沖壓自動化生產(chǎn)線主要包括線首單元、自動沖壓及搬送單元和線尾單元,如圖1所示。
⑴線首單元包含2臺移動式板料拆垛小車,每個(gè)拆垛小車配備磁性分離器(用于板料的分離)、拆垛手(機(jī)器人或機(jī)械手)、傳輸皮帶、板料清洗機(jī)、板料對中系統(tǒng)等,完成板料上料、分張、拆垛、輸送、清洗、對中一系列流程。
⑵自動沖壓及搬送單元包含壓力機(jī)及壓力機(jī)間搬運(yùn)裝置,各壓力機(jī)完成板件的拉延、沖孔、翻邊、切邊等工藝,壓力機(jī)之間采用自動化搬運(yùn)機(jī)械手或機(jī)器人進(jìn)行零件搬運(yùn)。
⑶線尾單元采用機(jī)器人下料,板件通過皮帶輸送機(jī)輸送,并裝到零件籠車上。
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主流沖壓自動化生產(chǎn)線說明
根據(jù)沖壓線節(jié)拍的劃分,目前主流的沖壓自動化生產(chǎn)線主要有以下三類:
⑴機(jī)器人機(jī)械沖壓線,節(jié)拍12件/min,配備機(jī)械壓力機(jī),壓力機(jī)間采用機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn),沖壓線通常采用斷續(xù)控制模式。
⑵單臂或雙臂機(jī)械沖壓線,節(jié)拍15件/min,配備機(jī)械壓力機(jī),壓力機(jī)間采用專用沖壓機(jī)械手進(jìn)行搬運(yùn),沖壓線采用同步控制技術(shù)。
⑶高速伺服沖壓線,節(jié)拍18件/min,配備伺服壓力機(jī),壓力機(jī)間采用專用沖壓機(jī)械手進(jìn)行搬運(yùn),沖壓線采用同步控制技術(shù)。各沖壓線投資對比
以4道工序、總噸位t的生產(chǎn)線為例,不考慮自動裝箱的情況,各沖壓線投資對比情況見表1。沖壓自動化生產(chǎn)線關(guān)鍵選型
根據(jù)企業(yè)自身沖壓工藝特點(diǎn),明確沖壓自動化生產(chǎn)線工序數(shù),明確導(dǎo)入的壓力機(jī)數(shù)量。目前沖壓自動化生產(chǎn)線主流的工序數(shù)有4道、5道、6道。是否具備鋁板生產(chǎn)功能
當(dāng)前新能源趨勢下,鋁板車身覆蓋件運(yùn)用越來越多,根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃,是否具備鋁板生產(chǎn)功能也需要提前考慮。如需要生產(chǎn)鋁板零件,則需要在線首單元再增加真空吹氣分離裝置、真空輸送皮帶、鋼鋁雙料檢測器等。是否采用同步控制技術(shù)
同步控制技術(shù)在沖壓自動化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成熟穩(wěn)定,對提升生產(chǎn)節(jié)拍有著重要意義,目前的雙臂機(jī)械線和高速伺服線均采用同步控制技術(shù)進(jìn)行壓力機(jī)和自動化機(jī)械手的控制。
隨著人力成本越來越高,沖壓自動化生產(chǎn)線效率越來越高,工廠智能化程度越來越高,目前配備線尾自動裝箱系統(tǒng)及籠車自動化搬運(yùn)系統(tǒng)的沖壓生產(chǎn)線(圖2)越來越多,成為行業(yè)的趨勢。由于線尾自動裝箱系統(tǒng)及籠車自動化搬運(yùn)系統(tǒng)對沖壓線線尾布局和空間有一定需求,在導(dǎo)入沖壓線時(shí)需要提前考慮,如不與沖壓線同步導(dǎo)入,則需要預(yù)留后期導(dǎo)入空間。壓力機(jī)重點(diǎn)參數(shù)
沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃時(shí),需要考慮的壓力機(jī)參數(shù)非常多,其中重點(diǎn)需要考慮以下三點(diǎn):
⑴滑塊行程?;瑝K行程的確定,需要與生產(chǎn)的沖壓件拉延深度,端拾器的高度結(jié)合起來考慮。所確定的滑塊行程,必須保證上下料手抓取工件水平運(yùn)動過程中端拾器不與上模點(diǎn)、下模點(diǎn)干涉。當(dāng)前大型覆蓋件的拉延深度較多已經(jīng)接近300mm,所以大型沖壓自動化生產(chǎn)線的滑塊行程一般在mm以上。
各沖壓線投資對比
⑵工作臺尺寸。根據(jù)產(chǎn)品尺寸可推算出模具大小,根據(jù)模具大小確定工作臺最佳尺寸,確保所有規(guī)劃產(chǎn)品可以滿足生產(chǎn)需求,同時(shí)避免工作臺過大,造成空間浪費(fèi)和設(shè)備成本增加。
⑶拉深墊行程。根據(jù)所規(guī)劃產(chǎn)品的拉延深度需求,確定拉深墊行程,確保滿足所有零件的成形需求。結(jié)束語
不同整車廠的規(guī)劃理念存在差異,不同新工廠的實(shí)際情況存在區(qū)別,故在沖壓自動化生產(chǎn)線規(guī)劃時(shí)需要綜合多方面因素進(jìn)行考慮,尋找出投資、單臺成本、產(chǎn)能、效率綜合起來最適合企業(yè)自身情況的方案??偨Y(jié)沖壓自動化生產(chǎn)線規(guī)劃中重要的影響因素,以及規(guī)劃過程中需要重點(diǎn)確認(rèn)的內(nèi)容很有必要,對沖壓工廠的規(guī)劃具有重要意義。
線尾自動裝箱系統(tǒng)及籠車自動搬運(yùn)系統(tǒng)布局參考
作者簡介
別大勇,主要從事整車廠沖壓領(lǐng)域能擴(kuò)體改等工作,參與完成廣汽新沖壓車間規(guī)劃工作,熟悉沖壓企劃、設(shè)備導(dǎo)入、生產(chǎn)準(zhǔn)備等沖壓規(guī)劃各個(gè)相關(guān)流程的工作,所在團(tuán)隊(duì)榮獲廣汽乘用車技術(shù)中心先進(jìn)集體,擁有1項(xiàng)實(shí)用新型專利。
——來源:《鍛造與沖壓》年第22期