自动切割加速

随着复合材料的模塑商准备在“每分钟部分”汽车工业和其他快节奏的工业领域中取代他们的位置，自动化是关键武器和生产瓶颈是敌人。在后者之后，最麻烦的是切割和木质钢筋材料的时间，劳动和废物密集型过程。

“与10年前相比，今天，有更多的复合材料生产设施，更多的工业部件正在生产和营销经理Elizabeth McGruder说伊士曼机械有限公司（Buffalo，N.Y.），几十年来将自动平板切割系统提供自动平板切割系统的十几种机械供应商之一。“手动切割，”她竞争，“不再可行。”看伊斯特曼喂养系统的视频。

优秀的消息，乔纳森帕尔默说，首席技术官Autometrix Inc.（草谷，加利福尼亚州），是自动切割 - 在每分钟部分或部分日场景 - 不需要昂贵。最近一个航空航天客户，他竞争，“在不到12个月的时间内，基于时间和劳动力储蓄，员工满意度提高了他们的投资，因为手工切割已经消除 - 过去几分钟的时间需要几分钟，”他笔记。

嵌套和切割软件提高速度和利用率

虽然生产速度至关重要，但重要的问题是复合材料，特别是碳织物和预浸料的高成本。制造业的部件成本与材料浪费和切割鉴定和组织直接相关。因此，切割系统供应商带来任务的两个最大工具是居住在驱动刀具的软件中的嵌套和盒装计划。“我们看看需要在后面客户的需求，解决业务和流程问题，“制造业销售的副总裁Paul Epperson说力克（士麦，GA。）。看力克汽车皮革切割机的视频。

嵌套软件会自动在材料空间上排列零件形状，以减少浪费，这是一项复杂的任务，如果手工完成，可能需要花费数天时间。自动化排料软件使制造商能够使用多种算法组合多个工作和排料部件，以找到最高的材料利用率，同时仍然控制排料位置，以确保精确的纤维方向和完整性格柏技术（Tolland，Conn。）工业产品管理总监汤姆戈登。格伯的Composinest软件使客户能够从相同的材料中嵌套多个作业，提供更大的嵌套部件，从而更加紧凑地紧凑的机会。他报告说：“与手动嵌套相比，仿真试验显示在复合材料中，综合材料使用高达4％的节省。”该软件使巢生成和切割24/7，以满足高峰生产需求。

Kitting函数自动标记，分配账户顺序并分配其他标识符以剪切碎片。To identify cut parts and accelerate the kitting process, Gerber’s InfoMark cut-part identification system, for example, prints and applies paper labels, or customers can specify InfoJet, which automatically prints alphanumeric text on cut materials, using a variety of inks (including Boeing-spec ink).

LeCtra的Diamino嵌套软件在房屋内开发（第6版是当前迭代），是Lectra复合材料产品的关键部分，EPPERSON表示不断修改和升级以实现更高的效率。“即使在嵌套程序中的小升级也可以显着降低昂贵的材料消费，积极影响底线，”EPPERSON索赔“。

EPPERSON指出，通过当今的传送带切割床，嵌套程序变得更加高效，因为可用的巢长度只要材料滚动，巨大的好处，因为最终丢失和过程设置时间大大减少了。他引用了这种情况GKN航空航天（Wight，U.K.），在哪里与精益制造目标，手动和超声切割操作保持步伐，用多个Lectra表格替换为单层嵌套，切割和标记。根据Peter Steen，GKN的价值流管理器，复合物流，根据Peter Steen的浪费显着减少了物料垃圾。

David Cook，Operations ManagerPathfinder法案PTY。有限公司/直流服务(Hickory, N.C.), the U.S. arm of Melbourne, Australia-based Pathfinder Pty. Ltd., says nesting and kitting improvements permit customers that make very long, thin parts to cut pieces longer than the conveyorized bed from the roll in a continuous process. “The cut pieces are simply caught and folded into a ‘cradle’ device as the bed advances,” he notes. The company’s Pathworks CAD system and PathCut cutting software, developed in-house, enables manual drag-and-drop of cutting file pieces, or it can automatically select for best nest efficiency. Cook is a proponent of cutting straight from the roll, for the most efficient nests. Pathfinder’s “color bundling” feature color-codes each kit’s cut pieces on an optional offload display screen, a useful feature especially when multiple part kits are cut from multiple rolls of material.

