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激光切割自動化産線在工程機械行業中的應用

作者:奔騰激光(浙江)股份有限公司 浏覽: 发表时间:2022-06-15 14:40:07

行業發展現狀

     中国一直以来都是制造业大国,与世界制造业的强国相比完美体育app的激光在制造业中的应用相对较低,根据数据统计,仅为30%。而其他制造业发达国家已经超过了40%,德国的占比更是远超我国16个百分点。也就是说在我国激光产业存在着巨大的可成长空间和市场潜力,未来激光产业将在制造业中拥有广阔的市场前景。


     根据权威报告预测,工业激光市场规模预估会有大幅度的增长,预计2026年工业激光及相关産品市场规模将达到3180亿元。


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激光自動化生産線在工程機械行業中的應用現狀










作爲國民經濟發展的重要基礎性和戰略性産業,中國工程機械産業在基建和制造業的突飛猛進中快速崛起。工程機械行業制造用到大量的中厚鋼板,重型管材等金屬原材料,隨著生産需求日益增加,傳統的人工操作方式已經不足以滿足生産需求。

激光切割下料工序,具有加工批量大、標准化程度高等特點,易于采用自動化技術,打通原材料管理、自動上下料、激光切割、智能分揀、自動配盤等環節,實現下料過程自動化。

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奔騰激光切割柔性自動化生産線實際應用情況










    奔腾激光作为中国激光行业领导品牌,为客户提供全方位的高功率高配置高智能激光産品,以及高端定制化激光加工解决全案及配套售後服務。目前奔腾激光自动化生产线已经投入市场使用。


奔騰飛梭自動化激光切割生産線,立體料庫組裝,適合大批量、多規格的自動化柔性化激光切割加工。其中自動化模塊由智能立體料庫、自動傳輸系統、自動分揀系統、整板在線打碼系統、中控系統組成,可實現自動上下料,自動打磨,自動分揀等多個環節智能化操作,做到節省人力成本,提高效率,可以切實幫助企業增産增量。全系統在系統意外故障或其他原因引起的不能整線運行時,每台設備、每個單元、每個系統都能實現人工介入並轉爲人工手動操作生産。


    奔騰自動化生産線,提高效率減少人工成本的同時,還降低了工人勞動強度,並實現夜間的無人運行,滿足24小時不間斷高效率高精度連續生産。针对厚板重板等大型工程制造业企业,奔腾自动化生产线完全能够满足客户需求,为钣金加工行业提供优秀解決方案,促进工业自动化进程,推动整个行业结构化产业链优化升级。


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智能立體料庫

智能立體料庫用于板材的存储及周转,采用立体料库的形式,单库位尺寸以及库位数量都可以按项目需求进行定制化处理。料库周围设置防护装置,防止板材变形、干涉碰撞。


    采用立體料庫儲存作業,可大幅度增加鋼材庫的有效高度,充分利用鋼材庫的有效面積和儲存空間,使板材儲存集中化、立體化,減少占地面積,降低土地購置費用。可實現鋼材庫作業的機械化、自動化,大大提高工作效率。利用WMS系統進行庫存控制和管理,作業過程和信息處理迅速、准確、及時,可加速板材周轉,降低儲存費用。


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智能立體料庫图1

 

如圖所示,完美体育app可以将智能立體料庫进行联排,与激光切割、冲压、折弯和切割剪板工艺集成在一起。通过中控系統与客户生产管理系统之间的信息交换,根据订单数量自动安排生产订单中的钣金産品,制定生产加工计划任务,并将自动编程推送到加工设备上。根据上级系统制定的加工计划,设备与智能料库系统进行通讯,对所需物料或半成品进行加工,实现自动化生产加工。監控系統將各設備的實時處理信息反饋到上位系統,實現全過程監控管理。智能料庫系統作爲物料、半成品和成品的存儲、緩沖和處理單元,實現FMS系統的物理集成。中央控制系統和智能料庫控制系統,客戶上層生産管理系統以及每個單元通過由PLC組成的網絡連接實現信息集成。


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智能立體料庫图2

 

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自動分揀系統


    自動分揀系統的作用主要是对于切割后的钢板,进行自动分拣与码垛,提升效率的同时,也减少了人工的参与,并且保证了生产的安全性。


作業流程簡介:1)基准點位識別初定位。鋼板切割完成,相機去基准位置拍照,通過與套料圖進行匹配進行工件初定位;2)精准識別計算位姿坐標。視覺系統通過識別工件,計算出當前工件實際位置坐標,發送給機器人。3)避障抓取。機器人向PLC發送抓取坐標,桁架PLC對幹涉區域進行避障規劃抓取。4)碼盤,報工。二次分揀工位視覺再次拍照計算抓取出坐標給大件二次分揀桁架,大件二次分揀桁架抓取工件,通過中控系統數據對工件進行約定的工藝碼垛,碼垛完報工,AGV將對應的托盤運走。


