從“制造”走向“智能”的WILA折彎模具

文/滕兵·

美女指數(shù)：★★★★☆

遇見英雄：項(xiàng)羽

遇見地點(diǎn)：宿遷縣

必 殺 技：夫唱婦隨

上榜理由：完美演繹了美女愛(ài)上英雄的故事，以死明志幸福地將愛(ài)情永久封存

在鈑金折彎領(lǐng)域，中國(guó)折彎?rùn)C(jī)床行業(yè)經(jīng)過(guò)技術(shù)引進(jìn)、合資生產(chǎn)及自主創(chuàng)新等多種形式的運(yùn)作，快速提升了我國(guó)折彎設(shè)備整體水平。折彎設(shè)備的發(fā)展同時(shí)帶動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)折彎模具的需求，不僅是量的增長(zhǎng)，更重要的是質(zhì)的提高。在折彎作業(yè)中，折彎模具與工件直接接觸，對(duì)最終的折彎成形起著不可或缺的作用。客戶不僅僅滿足于折彎模具的功能化需求，對(duì)折彎模具的精度、耐用和智能化亦提出了更高的要求。WILA以研發(fā)和生產(chǎn)高耐用性、高精度、高品質(zhì)折彎模具而聞名，屢獲大獎(jiǎng)的創(chuàng)新技術(shù)使得模具更換作業(yè)更加快速、安全和智能。本文從WILA折彎模具的精準(zhǔn)、耐用、靈活、快速、安全五大特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合自動(dòng)化折彎的應(yīng)用場(chǎng)景，詳述WILA折彎模具如何實(shí)現(xiàn)從“制造”走向“智能”。

WILA折彎模具特點(diǎn)

精準(zhǔn)

精準(zhǔn)性是高效折彎的關(guān)鍵要素，WILA在模具生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行過(guò)程的三坐標(biāo)精度檢測(cè)（圖1），在硬化處理工藝之后，還會(huì)進(jìn)行關(guān)鍵部分的精密研磨，尺寸精度高達(dá)±0.01mm。嚴(yán)格的尺寸公差要求，保證了超高精度的精密折彎。

耐用

對(duì)于所有的新標(biāo)高配版折彎模具，采用進(jìn)口的高強(qiáng)度CrMo合金鋼，模具上接觸折彎工件的部位都會(huì)經(jīng)過(guò)數(shù)控深度淬火硬化技術(shù)的處理，硬度可達(dá)56～60HRC，硬化層深度在4mm以上（圖2）。高硬度、超強(qiáng)的耐磨性能使得模具的使用壽命之長(zhǎng)超乎想象，有客戶反饋使用WILA的模具數(shù)十年后，性能始終如一。

靈活

模具接口的對(duì)稱性可使模具正反安裝、一模兩用，再配上不同的分段模具，組合更加靈活（圖3）。

快速

如果不能高效更換模具，那么即便是最好的折彎?rùn)C(jī)也無(wú)法發(fā)揮最佳性能。折彎模具上配備安全按鈕，可以輕松實(shí)現(xiàn)垂直方向上的快速換模。重型模具采用Easy-to-Move的專利技術(shù)（圖4），讓重型模具更換易如反掌。模具被夾緊之后折彎線會(huì)自動(dòng)對(duì)中，無(wú)需進(jìn)行墊紙片、敲快夾和對(duì)中等操作。

安全

當(dāng)液壓夾緊系統(tǒng)不工作時(shí)，模具的安全按鈕（圖5）可以保證模具在液壓夾緊松開后不脫落，有效防止模具砸傷人員。

WILA折彎模具的智能化

采用智能模具生產(chǎn)可使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高，有助于制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。市場(chǎng)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)+機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)化折彎的場(chǎng)景，但是針對(duì)小批量、多批次的不同折彎零件，客戶一天內(nèi)需要多次人工更換模具，大大降低了自動(dòng)折彎的效率。WILA折彎模具通過(guò)配備DM（Data Matrix）碼、ATC（Automatic Tool Change）接口和TIPS（Tooling Identification and Positioning System，即模具識(shí)別與定位技術(shù)）芯片，實(shí)現(xiàn)了從功能性模具到功能與智能相結(jié)合的轉(zhuǎn)變。自帶TIPS芯片的模具搭配同樣帶TIPS芯片的WILA液壓/氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人折彎過(guò)程中的自動(dòng)化換模，從而最大程度地完成全自動(dòng)化折彎作業(yè)，顯著提高成品率以及折彎效率。