一些客户不想要或需要传送带系统，但是需要一个可以在原型设计或生产环境中快速切割的系统，通常是空间有限的。因此，Autometrix通过优化的运动控制提高了吞吐量，这是Palmer所说，当切割预浸料时，帕尔默所说的特征是一种令人担忧的时间。Patternsmith软件，在内部开发，引导切割，并具有来自激光投影技术公司的软件的内置接口（LPT，Londonderry，N.h.）。然后，客户可以轻松地将LPT的投影系统与切割过程集成，以引导剪切应用程序的剪切件拾取顺序的操作员。

Autometrix还将其软件与Scapos（Scapos Ag，Sankt Augustin，Germany）和Nestfab（New Basford，Nottingham，U.K.）的嵌套软件集成了嵌套软件。“我们的软件允许从工程CAD程序中导入部分模式，然后提供易于使用的工具，以优化这些模式以实现非常平滑和快速的机器切割，”Palmer Contends。在复合解决方案（Auburn，洗涤）。其Autometrix Machine Cuts Prepregs每天八小时，工具经理Dave Garrett说，“该软件易于学习，我们决定使用我们的新机器添加自动嵌套。这是一个伟大的决定和大时​​间储蓄。“

McGruder Cites对Eastman的商标简易软件的兴趣增加。“如果您正在塑造需要多种不同材料的多个部件，请更有效率从第一材料卷中切割所需的一切，然后移动到第二卷，等等。”The software analyzes the parts’ data, identifies the materials they require, nests for minimum waste, then cuts all pieces that can be cut from each material roll at one time, then clearly marks the pieces to indicate which part kit they belong to, before moving to the next roll. Marking can be done via pen, ink jet, air brush or stick-on labels — functions integrated within the cutting head. “The EasiSelect software is very helpful for organizing a company’s bill of goods, especially for complex, multicomponent parts,” she adds.

AXYZ自动化英国伍尔弗汉普顿奥尔布莱顿PanelBuilder的市场开发副总裁Robert Marshall表示，PanelBuilder软件系统包含先进的嵌套和优化功能，可以在全自动或半自动模式下操作，以减少切割预成型材料时的浪费。该软件的材料库可以用于库存控制，确保有足够的材料可用的计划作业。PanelBuilder包括用于在大型套件中识别零件的条形码标签，马歇尔说，条形码功能还可以用来自动启动正确的切割程序。

Axel Hofmann，负责美国的执行副总裁Gunnar USA Inc.（Rebstein，Switzerland）切割系统表示，他的客户可以选择入门级，手动嵌套应用程序或自动嵌套软件套件，具有各种额外的凸轮功能。“核心嵌套程序是由着名的德国研究所外部开发的，但前端用户界面由我们的Gunnar Workbench软件合作伙伴提供，”Hofmann添加了Hofmann。

Zünd美国公司（瑞士，富兰克林，瑞士，Alstatten）Betrice Drury（Zünd削减中心（ZCC）提供互动和多功能的用户界面，ZündMisers的营销和通信总监。ZCC的材料数据库可以跟踪制造商的库存，其“剪切队列”功能将预先填充每个材料的处理时间和节省实际时间的数据。“ZCC基于安装的刀具配置，”ZCC推荐了最佳工具，“添加了Drury。“根据材料和工作规范，操作员可以为更高的吞吐量或更慢的速度选择更高的吞吐量，以获得更好的边缘质量或更严格的公差。无论哪种方式，系统有助于将猜测从切割中取出，从而大大减少错误的可能性。“

