维度网讯，在美国得克萨斯州贾斯汀市的EXP制造公司（EXP Fabrication）车间内，一套自动化焊接设备显示，这家金属加工企业已具备自主应用机器人技术的能力。公司创始人约翰·哈特（John Hart）和莱斯·波特（Les Porter）最初以机器人集成服务起家，随后将机器人知识应用于自有业务，创立了EXP制造公司。
这个2.5万平方英尺的车间内，一台焊接机器人沿60英尺长的轨道运行，依次布置了八个不同配置的焊接工位。工位设计可适应不同几何形状的产品，例如超过10英尺长的工位配备气锁装置，用于减少长焊接件的热变形；另一工位可旋转，用于处理超出机器人工作范围的极宽组件。该公司还拥有另外两个自动化程度更高的焊接单元，其中一个配有旋转工作台，可在零件旋转时进行焊接，旨在提升产量。
“当订单达到1000件或2000件时，当然取决于组件的复杂程度，这正是我们的切入机会。我们可以帮助客户缩短交货期、降低成本，同时借助机器人实现可重复性，”EXP制造公司项目经理伊桑·布兰肯希普（Ethan Blankenship）表示。
从自动化顾问转型为内部拥有机器人技术的加工车间，过程相对顺畅。但挑战在于机器人需要精确的零件和夹具。由于等离子切割台经常产生不一致的夹具，设计团队曾不得不放大工装，这又引发了可重复性问题。数控铣床和车床可用于制造更精确的夹具，但通常忙于生产零件。随着新设备购入，情况有所改善，但公差极严的工件仍需外包，增加了交货期和成本。
EXP制造公司最终将目光投向更高精度的下料技术——一台激光切割机。
“我们使用高清晰等离子切割台大约十年，因为它价格适中且能全天切割所需材料。直到大约三年前，我们才开始认真讨论激光切割，”布兰肯希普说。
团队起初认为激光切割太贵，但随后考虑了其可能带来的成本节约。公司承接了一些涉及激光切割的工作，但均需外包。将工作内部化为投资提供了财务基础。消除二次加工是重要考量因素。例如，等离子切割后，每个重80到110磅的大型面板需翻转身以清理熔渣（约四到八小时），再翻转回正确朝向进入折弯机。布兰肯希普指出，熔渣堆积面即使清理，美观度也不及干净面。
在专注于降低生产成本和缩短交货期的背景下，EXP制造公司与库特莱特（Cutlite）激光切割机分销商哈特机床公司（Hart Machine Tool）进行了接洽。
布兰肯希普表示，谈话集中在公司运营的实际情况上。公司希望激光切割至少能达到等离子切割1英寸厚度的能力，有时也需切割1.5英寸。一台30千瓦的机器能快速切割1英寸材料，但额外功率会增加价格标签，而公司每年仅几次需切割2英寸等很厚材料。
该公司最终购买了一台12千瓦的库特莱特激光切割机，配备2000毫米×4000毫米（约6.5英尺×13英尺）的切割台，用于加工6×12英尺的板材，于2025年中安装。布兰肯希普说，占地面积是重要考虑因素，车间的空间有限。带有移动龙门架的60英尺切割台不可行，因此车间决定为激光切割机添加一个交换工作台，使卸载零件与切割作业可同时进行。
机器到位后，团队在库特莱特美国工厂参加了基础培训，涵盖控制功能与维护技巧。随后，他们通过边工作边学习不断积累经验。布兰肯希普说，等离子切割台的培训时间约20分钟，而新人操作激光则需约一周半才能达到一定熟练度。理解切缝形成、焦点位置、气体行为和传热背后的物理原理，对诊断切割质量问题至关重要。
经过几个月的使用，团队体验到了显著成效：激光切割消除了去除熔渣的需要，并提供精度，省去了后加工工序。布兰肯希普估计，约75%以前需后加工的等离子切割工件，现在可直接用激光切割完成。激光切割部件还简化了夹具制作，避免了额外加工。此外，激光蚀刻数字功能简化了多零件焊接任务，焊工可通过蚀刻的零件编号快速确认零件，无需额外询问。
激光切割机的到来使EXP制造公司能够处理更多超出原先10号至1.25英寸厚度范围的工作。“我们现在知道可以非常精确地切割16、18或20号薄板，能够做电控柜之类的工作，”布兰肯希普说。
目前，公司焦点转向了折弯环节。其两台折弯机（200吨和250吨）适用于重型加工，但并非高精度折弯薄板小零件的最佳工具。因此，EXP制造公司的进化仍在继续，而公司已具备自动化方面的经验。
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