1 引言

       模具是现代工业生产中的重要工艺装备， 模具技术是制造行业的核心技术。随着模具产品向着更大型、 更精密、 更复杂及更经济快速的方向发展， 模具产品的技术含量不断提高， 模具制造周期不断缩短， 模具生产向着精准、 高效、 数字化的方向发展， 传统的劳动密集型成型工艺已很难满足 [1] 。数字化制造、 智能制造技术已经成为精密注塑模具制造技术研究的热点 [2] 。王涛等阐述了数字化工厂对于精密注塑模具生产的重要性 [3] ， 并对注塑模具数字化工厂中的产品数据管理、 工件快速识别、 刀具寿命管理等关键技术进行研究。尹国涛针对汽车覆盖件个性化制孔的需求 [4] ， 提出并实现了一种基于工业6轴机器人和专用冲孔钳的柔性冲孔系统。胡琪强 [5] 、 Jiang [6] 、 吴定会等研究了制造执行系统MES及其在模具车间的应用 [7] 。冯志新等从汽车塑料件模具制造工艺出发 [8] ， 提出了汽车塑料件模具关键部件镶块的柔性化制造方案， 并对镶块的快速装夹和自动识别、 基于图像识别的加工坐标系标定等技术进行了深入研究。梁盈富等针对汽车轮毂制造生产线设计实现了智能制造系统的总体框架 [9] ， 分析了MES系统、 PLC技术、 RFID技术、 工业机器人技术在该系统中的结合应用。赵伟博等研究了智能制造切削加工系统的总体架构 [10] ， 并结合MES软件将数控车床、 加工中心、 PLC、 机器人、 RFID及立体仓库等信息系统进行有效结合， 完成了生产过程的智能化管理系统架构设计。汤文灿等对模具柔性生产线的智能调度展开研究 [11] ， 提出了基于分组蝙蝠算法GBA的单目标调度方案和基于多目标蝙蝠算法MOBA度策略。黄沈权 [12] 、 徐岩等对基于模具云的网络制造模式进行研究 [13] ， 以实现模具不同区域协同生产制造， 整合制造资源， 比如生产设备、 应用软件、 制造信息等制造资源。但是对于模具零件， 特别是型芯等核心零件的智能制造系统设计和应用的研究依然不多。型芯是模具的核心零件， 其曲面结构复杂， 加工工艺难度大， 周期长。为了提高型芯加工效率， 设计了一种精密模具零件智能制造单元， 该单元包括CNC加工中心、 EDM加工设备、 工业机器人、 自动夹具、RFID技术、 MES系统等。系统通过3R夹具实现模具零件的自动装夹， 使用RFID芯片实现模具工件的快速识别， 利用工业机器人实现模具零件的自动上下料。论文详细阐述了智能制造单元的控制结构和通讯网络结构， 分析了工业机器人的控制流程。最后通过塑料瓶模具的型芯批量加工实例， 对智能制造单元的基本工艺流程进行总结。