对于嵌套，Zünd提供了几种解决方案，包括AutoNest软件(由Zünd UK在英国圣奥尔本斯开发)，该软件可以从任何CAD包中导入图纸，并快速设计出紧密嵌套的布局，德鲁里说。一个虚拟机模拟器允许操作员预览窝将如何出现在切割床上。“该软件也与其他嵌套程序兼容，并采用‘开放式’架构设计，因此客户可以与其他系统集成，如用于装配的激光投影仪。”

美国GFM（AGFM，Chesapeake，VA。，GFM GmbH，Steyr，SteRia）的一部分，其制造了多种类型的复合材料相关机床，包括超声波帘布层，已经开发了其NS2嵌套系统，其以几种方式优化切割过程那says Frank Elliott, the company’s advanced initiatives coordinator. “NS2 optimizes cutting feed rate, based on our ply cutter’s very high-speed feed system. It also is based on the optimum ‘part shape smoothing routines’ that are unique to us.” He adds that AGFM provides CNC-controlled, integrated inkjet marking or labeling, which he asserts is much faster than pen marking.

硬件改变加速生产效率

麦格鲁德表示，伊斯特曼也看到了对传送带表系统的需求。“我们认为它是由于同步多个连续生产机器的需要驱动，”她说。“切割台必须跟上汽车制造单元，例如。”她报告说较长客户也更频繁地要求传送带表。Eastman现在是制造表36英尺/ 11米长，较长寿命36英尺/ 11米的标准，而不是标准16至20英尺（5至60米）的长度。McGruder解释说，较长的表格保持折叠或滚动的冗长部件的预浸料材料，这可能会损害它们的完整性。更大的长度也使多功能性：在一端发生切割时，另一端发生手动或机器人件拾取器和套件。

Marshall解释说，Axyz的静态表可以配置双绒性虚拟处理区域，它在“摆锤处理”模式下同时运行，实际上“延长”表。控制软件自动切换真空区域，允许切割在桌子的一半上的一组部分件，而另一半是卸载的，然后用新材料重新加载以重新开始。“摆锤处理允许真正的连续生产，”他断言。

艾伯森说，利达为客户提供了一个模块化的、附加的床上扩展器，用于输送系统，以增加可用于裁剪和装配的平面空间。集成到切割头的油墨打印机直接在不能用钢笔或不干胶标签标记的预浸料材料上打印部件标识。

Drury说Zünd的表扩展可以将机器长度加倍以释放剪切件卸载的空间。对于较长的机器，还可提供半部扩展。在预浸料上，ZündMultitool切割头可以配备来自VideoJet的喷墨标记系统（木头戴尔，生病。）

Gunnar的Hofmann说：“Gunnar TTC119切割机是为轻量级标准制造的，而且结果具有最小的安装占地面积之一。”尽管尺寸较小，但据报道，由于系统速度，据据说输出等于较大的表格那他补充说：“相同的输出需要更少的空间和设备，从而降低了整体生产成本。例如，一台机器操作员可以使用自动材料提前管理切割和卸载。“

自动馈送与手动加载

为了提高机器效率，刀具可以配备一个定制的系统，通过自动送料和铺展轧制的宽幅物品，便于连续切割。

Pathfinder可以将其易于装入送入表配对其传送带。当器件进入机器中时，通过系统的光学传感器保持与台边缘的材料对准。

伊士曼销售几种自动喂料和撒料系统，设计和制造的内部，典型的轧辊宽度和重量。这些包括电机驱动的辊架，和可以处理多个辊的动力馈电系统。红外边缘控制保持精确的材料，张力控制保持纤维对准。“我们正在帮助客户解决耗时的问题，”麦格鲁德补充说，“自动化将工人从手工将材料加载到桌子上，以更好的人体工程学和更高的速度。”此外，还可以在工作台的下游端使用复卷模块，它可以收集长切条或片，以便稍后放在模具中，通常用于风力叶片或其他大型部件。

“我们研究了一家客户的运作，发现实际切割仅发生在工作日的38％，说，Lectra的Epperson说。LeCtra专利的Eclipse馈送选项现在允许头部继续切割，即使材料进入传送方形切割表面。这可以防止浪费“干燥运输时间”，他说，逐步和连续的切割流程流动还会减轻卸载任务。他断言，即单独的Eclipse可以在生产环境中增加5％或更高的生产力。Using a software feature employed in the garment industry, Lectra’s CAD system can tell the head to identify and cut the parts from parallel strips, explains Epperson, dispensed simultaneously from narrow material rolls, such as four parallel 18-inch/450-mm wide strips of prepreg.

