悬浮式产品输送系统赋能金属零部件高效可持续生产
奥尔堡大学表示，该校是全球首批在高端激光加工工艺中测试倍福 XPlanar 智能输送系统的机构之一。该测试旨在满足行业对更具灵活性、更可持续的生产模式的需求，最终形成了一套由软件控制的高速高精度生产方案，有望彻底变革金属零部件的研发与制造模式。
奥尔堡大学（AAU）材料与生产系的 Morten Kristiansen 博士讲师已深耕激光加工领域研究超过 15 年。他的核心研究方向是开发全新工艺，借助激光技术实现中小批量金属零部件的快速成型：“激光技术为生产模式带来了颠覆性的全新思路 — 全程高精度、高灵活性，从启动之初就完全处于数字化管控之下。传统制造依赖大型压力设备、复杂工装与漫长的调试周期，而激光加工无需实体工装，就能产出同等甚至性能更优异的零部件。”
灵活性提升、减少浪费以及大幅降低生产成本，将成为未来智慧工厂的核心关键目标。因此，奥尔堡大学的这支研究团队正致力于用数字化方法替代传统的依赖工装的生产工艺，从而节省时间与资金投入，并助力生产环节快速适配市场需求。
微米级精度旋转
XPlanar 平面磁悬浮输送系统为奥尔堡大学开辟了全新的研究领域：这款模块化输送系统以 XPlanar 平面模块作为高度紧凑的全集成驱动单元，通过动子在其上方实现六自由度运动，以微米级精度完成工件的定位与旋转。
在奥尔堡大学的这套系统中，一块小型金属板材通过工件卡具固定在 XPlanar 动子上，由动子带动其高速移动至激光加工工位下方。激光可完成对金属板材的弯曲变形、成型与雕刻作业。Morten Kristiansen 博士解释道：“我们第一次接触到 XPlanar 系统时，就立刻意识到了它的应用潜力。无需用昂贵的机器人来移动激光头，我们只需控制 XPlanar 动子带动工件移动即可。这不仅能实现更高的精度与灵活性，让加工流程更顺畅，同时还能在单台设备中整合多道不同的加工工序。”
Morten Kristiansen 博士表示，精度是核心关键，XPlanar 的重复定位精度可达 ±5 µm，表现甚至优于最先进的高端机器人。这让 XPlanar 可以直接接入整体生产系统，实现工件在各加工工位之间的自动输送。“传统生产模式需要多台独立设备搭配人工操作，而我们的这套系统可在软件控制下，快速、精准地完成全流程作业。”他说道。该系统可通过增加工位的方式轻松拓展，每个动子都能针对特定产品定制，因此支持多款不同产品并行研发。”这就相当于拥有了一座数字化生产实验室，我们可以同时测试多款不同产品，实时观测到各类参数带来的差异变化。”他继续说道。
适配一体化激光平台的技术方案
XPlanar 技术已完成为期 12 个月的测试，相关研究由 Mads Holm Andersen 和 Mads Augustinus Frøhlich 在 Morten Kristiansen 博士的指导下完成，形成了对应的学位论文。他们的研究结论表明，磁悬浮技术在激光加工领域具备极高的工业应用潜力，可作为金属加工行业一体化集成式激光平台的核心技术底座。“每个工件的加工时长被压缩到了最低水平，因为 XPlanar 可以将已完成激光加工的工件移至一旁冷却，同时让激光同步加工其它工件。我们所生产的工件本身加工时长仅为 5 分钟，加上冷却环节，从设计到产出成品的总耗时在 1 到 2 小时之间。而传统制造工艺如果需要先定制工装再加工工件，整体交付周期往往长达 4 到 6 周，二者的生产效率差距十分显著。”奥尔堡大学材料与生产系助理研究员 Mads Augustinus Frøhlich 解释道。
“XPlanar 完美适配原型件试制、中小批量生产以及按需生产场景。 整套方案仅按需产出对应数量的工件，可将工件废料占比降低至少 10%，这一数值基本等同于传统折弯机生产线常规的过量生产余量。”奥尔堡大学材料与生产系助理研究员 Mads Augustinus Frøhlich 解释道。
从实验验证走向工业落地
“工业界尚未完全挖掘出激光技术的全部潜力。 依托 XPlanar 系统，我们有望为连续生产流程打造出数字化、高精度、模块化的全新行业标杆，这一方案的独特性在业内十分罕见。”Morten Kristiansen 博士解释道。目前奥尔堡大学已联合多家工业合作伙伴推进该技术的市场化成熟落地，目标是在数年内将这套方案投入真实生产环境开展测试，覆盖金属加工、电子制造、医疗技术等涉及小型精密零部件、设计迭代频繁的典型行业。
Morten Kristiansen 博士指出，TwinCAT 作为开放软件平台，加上与倍福的深度技术协作，是释放实验性探索能力、产出全新创新成果的核心关键。其开放标准、灵活的软件架构与多类接口，可实现从传感器、图像处理到激光系统的全链路集成，完全不受单一厂商的技术绑定限制。“倍福的技术门槛极低，我们可以直接下载软件、测试各类方案，接入庞大的组件生态。这让研究人员和学生都能将创意落地实践，在现有基础上迭代优化，无需从零开始搭建整套系统。精度、速度与软件自由度的结合，让倍福成为以实验驱动创新的科研环境的理想合作伙伴。”他解释道。
奥尔堡大学与倍福的合作渊源已超过 15 年，双方以探索自动化技术性能边界的共同研究愿景为坚实基础，开展了长期稳定的技术协作。从首个概念验证阶段开始，倍福的技术专家就深度参与其中，在新创意落地时提供了快速的定制化技术支持。“他们总能快速响应我们的需求，主动分享技术经验，帮助我们吃透整套解决方案，而非仅做简单的问题修正，这也切实推动了我们自身技术能力的提升。”Morten Kristiansen 博士说道。