淺談LSBB鈑金自動(dòng)柔性生產(chǎn)線的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

文/劉葆凡·普瑪寶鈑金設(shè)備（蘇州）有限公司

今年是普瑪寶柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)誕生的第30年，1990年普瑪寶第一條柔性生產(chǎn)系統(tǒng)在德國(guó)埃森市的Blech展會(huì)上推出并交付首家用戶通力電梯投入使用，這條生產(chǎn)線至今還在生產(chǎn)運(yùn)作中。從那時(shí)起，普瑪寶的生產(chǎn)線系統(tǒng)就已經(jīng)是可更新和擴(kuò)展的模塊化設(shè)計(jì)，以滿足客戶當(dāng)前和未來的生產(chǎn)需求，普瑪寶的FMS?不僅僅是當(dāng)前方案，也是未來方案的基礎(chǔ)。1998年，普瑪寶已經(jīng)安裝了超過100條生產(chǎn)線，同時(shí)中國(guó)國(guó)內(nèi)第一條柔性生產(chǎn)系統(tǒng)在南京電力自動(dòng)化設(shè)備總廠完成安裝。2000年，普瑪寶將配置了自動(dòng)化上料、卸料等裝置的二維激光切割機(jī)連接進(jìn)了生產(chǎn)線系統(tǒng)的一部分。2019年，普瑪寶將二維激光機(jī)通過分揀、緩沖裝置與全自動(dòng)彎板中心完美結(jié)合，成為獨(dú)特的柔性化生產(chǎn)系統(tǒng)，它被命名為L(zhǎng)SBB（Laser cutting激光切割/Sorting分揀/Buffering緩沖/Bending折彎）。而LSBB生產(chǎn)線（圖1）也是我今天介紹的主題，本文將重點(diǎn)介紹LSBB生產(chǎn)線上的幾個(gè)部分。

集成上料與下料的存儲(chǔ)系統(tǒng)CTL

CTL（Combo Tower Laser）是一座集成上料和下料的功能靈活的存儲(chǔ)系統(tǒng)，它是2D激光切割機(jī)專用的料庫系統(tǒng)。CTL是實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化的關(guān)鍵模塊，它可以在需要時(shí)為激光加工自動(dòng)提供不同的材料，并且不會(huì)延遲，而且還可作為切割成品和骨架的中間存儲(chǔ)，如圖2所示。

CTL可以有一個(gè)或兩個(gè)料架單元，高度可根據(jù)需要自主選擇。當(dāng)在CTL中配置兩個(gè)料架單元時(shí)，可以在系統(tǒng)中集成第二種機(jī)器單元，根據(jù)所需的工作階段和產(chǎn)品特性，這些單元可以從沖壓、激光切割、集成沖壓/剪切和切割等各種普瑪寶解決方案中選擇。

不僅如此，CTL支持原材料直接放在盒式料架托盤或與木制托盤一起上料。客戶可根據(jù)自己的需要選擇料架單元配置，也可根據(jù)生產(chǎn)要求選擇料架托盤間隔和板材堆疊高度。

自動(dòng)化板材物料處理系統(tǒng)LST

如今市場(chǎng)上激光切割機(jī)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，近些年也出現(xiàn)了很多激光自動(dòng)上下料廠家，而小零件翻轉(zhuǎn)以及切割后零件位移等因素一直都是制約激光切割產(chǎn)品的分撿和堆垛的關(guān)鍵問題。另外，意外的碰撞、零件的分類、微連接的分類等環(huán)節(jié)都需要一定時(shí)間的人工處理，也為企業(yè)增加很多額外的支出。

如圖3所示，LST是一款自動(dòng)化、經(jīng)濟(jì)、高性能的自動(dòng)化板材物料處理系統(tǒng)。LST能夠分揀切割完成的部件并對(duì)其進(jìn)行排序，并將它們發(fā)送到編程位置，取消了切割零件與骨架分離的人工操作，同時(shí)可以提高產(chǎn)品的成品質(zhì)量和無人生產(chǎn)的可能性。