戈贝尔的单层材料送料装置，与它的传送带工作台一起使用，具有一个同步的摇篮，精确地将干燥的复合材料送入切割表面，很少或没有张力，戈登说。内置的红外边缘传感器确保精确的表对齐。

Assyst-Bullmer Inc.（Wakefield，U.K.）导演大卫钟也指出，“如果用剥离膜切割预浸料件到位，则机器人必须将其放在模具中，这使得这种过程变慢了。”解决方案？该公司最近将一个新装置添加到其辊馈系统，从预浸料材料进料到切割器上，从预浸料纸上取下交错纸或聚合物膜 - 顶膜，底部膜或两者，以改善机器人拾取和放置。

“大型切割机经常出现问题，当易于在切割时牢固地握住材料，”Axyz的马歇尔观察。Axyz的补救措施是其“自动区域管理器”，它在切割过程中自动调节真空甲板配置，使真空仅聚焦在被切割的区域。增强减少了由板料造成的浪费，不需要人类干预。

埃利奥特说，AGFM拥有一个完全自动化的材料分配系统，由机器的数控程序控制。它可以自动从一卷材料到不同的材料辊，节省相当多的时间。

机器人切割成型集成

“Using robots to pick up cut pieces from a composite ply cutter and place them either into a tool or a direct press former is logical and essential where composites are required in high-volume production — the challenges are in the details,” says Assyst Bullmer’s Bell.

虽然Assyst Blumber为机器人辅助应用提供静电和传送带刀具，但只有一个传送带表可以将件转到机器人。如果机器人在工具中准确地选择并放置一个层面，它必须知道表格上的精确方向和位置。“如果机器人的需要控制嵌套，那么碎片按照它会将它们放在工具中，”他指出，“嵌套效率......是不可接受的。”该公司开发了嵌套软件，统一互动需求，以简化机器人的挑选以及最有效地嵌套垃圾最小化浪费的愿望。贝尔指出，机器人可以单独拾取件或更好地拾取零件的完整“窗口”，使废料通过移动台面将废料推入容器中。

“我们可以推荐一种有效的切割解决方案，该解决方案兼容许多不同的CAD，裁员文件格式和ERP系统，和Gunnar的Hofmann说，为机器人通信提供标准界面。“对我们来说，与客户共同努力分析其特定需求非常重要。他补充说，公司的机器人界面提供了一种快速自动的方式来卸载切割部件。“但是，根据应用，我们的激光投影识别系统也是优化手动卸载的有效方法。”

Zünd的“开放式”控制系统使该公司的切割台与许多其他类型的外围设备兼容，包括机器人控制系统，这有助于将它们并入高速生产成型单元:“我们不是在销售罐装解决方案，”德鲁里说。“我们为许多加工情况提供定制的、适应性强的解决方案。”

AGFM积极纳入商业机器人，以及内部生产的自动拾取系统，进入其机器系统，Notes elliott。“我们的技术人员详细审查了客户的这些类型的应用程序请求，以确定最佳解决方案，”他补充道。

Lectra的Epperson，其背景包括机器人制造，在地平线上看到更多的自动化，包括机器人挑选和地方，但他的客户通常添加此类系统后购买切割桌。关于机器人集成，库克看到了该效用，但仍然认为人类运营商是最好的：“可能会有一个机器人的好处，但人类运营商可以检查切割并识别潜在的质量问题。”

跟上印刷机

最后，使模塑过程更有效地与轻质金属竞争，特别是在汽车领域。但生产线只能快速作为其最慢的链接。自动化切割在删除行业追求生产速度的瓶颈方面发挥着关键作用。