   通过先进的视觉算法、机器人柔性控制、手眼协同融合、产线级机器人协同、工厂级智能规划与调度等综合协作,最終可以保證分揀成功率在95%以上。


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自動分揀系統

 

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整板在線打碼系統


    鋼板到達打碼工位後,通過視覺定位尋邊系統,機在鋼板角點觸發拍照,測得原點位置以及偏轉角度(參考噴碼系統坐標系),相關信息傳輸給桁架系統進行打碼原點校驗。在接收到打碼坐標和內容後,Z軸模組攜帶打碼頭進行高度定位,在准備就緒後,桁架系統啓動,當噴碼設備到達坐標點,啓動噴印,噴碼系統完成噴碼後,相機同時移動到二維碼上方,觸發拍照,解析結果進行比對,核驗二維碼信息通過,即進行下一組二維碼噴印,若不通過桁架啓動備用打碼坐標,進行二次噴印,噴印完畢後視覺系統進行二次比對檢測,若依舊沒有比對通過,系統報警,對應零件信息上傳給中控系統,以備後期出料人工進行補碼,再繼續下一個零件位置打碼,如果運行中連續兩個零件打碼比對不通過,將自動停機報警,邀請操作人員現場檢驗,確認是噴碼設備故障還是鋼板表面不滿足打印條件,人工排除故障後,啓動繼續打印,在打印完最後一個零件信息後,桁架系統自動返回零點避讓位,等待下一張鋼板就緒打印。


在線打碼系統


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中控系統


中控系統负责内外部数据自动实时交互,对外连接上游MES、ERP,接收反馈生产计划信息及运行情况,对内整合激光切割设备、智能立體料庫、自动传输系统、整板在線打碼系統以及自動分揀系統等生产资源,实施计划分解执行、运行过程监控、数据收集及反馈、计划执行异常情况的自我调整、异常报警及反馈、异常修复后自动派工等,实现下料生产线的自动化、少人化生产。


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中控系統操作界面截图



如圖所示, 操作人员可以在中控系統操作界面上完成生产任务下发,实时查看各个设备的工作情况,掌握整体的生产进度。并且,中控系統会按照客户所需,生成以日、周、月为单位的产能报表、水电气等能耗报表、工作人员设备巡检报表等工厂所需报表,方便管理人员全面掌握工厂运行信息。


中控系統通过分层架构管理,实现以下功能:

1實現激光下料自動化線中所有設備的運行狀況監控,對生産設備進行合理的調度,確保生産線的高效率運轉。

2)以系統調度替代人工調度,降低勞動強度,提高調度效率,減少人工失誤,同時保留人工調度功能,在異常情況下可進行人工調度,確保生産順利進行。

3實時全面監控設備運行狀態和生産數據,自動彙總統計車間數據,量化管理,爲上層MES系統提供數據支撐;所有PLC提供數據接口,工廠整體中控可以直接采集設備運行數據。配備UPS電源,具有系統備份和斷電恢複功能。

4實現激光下料自動化線整線信息集成與控制分析,可分別控制整線設備,具有手動、自動、單步三種操作模式。處于手動模式時,操作人員可以啓停單個執行機構;處于自動模式時,控制器根據傳感器檢測的信號完成每一步的運行;處于單步模式時,系統所有動作按照自動順序單步執行,用于分析和測試。三種模式可以通過選擇開關或HMI觸摸屏操作互相切換。觸摸屏用于線體模式切換、報警查詢、線體設備狀態查詢、網絡狀態查詢、線體設備操作等功能。

5)中控系統与整线设备均有互锁机制,确保作业时的设备安全、人员安全;在保障人员、设备安全的前提条件下,确保运行效率。



未來發展可期

相信隨著市場需求的不斷擴大爲激光産業帶來了較好的發展機遇。國內不僅有産業政策的驅動,政府將激光作爲“先進制造技術”列爲國家重點發展項目,而且市場需求刺激不斷鞭策著激光産業鏈的完整化,讓整個激光市場呈現良性、高速的發展態勢,更重要的是,隨著5G時代的到來及快速的投入應用,激光5G深度結合,將爲整個激光産亞帶來新的預期。




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    奔騰激光成立于2007年,是一家專業從事激光切割焊接設備研發制造和銷售的集團公司。公司總部在浙江省溫州經濟技術開發區,在中國武漢,溫州,臨沂和意大利佛羅倫薩建有四大制造基地。

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