鈑金智能工廠之旋轉剪切中心

文 馬正平，涂芬芬，丁宇 江蘇亞威機床股份有限公司

鈑金加工過程中，下料通常是第一道工序，而對熱變形、表面劃傷等要求很高的行業，剪板機憑借其性價比，通常都是客戶的首選。而通常在人們的認識里面，剪板機是用來修邊、分張，作為前道粗下料的機器，板材下料的精度較低，無法直接用于折彎成形等后道工序，與傳統的數控轉塔沖床和激光切割機等設備更無法相比。亞威作為國際領先的鈑金制造解決方案供應商，一直致力于提供高端一流的技術，助力客戶自動化、大規模、定制化等多方面的需求。通過對自動化設計思想和智能制造理念的結合，亞威研發了一款新穎的剪板下料設備——旋轉剪切中心，如圖1 所示，既能保證下料準確度，不會影響后面工序的加工質量，又能實現多邊形等形狀復雜件的剪切，同時還能兼顧人工、強度、效率、安全等多方面因素。

圖1 旋轉剪切中心

設備組成

旋轉剪切中心由五大機構組成，包括上料機構、送料機構、定位機構、剪切機構、下料機構等。

上料機構，由原料臺車、抓料機械手等部件組成，可以實現原材料的磁力分張、自動扳邊、板料抓取、厚度檢測、板料輸送等功能。

送料機構，由夾持、旋轉、送料等部件組成，其中夾持部件可以根據板材的材質、厚度、幅面等屬性進行壓緊力的自動調整；而旋轉和送料部件的配合，可以實現各類復雜形狀的剪切，并且無需類似折彎機后擋指的結構，不僅精度可控，而且加工效率高。

定位機構，由固定基柱、活動擋塊等部件組成，可以適應不同尺寸板材，高效地實現基準定位。

剪切機構，由剪板機、廢料輸送等機構組成，其中剪板機主體選用的是亞威的HGSK-3×2500 機型，可以實現高精度的板料剪切，同時配置刀口自動調整和檢測裝置，可實現刀口間隙自動精確調整。

下料機構，由碼垛機械手、成品臺車等部件組成，可以實現剪切成品的板料抓取、板料輸送、自動碼垛等功能。

應用優勢

旋轉剪切中心以高精度剪板機為主體，增加了上料、送料、定位、下料等機構，省掉了大量搬運和劃線、對線工序的時間，降低了勞動強度，提高了勞動效率，保證了下料的尺寸及下料對角線的公差。同時應用數控系統進行控制，進一步提高了制件精度，增強了自動化程度。

主體機床優勢

亞威數控剪板機是由數控裝置、伺服系統、測量裝置及床身等組成，具有精密剪切的高剛性技術、性能卓越的低油溫技術、完備的刀片應用技術等。通過數控和伺服系統的應用，可以實現剪切角和間隙的自動調整，提高了剪切質量；通過三點滾輪結構，可以實現平穩的剪切動作，穩定性高，使用壽命持久。

自動輸送優勢

旋轉剪切中心，從原料到成品都由伺服控制實現，裝卸一次完成，加工精度高，加工形式穩定。上料機械手采用耐油大吸力吸盤，吸力大、壽命長，能有效避免板材劃傷。機械手的運動采用高速大扭矩伺服電機驅動，配合原裝進口直線導軌，運行速度快，定位精度高，可有效降低操作人員勞動強度，提高生產效率。使用機器代替人工，不僅生產效率高，而且可以極大地降低操作人員的安全隱患，進一步保證鈑金智能工廠的連續運行。

數控控制優勢

數控技術在鈑金加工設備上得到了廣泛應用，它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、批量大等問題。而旋轉剪切中心通過數控系統的精準控制，不僅實現了取料、上料、定位、夾持、送料、旋轉、剪切、下料、碼垛等不同部件和不同動作的精確聯動控制，如圖2 所示，同時實現了遞進取料、自動定位、逐層碼垛等精準的位置控制，在生產中大大提高了剪切中心的加工能力，使工件在產量和質量上都得到了保證。

圖2 不同部件和不同動作的精確聯動控制

人機交互優勢

人機界面的應用是當下數控設備的標配，全部設定、監控、調試可在屏幕上用手觸方式操作，快捷簡便。客戶操控人機界面，可以設置上料模式和剪板尺寸等；當需要生產某一款產品時，只需要在人機界面的編程界面，將產品的基本信息錄入系統，一鍵啟動，即可實現工件的底層自動計算和自動加工。

核心算法優勢

在旋轉剪切中心的使用過程中，數控系統不僅實現了運動控制，同時根據客戶需要的剪切基礎尺寸和形狀，通過自研的核心算法，自動計算板料剪切的目標位置，省去CAM 軟件或示教等操作，大大簡化了生產工藝，減少了加工時間，提高了生產效率，極大地提高了材料的利用率，降低了生產成本和工人的勞動強度，保證了完美的制件拼接精度，如圖3 所示。

圖3 完美的制件拼接精度

柔性智能優勢

柔性加工中心的優勢在于其智能處理各種變化的能力。在加工能力方面，當工藝相近時，可以通過簡單的拷貝和微調，快速生成新產品的加工信息。當要求生產一系列不同類型的產品時，設備可以記憶已加工的編程信息，自動調用，具有對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。在加工穩定性方面，可以實時監控各機構、各部件的運行狀態，人機界面也會實時顯示各軸的位置、速度信息，當監控到干涉或檢測異常時，系統會自動糾正或報錯，以保證整個柔性中心的穩定使用。

結束語

包含了智能剪切中心的鈑金智能工廠解決方案，簡化了工件、設備和人之間的互聯互動，將鈑金加工從常規獨立的單機設備升級到智能的自動化單元，在提高生產效率的同時，大幅降低了對勞動力的依賴，為升級為整合靈活的加工生產線提供了可能，必將徹底改變鈑金工廠的生產制造系統。

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中華服飾

逐色行走的歷代服飾

漢

自然質樸

崇善黃和赤

流行色彩：玄（水） 赤（火） 白（金） 綠（木）

影響依據：道家黃老之術 儒家思想

基本特點：交領 右衽 系帶 寬袖

形制分類：上衣下裳 深衣 襦裙等

輕解淺析：水德為玄色 漢初最高貴 武帝尚火德 赤色為上服

男女多喜青 綠衫以為美 素白平民衣 自然而簡樸