發(fā)了集立體料庫(kù)、自動(dòng)上下料裝置、智能分揀碼垛裝置等為一體的全自動(dòng)激光加工柔性制造單元。該項(xiàng)目前期，客戶通過(guò)多方渠道進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)鮮有成熟的激光專用智能分揀碼垛裝置，而國(guó)外同行亦不能提供足夠的客戶案例，最終該客戶選擇了領(lǐng)軍國(guó)內(nèi)鈑金裝備的亞威為其首開(kāi)先河，量身定制。

現(xiàn)代轎車制造業(yè)中，金屬外覆蓋件的生產(chǎn)主要采用壓機(jī)落料進(jìn)行批量化生產(chǎn)。落料壓機(jī)主要由壓力機(jī)和落料模具組成，其中模具需要根據(jù)不同產(chǎn)品定制。這種生產(chǎn)方式適合大批量、少品種的成品加工，其主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，大批量生產(chǎn)單件成本低。缺點(diǎn)是柔性化程度低，改變產(chǎn)品的品種較為困難，模具投入和維護(hù)費(fèi)用高，不適合多品種、中小批量的成品加工。

而面對(duì)飛速發(fā)展的汽車工業(yè)，產(chǎn)品迭代迅速，日新月異，傳統(tǒng)加工方式的缺點(diǎn)被逐漸放大。而激光加工柔性生產(chǎn)線的出現(xiàn)為汽車板加工提供了新的方案。特別是高功率光纖激光加工技術(shù)近年來(lái)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，一定程度彌補(bǔ)了板材加工效率偏低的缺點(diǎn)（相較傳統(tǒng)壓力機(jī)），而其免模具、柔性化的優(yōu)勢(shì)將為汽車和鋼板配送廠商提供更高的生產(chǎn)靈活性和板材利用率。

激光加工柔性單元由一臺(tái)數(shù)控激光加工機(jī)、立體料庫(kù)、自動(dòng)上下料裝置、智能分揀碼垛裝置等組成。整線示意圖如下：

一、激光加工柔性單元組成部分

01

數(shù)控激光加工機(jī)

采用亞威最新高速光纖激光加工機(jī)，CNC系統(tǒng)采用西門(mén)子840DL，具備了自動(dòng)更換割嘴、CCD視覺(jué)系統(tǒng)、余料切割、雷暴切割、計(jì)劃列表、遠(yuǎn)程監(jiān)控等先進(jìn)功能、先進(jìn)工藝。

02

自動(dòng)上下料裝置

集成了真空吸盤(pán)抓手和雙邊叉式下料抓手。龍門(mén)框架剛性好、承載高、穩(wěn)定性好，吸盤(pán)抓手采用真空吸盤(pán)吸取板材，上下移動(dòng)采用伺服軸控制，能夠精確抓取板材，真空吸盤(pán)科學(xué)分區(qū)滿足不同幅面板材規(guī)格。雙邊叉式下料裝置在下料時(shí)能夠保證板材（或余料）可以準(zhǔn)確放置在臺(tái)車上。

03

智能分揀碼垛裝置

分揀抓手集成了CCD視覺(jué)系統(tǒng)，可快速、精準(zhǔn)地對(duì)成品進(jìn)行二次定位，并根據(jù)成品規(guī)格自動(dòng)變形來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同成品的準(zhǔn)確抓取，并將其堆垛至成品臺(tái)車。

堆垛精度1mm/400mm

04

立體料庫(kù)

立體料庫(kù)由庫(kù)體、堆垛機(jī)、上料臺(tái)、出料臺(tái)組成，庫(kù)體采用高剛性框架裝配結(jié)構(gòu)，堆垛機(jī)采用鏈傳動(dòng)+編碼器定位結(jié)構(gòu)，保證了存取庫(kù)位的準(zhǔn)確。上料臺(tái)可供叉車整垛存料，下料臺(tái)可供上料抓手取料。

二、設(shè)備優(yōu)勢(shì)

（1）FMS柔性生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)板料信息的完全共享，實(shí)現(xiàn)板料的自動(dòng)入庫(kù)、自動(dòng)出庫(kù)、自動(dòng)切割、自動(dòng)分揀、廢料自動(dòng)下料。

（2）FMS柔性生產(chǎn)線具備自動(dòng)更換割嘴、CCD視覺(jué)系統(tǒng)、余料切割、雷暴切割、計(jì)劃列表、遠(yuǎn)程監(jiān)控等先進(jìn)功能、先進(jìn)工藝。

（3）分揀裝置萬(wàn)向軸，分揀裝置實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)360°旋轉(zhuǎn)變化，機(jī)械抓手可變形，適應(yīng)不同尺寸板材的抓取。

