近年來智能制造熱潮席卷神州大地,成為推進“中國制造2025”國家戰(zhàn)略最重要的舉措,其中,智能工廠(Smart Factory)作為智能制造重要的實踐領(lǐng)域,是邁向工業(yè)4.0的一環(huán),已是全球化的趨勢。
歐美國家最早提出了“智能工廠”的概念,它的一大特點是柔性自動化,結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)特點,持續(xù)提升生產(chǎn)、檢測和工廠物流的自動化程度。
“柔性”是相對于“剛性”而言的,傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產(chǎn)線,主要實現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。而柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。
批量生產(chǎn)時代正逐漸被適應(yīng)市場動態(tài)變化的生產(chǎn)所替換,一個企業(yè)能否在市場競爭中脫穎而出,在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi),生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。
制造業(yè)中,柔性生產(chǎn)線已占有相當重要的位置。而在眾多加工工藝時,激光以其靈活高效成為柔性化生產(chǎn)線的首選。
目前國內(nèi)已有眾多激光廠家推出了激光切割柔性生產(chǎn)線,把多臺可以調(diào)整的激光加工機床與柔性制造系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來形成柔性激光加工系統(tǒng),依靠計算機管理,使兩者完美的配合。
激光切割柔性生產(chǎn)線的組成主要包括立體庫(料庫)、自動上下料系統(tǒng)(包括機架、吸料裝置、叉料裝置、成品分揀臺)以及平面切割系統(tǒng)。
以華工激光激光切割柔性生產(chǎn)線為例,它包括1拖2上下料及料庫工作站由一套料庫系統(tǒng),一套自動上下料系統(tǒng),一套生產(chǎn)線運行監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成,可配置2臺激光切割機床。
料庫系統(tǒng):選用立式單塔結(jié)構(gòu),配置升降、進出料機構(gòu),由智能化軟件進行控制,為生產(chǎn)過程提供優(yōu)質(zhì)和自動化的材料管理和輸送。
自動上下料系統(tǒng):運行支架采用桁架結(jié)構(gòu),配置成品人工分揀臺,具有定位精準、運行穩(wěn)定、快速靈活的特點。獨特設(shè)計的吸盤上料系統(tǒng)及梳狀叉子的下料系統(tǒng),提高了設(shè)備的運行效率。配備板材分離和厚度檢測裝置,提高了設(shè)備的安全性。
生產(chǎn)線運行監(jiān)控系統(tǒng):采用PLC程序控制,觸摸屏操作,中文操作界面簡單清晰。具備遠程管理激光切割機、通過與激光切割機的通訊,可實現(xiàn)生產(chǎn)線自動運行,包括“物料入庫、物料出庫、收發(fā)記錄統(tǒng)計、庫存量統(tǒng)計、庫存預(yù)警等”。
這條生產(chǎn)線可實現(xiàn)板材的自動存儲和轉(zhuǎn)運,自動出入庫,機械手自動抓取板料放置于激光切割工位進行切割,切完后自動下料,成品料自動入庫儲存,廢料自動收集等功能,整個過程做到無人化或只是由人簡單的協(xié)作參與,操作簡單,容易管理,極大的節(jié)省人力,最大的實現(xiàn)自動化、智能化。
未來的工廠中,柔性制造系統(tǒng)在汽車、電源開關(guān)、工程機械等行業(yè)大有用武之地,隨著工業(yè)和激光加工技術(shù)的進一步發(fā)展,必將有更為廣泛的應(yīng)用。
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