近10年來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)方面一直在追求不同程度的自動(dòng)化，同時(shí)向工業(yè)4.0努力.  鈑金加工方面的自動(dòng)化主要的發(fā)展還在激光切割或數(shù)控沖的上下料上。更深一步的是加入了倉(cāng)儲(chǔ)和物料的自動(dòng)化。 除此之外就是柔性線了，有意大利的、德國(guó)的、芬蘭的和日本的。他們的主要特點(diǎn)是將成型引入到鈑金加工的自動(dòng)化中，但由于設(shè)備昂貴而受到限制，僅大企業(yè)和有很強(qiáng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)才能買(mǎi)的起和用的起。在鈑金加工的流程中，這個(gè)柔性線也僅僅是覆蓋了上料、剪切、成型和下料。而鈑金加工中的壓鉚、攻絲、焊接、打磨和拋光都不在其中。

本文概述了機(jī)器人在激光切割、折彎、焊接、拋光打磨等工業(yè)功能的實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展，以及如何將各類工業(yè)的單項(xiàng)功能通過(guò)機(jī)器人組合成一條真正的生產(chǎn)自動(dòng)化柔性線。該線即可以全線同時(shí)動(dòng)作，也可以其中某一環(huán)節(jié)或單元做局部動(dòng)作。可以采用全新的加工設(shè)備或?qū)F(xiàn)有的設(shè)備糅合組成自動(dòng)化生產(chǎn)線。機(jī)器人輔助鈑金加工柔性生產(chǎn)線不僅適合大中型企業(yè)，也適用于專業(yè)生產(chǎn)的小企業(yè)，并能將所有新舊設(shè)備合理調(diào)配，進(jìn)行多用途的生產(chǎn)應(yīng)用，是真正意義上的“柔性”自動(dòng)化生產(chǎn)線。

板材的鈑金加工柔性線介紹

圖一為自動(dòng)化生產(chǎn)線的加工流程：

板材自動(dòng)化生產(chǎn)線工作順序描述： 
1. 材料被放置在指定的位置
2. 由第一個(gè)上下料機(jī)器人將材料放置到激光切割機(jī)工作臺(tái)上。

激光切割的板材上料

3. 激光切割機(jī)完成零件的切割

4. 第二個(gè)輔助折彎?rùn)C(jī)器人將激光切割后的工件直接抓取出去完成折彎成型，不需要折彎的工件將由第一個(gè)機(jī)器人取下放置在一邊待處理

5. 折彎工件在經(jīng)過(guò)定位和折彎后，不需要焊接的工件將被放置在一個(gè)區(qū)域，由AGV或其他傳輸帶運(yùn)之指定位置待處理，需要焊接的工件將被放置在另外一個(gè)特定的夾具上等待焊接

6. 第三個(gè)焊接機(jī)器人完成工件的焊接

 
7. 完成焊接后的工件如不需要打磨和拋光，將由AGV或傳輸帶被送往指定位置，需要打磨和拋光的工件，將由第四個(gè)打磨拋光機(jī)器人完成工件的打磨、拋光或表面處理。

8. 如工件還需要進(jìn)行折彎后的激光切割、壓鉚和攻絲等工序，將由第五個(gè)機(jī)器人去完成。

到此基本完成一個(gè)工件的鈑金加工。

通過(guò)這4-6個(gè)機(jī)器人就完成了整個(gè)工件的鈑金加工，一般中小規(guī)模專業(yè)加工的企業(yè)都可考慮這條柔性線，成本也不高。 如果工件還需進(jìn)行更多的零件加工，如清洗、表面噴涂、發(fā)黑、烘干、包裝運(yùn)輸?shù)榷伎梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)化的，也可以加入MES系統(tǒng)，從而達(dá)到對(duì)各個(gè)加工環(huán)節(jié)的監(jiān)控。

這種機(jī)器人輔助激光切割及鈑金加工自動(dòng)化線的優(yōu)點(diǎn)如下：

1. 所有加工過(guò)程都可以隨意改變、截取和增減
2. 可以采用現(xiàn)用設(shè)備
3. 場(chǎng)地可以任意擺放
4. 集成成本低
5. 機(jī)器人保值
6. 機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)等可以在產(chǎn)線不用時(shí)不會(huì)報(bào)廢而用于他用

管材的鈑金加工柔性線介紹

管材加工和鈑金加工一樣，也是最常見(jiàn)和最多的金屬加工之一。管材的加工工序也和鈑金一樣，如切割、折彎、焊接、打磨和拋光。同樣也是需要很多的人工來(lái)完成每個(gè)工位的加工。以下是一個(gè)實(shí)際案例，由3個(gè)機(jī)器人及彎管機(jī)、打磨和拋光機(jī)組成一個(gè)小柔性線，對(duì)澳大利亞日本尼桑（Nissan）小貨車上的貨架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。

日本Nissan小貨車貨架圖

日本Nissan貨車貨架加工流程：

管材自動(dòng)化生產(chǎn)線工作順序描述：

1. 激光管材切斷后放在在一指定位置（當(dāng)然也可以是由圓盤(pán)鋸切割或由其它切割方式完成）

機(jī)器人將激光切管機(jī)切割完的管材放置在指定的位置或直接上料彎管機(jī)，如上2圖所示。

2. 完成彎管工序，并由機(jī)器人將管材放置在定位裝置上先定位，然后進(jìn)行激光切割彎管后的相關(guān)線和孔。如下圖所示。

3. 機(jī)器人三維激光切割后的零件由另外一個(gè)機(jī)器人完成管材表面的自動(dòng)打磨工序。機(jī)器人和打磨機(jī)如下圖所示。

4. 機(jī)器人打磨完成后，由另外一個(gè)機(jī)器人抓取去進(jìn)行拋光。機(jī)器人和拋光機(jī)如下圖所示

5. 完成拋光后，該機(jī)器人同時(shí)將工件放置在指定的位置上（如上圖右所示）。到此，整個(gè)加工過(guò)程完成了。

從上面2個(gè)方案和案例可以看到，整個(gè)工件完成是將激光切割機(jī)等加工設(shè)備通過(guò)機(jī)器人將各個(gè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)有機(jī)的結(jié)合在一起，整個(gè)過(guò)程的控制是通過(guò)PLC完成的。真正的實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化和柔性化，同時(shí)占地小，制造成本低?？梢越Y(jié)合在一起的生產(chǎn)流水線可以因地制宜的采用現(xiàn)有的設(shè)備。是目前中小企業(yè)首選的自動(dòng)化生產(chǎn)線！

本文得到意大利BLM Group和徐州中歐科技有限公司的圖片支持，在此表示感謝！

（文章作者：袁青-- 廣東省激光行會(huì)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、深圳市激光智能制造行業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)副主任，文章來(lái)源：《激光制造商情》）