（4）分揀裝置CNC控制，具備CCD視覺(jué)系統(tǒng)，分揀、堆垛精度高，且分揀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，無(wú)中間停頓，提高分揀效率。

（5）設(shè)備之間的碰撞檢測(cè)，增加設(shè)備之間的硬件信號(hào)，預(yù)防設(shè)備之間的碰撞。

（6）激光加工柔性加工單元可作為工業(yè)4.0工廠的子單元，使原料到成品的無(wú)人化加工成為可能。

三、發(fā)展趨勢(shì)

1激光加工柔性單元的集成化

高度集成的激光柔性加工單元必定帶來(lái)加工效率的大幅提升，使得原料到成品的時(shí)間大大縮短，提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本。而且高度集成的激光柔性加工單元可以無(wú)縫對(duì)接智能工廠，使得無(wú)人化工廠成為可能?？梢灶A(yù)見(jiàn)，激光加工的自動(dòng)分揀裝置將發(fā)揮越來(lái)越明顯的地位。亞威股份所研發(fā)的分揀裝置已實(shí)現(xiàn)板料成品的自動(dòng)抓取及高精度堆垛，大大提高了激光生產(chǎn)線的柔性化程度。

2激光激光柔性單元的精益化

精益化生產(chǎn)是指采用不間斷以及不浪費(fèi)的工作流程。通過(guò)設(shè)計(jì)之初的編程思想以及中央控制器的效率算法可以減少設(shè)備的多余動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)最高效的生產(chǎn)模式，同時(shí)做到單個(gè)設(shè)備的最大效率運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。同時(shí)精益化的核心是針對(duì)不同的客戶，可以有專為其定制的柔性生產(chǎn)線，亞威股份致力于為客戶提供不同的專用的、個(gè)性化的柔性生產(chǎn)線的定制。

3激光加工柔性單元的多元化

多樣化是指激光加工產(chǎn)品直接用于下一工序的直接加工，并不需要人工轉(zhuǎn)運(yùn)，通過(guò)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)使上一工序的成品直接用作下一工序的原料，實(shí)現(xiàn)原料至最終成品的無(wú)人化、自動(dòng)化生產(chǎn)。例如激光設(shè)備與沖壓機(jī)床、折彎單元的聯(lián)合生產(chǎn)，使得原料到成品的加工更加簡(jiǎn)單，減少人力支出，使經(jīng)濟(jì)效益最大化。

江蘇亞威機(jī)床股份有限公司

簡(jiǎn)介

圍繞智能制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，亞威股份將現(xiàn)有業(yè)務(wù)整合成金屬成形機(jī)床、激光智能裝備和智能制造系統(tǒng)解決方案三大事業(yè)群。

?金屬成形機(jī)床：

主要產(chǎn)品主要包括數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、卷板機(jī)械以及配套的自動(dòng)化產(chǎn)線等，作為行業(yè)龍頭企業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，其中數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床和卷板機(jī)械穩(wěn)居國(guó)內(nèi)第一。

? 激光智能裝備：

主要產(chǎn)品包括中高功率光纖激光切割機(jī)、三維激光切割焊接及增材制造系統(tǒng)(含3D打印)、激光加工自動(dòng)化生產(chǎn)線。亞威激光業(yè)務(wù)產(chǎn)品憑借高切割質(zhì)量、高效率的優(yōu)勢(shì)而享譽(yù)海內(nèi)外眾多市場(chǎng)，廣泛應(yīng)用于專業(yè)鈑金加工、電力電氣、電梯、軌道交通、汽車制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、能源工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。當(dāng)前，亞威已經(jīng)具備了年產(chǎn)1000臺(tái)套以上高品質(zhì)激光加工設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，可以有效支撐激光業(yè)務(wù)未來(lái)持續(xù)的快速增長(zhǎng)。

? 智能制造系統(tǒng)解決方案：

亞威定位于離散制造業(yè)的智能制造新龍頭，針對(duì)離散制造行業(yè)實(shí)施智能制造的難點(diǎn)，為客戶提供智能主機(jī)裝備、柔性加工單元、自動(dòng)化產(chǎn)線、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能工廠及服務(wù)等不同層級(jí)的五大類產(chǎn)品及服務(wù)，在鈑金加工、汽車零部件、電力電氣、電梯、家電等重點(diǎn)行業(yè)為客戶轉(zhuǎn)型升級(jí)提供“硬件+軟件+云計(jì)算+系統(tǒng)集成+咨詢規(guī)劃”的智能制造系統(tǒng)解決方案。