DM碼

所有WILA新出廠的模具都會(huì)配備唯一的DM碼，借助于手機(jī)移動(dòng)端Smart Tooling APP，可以讓客戶體驗(yàn)數(shù)字化和數(shù)據(jù)互通的優(yōu)勢(shì)（圖6）。用戶可以通過(guò)掃描包裝箱或者模具上的DM碼獲知模具的相關(guān)參數(shù)和模型文件，繼而可以分享到云平臺(tái)，也可以上傳到折彎?rùn)C(jī)的控制器，不用再手動(dòng)輸入模具信息，從而消除人為輸入失誤造成的風(fēng)險(xiǎn)，并且節(jié)省了大量時(shí)間，簡(jiǎn)化模具管理，讓模具更智能。

ATC接口

借助于WILA自動(dòng)更換模具的技術(shù)，折彎模具不再是限制全自動(dòng)化折彎的因素。WILA折彎模具加工出一個(gè)可用于自動(dòng)抓取的ATC接口，該接口內(nèi)部設(shè)計(jì)了特殊的氣路通道。WILA的換模夾鉗ATCGripper通過(guò)該氣路可以按下模具上的安全按鈕，繼而實(shí)現(xiàn)模具在折彎夾具中的裝卸，如圖7所示。

TIPS芯片

在全自動(dòng)化折彎作業(yè)中，折彎?rùn)C(jī)自動(dòng)換模是必不可少的環(huán)節(jié)，配備有TIPS芯片的折彎模具和液壓/氣動(dòng)夾具組成了WILA自動(dòng)換模的核心部分。每一個(gè)新標(biāo)高配版模具（含定制）都可以選配TIPS芯片功能從而升級(jí)為TIPS模具。每個(gè)TIPS芯片內(nèi)含一個(gè)唯一的ID序列號(hào)，通過(guò)該序列號(hào)可以獲知模具的具體參數(shù)信息，比如長(zhǎng)度、型號(hào)、最大承載等（圖8）。

當(dāng)夾緊TIPS模具時(shí)，夾具里的TIPS系統(tǒng)可以給模具里的芯片供電以及接收模具芯片里的信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)一定的算法解碼可以得到模具的型號(hào)和位置等信息。夾具里的TIPS系統(tǒng)通過(guò)WILA控制器可以與工控機(jī)IPC之間進(jìn)行通信。工控機(jī)IPC會(huì)對(duì)模具的TIPS信號(hào)進(jìn)行判斷、處理以及決策，比如用來(lái)獲知所使用的模具型號(hào)、長(zhǎng)度和位置正確與否，如圖9所示。這樣可以避免模具被錯(cuò)誤放置，且不再需要進(jìn)行折彎測(cè)試，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的折彎作業(yè)，從而顯著提高折彎生產(chǎn)效率。

WILA折彎模具智能選型顧問(wèn)Tool Advisor

選擇正確的模具，不僅能使折彎品質(zhì)得到保證，還能節(jié)省時(shí)間和預(yù)算。如果用戶想尋求快速、簡(jiǎn)易的選模建議，WILA開發(fā)的折彎模具智能選型顧問(wèn)Tool Advisor平臺(tái)可以提供幫助。在Tool Advisor平臺(tái)上，用戶可以繪制出產(chǎn)品的形狀和尺寸，在線自助獲取從折彎仿真、模具選型、定制模具直至模具報(bào)價(jià)的一站式解決方案。圖10所示為折彎模具智能選型顧問(wèn)Tool Advisor的操作界面。

針對(duì)小批量、多批次的不同折彎零件，WILA通過(guò)DM碼、ATC接口和TIPS技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)，讓折彎模具做到“自己會(huì)說(shuō)話”，最大程度地實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化折彎作業(yè)，顯著提高成品率和折彎效率，