LST包括了一系列上料、下料、揀選、分類、堆放板材和零件的操作。其零件揀選堆垛過程如下。

(1)機(jī)械手輔助最后一次切割過程，以避免拾取時(shí)零件卡入骨架。在激光切割完最后一個(gè)外形之前，夾具抓住零件。（對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的LST操作，部件不是從交換工作臺(tái)揀選的，而是直接從切割工作區(qū)揀選的，這樣可以確保要取的部件正好是系統(tǒng)期望的位置，而LST在切割結(jié)束前激活吸盤，零件仍然附著在工件上，并且零件不可能在骨架下轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4所示）

(2)預(yù)分揀和智能等待位置的快速拾取。為了快速操作，在切割過程中，夾持器到達(dá)切割區(qū)域，零件快速預(yù)分類，當(dāng)夾持器開始向后移動(dòng)時(shí)，切割重新開始。零件振動(dòng)功能可用于斷開微型接頭，或在加工困難零件和材料時(shí)提高安全性。

(3)分揀。工件在拾取前被切斷，夾持器停在工作區(qū)外。為了防止在分揀過程中產(chǎn)生不必要的移動(dòng)，系統(tǒng)配備了額外的夾具，用于固定板材。

此外，由于LST是按照編程的坐標(biāo)拾取和堆垛每個(gè)零件的，并且三個(gè)移動(dòng)夾持桿在Y方向上提供了總共1500 mm的區(qū)域，這樣一來在Y方向可以將零件堆放在幾個(gè)不同的位置，而不必在夾具下移動(dòng)小車。

全自動(dòng)數(shù)控彎板中心Ebe

從鈑金產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程來看，零件從激光切割結(jié)束，之后通過分揀、堆垛過程，另外再進(jìn)行工件翻轉(zhuǎn)、定位等工序后，就要進(jìn)入折彎流程。在許多情況下，對(duì)于鈑金件的折彎，折彎?rùn)C(jī)是傳統(tǒng)和常規(guī)的解決方案，而LSBB生產(chǎn)線采用的是全自動(dòng)數(shù)控彎板中心Ebe，如圖5所示。

Ebe通過全電伺服技術(shù)控制折彎運(yùn)動(dòng)，機(jī)床則采用數(shù)控控制，通過數(shù)字通信與PLC進(jìn)行信息交換和同步。不僅如此，折彎過程中所有涉及的主要機(jī)器功能和軸都是數(shù)控的。這樣配置的明顯優(yōu)勢(shì)在于：(1)無折彎劃痕。(2)可以減少工具的磨損。(3)提高生產(chǎn)效率。

以往傳統(tǒng)的壓力機(jī)折彎面板時(shí)，板材的兩側(cè)會(huì)跟隨折彎?rùn)C(jī)的彎曲動(dòng)作做相對(duì)移動(dòng)。而Ebe通過C型上下刀具翻動(dòng)板材的邊緣，另一部分板材則固定在工作臺(tái)上，從而提高了質(zhì)量和折彎能力，如圖6所示。

中國(guó)歷史十大傲骨詩詞人

8

于謙

（明朝時(shí)期）

傲骨指數(shù)：★★★★★

傲骨精髓：粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間

史海遺珠：《石灰吟》、《節(jié)庵詩文稿》

上榜理由：明朝第一救時(shí)宰相，性直意堅(jiān)。后被構(gòu)陷而死，然終得平反恢復(fù)清白聲譽(yù)

一般來說，操作員在板材的外部邊緣開始彎曲過程，并依次通過操作一個(gè)接一個(gè)的側(cè)面來繼續(xù)到工件的內(nèi)部。而Ebe基于高水平的定制化系統(tǒng)，從零件上料到折彎部件下料的整個(gè)折彎操作循環(huán)都是完全自動(dòng)化的（加工產(chǎn)品如圖7所示）。

Ebe特點(diǎn)：(1)堆垛上料系統(tǒng)帶有基于吸盤的自動(dòng)裝載夾具。(2)上料操作可在折彎動(dòng)作過程中進(jìn)行。(3)自動(dòng)輸送機(jī)可將折彎部件卸載到自由滾動(dòng)機(jī)構(gòu)上。(4)不同折彎零件之間的自動(dòng)換刀裝置。