现如今,激光加工在钣金行业越来越普及,光纤激光的问世让加工效率急速提升,这导致了操作人员上下料负担过重、人工赶不上机器速度等问题。而且,长期高强度工作容易发生安全问题并增大出错的可能性。这里就不得不依靠自动化设备来弥补人工方面的问题。
AMADA为激光加工机所配置的自动化系统,基本可以分为以下几大类:
● 自动材料装载机MP-L系列,只要将整包材料安置在设备上,读入计划表后,系统就会自动一张一张地将板材送入加工机内进行激光切割,切割好的板材可以回出来堆垛到MP-L上,等待下一道工序加工。这套系统的优点是为了达到节省人工的目的,投入资金相对低廉,但由于没有多层料架系统,所以当要加工板材的材质或板厚发生变化时,对应就不会太灵活。所以MP-L比较适合大批量生产或者订单涉及的材质板厚都一样的加工。
● 柔性生产线系统ASFH系列,相比较MP-L,ASFH在上方增设了料库,可根据需求指定原材料托盘和成品堆垛托盘。可以更灵活地对应多种材质或板厚,结合自动排版和日程表管理,可以进行24 h不间断的无人化操作,更适合多品种少批量或成套产品的加工需求。
● 自动仓库MARS是在MP-L的基础上增设的,可以根据需求与其他设备连接,根据工厂加工需要,将材料全部堆垛到MARS上,加工机将根据日程表安排,自动地在MARS上选取相对应的材料进行加工。同样,加工好的板材也可以回到MARS的成品堆垛托盘上等待下一道工序的取用。对于材料流转量大、加工节奏要求更快的企业具有实用意义。但考虑到材料本身生锈等问题,比较推荐不锈钢、铝板或镀锌钢板等即使长期存放也不怕生锈的产品加工采用这套系统。
除了上述这几大类系统之外,对于激光加工自动化而言,下料分拣系统的作用显得更为重要。这是因为,如果没有下料分拣系统的话,所有的自动化方案都只能是上料系统。为了能够整板卸料,则不得不在零件与废料之间设置微连接。其结果就是,虽然节省了上料的人工,但却增加了拆解微连接以及随之而来的微连接打磨工作,比如对于尺寸在两倍间隔内的孔加工,为了去除微连接节点,该采用怎样的打磨工具呢?其结果几乎可以消除收刀节点这一光纤激光的优势,也将变得失去意义。所以,在有些产品的实际加工中可能得不偿失。
所以,下料分拣的作用在激光自动化系统中更为重要。但是,下料分拣系统并不是一套容易实现的系统。这是因为:激光切割的割缝更细,对于自动化下料而言,零件容易与废料相干涉,导致分拣难度增大;激光加工的零件可能存在尺寸极小或极大的零件,如何通过一种装置即可覆盖所有零件也是一个难题;由于现在的激光加工一般都会采用软件进行自动排版,为了提高板材利用率,有些零件有可能采用45°或其他角度旋转后的设置。如何更好地针对这些零件的分拣也是一大问题。
针对这些问题点,从实用角度出发,AMADA开发了适合激光下料分拣的专用系统TK-L装置。该装置结合AMADA的激光自动化系统一并使用,能完美地解决激光加工从上料到下料分拣的全自动工作,真正意义上解决了人工问题。
具体而言,针对上述分拣的难点,AMADA做了如下设计:针对难以分拣的问题,AMADA采用独立分拣机垂直取件,结合夹钳将废料牢牢夹住,即使略厚一点的板材也能顺利取出;针对不同尺寸的零件,采用可伸缩机构和更密集的吸盘组,任何形状和尺寸的零件都能安全吸附;针对斜向排版的零件,TK-L可以自动旋转到适合的角度进行零件吸附。
鉴于以上一些特点,TK-L可以吸附几乎所有的形状或方向的零件,对提高工厂整体生产节奏起到了至关重要的作用。经过分拣的零件可以直接送至下道工序进行加工,并且,作为切割废料的骨架材,由于可以单独收纳在系统内,不再需要耗费工时进行专门处理了。
可以看出,采用激光自动化系统时,为了真正解决人工问题,提高生产节奏,除了考虑先进的上料系统外,自动化的下料堆垛系统会显得更为重要,而为实际生产提供的,包含上下料及分拣的整体自动化系统,就是AMADA在深入了解实际生产后总结出的激光自动化解决方案。
图注
产品分拣和骨架材分别堆垛,节省后道处理的人工和时间
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