本刊記者 王建宏 李貴霞 朱光明 張 靜

2013年9月24～27日，作為《金屬加工》雜志一直跟蹤參與并報(bào)道的中國國際金屬成形展覽會(huì)，如期在上海世博館召開，本屆展會(huì)主題為“智能與綠色 & 轉(zhuǎn)型與升級”。從展會(huì)看，展品緊密扣題，展示了大量節(jié)能節(jié)材、減少污染排放、降噪、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、增加有效工作時(shí)間、提高產(chǎn)品精度、增加柔性加工、提高產(chǎn)品質(zhì)量及美觀的產(chǎn)品與相關(guān)技術(shù)。以零部件而言，采用新工藝節(jié)能降耗、采用有色金屬新材料、提升產(chǎn)品表面質(zhì)量是其最大特點(diǎn)。以鍛壓設(shè)備而言，配備自動(dòng)化裝置與機(jī)器人的鍛造、沖壓高效生產(chǎn)線是2013年最顯著的特點(diǎn)。

螺旋壓力機(jī)配套機(jī)器人成自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線

記者在展會(huì)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，越來越多壓力機(jī)設(shè)備商與機(jī)器人廠商聯(lián)合研制自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了鍛件上下料的自動(dòng)化，如武漢新威奇、安陽鍛壓、湖北富升等，且已交付用戶使用。

以武漢新威奇為例，2009年由其研發(fā)的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)半軸齒輪自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線在青島膠州投入生產(chǎn)，該生產(chǎn)線由中頻加熱爐、J58K－1000型數(shù)控電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、J58K－630型數(shù)控電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、自動(dòng)噴石墨裝置、上下料機(jī)器人及其他輔助設(shè)備組成。實(shí)現(xiàn)了從原料加熱→上料→粗鍛→噴石墨→鍛件移位→精鍛→下料等全過程的無人化全自動(dòng)操作，上下料采用ABB公司鑄造專家版6自由度工業(yè)機(jī)器人。隨后，2010～2012年第二、第三條半軸齒輪全自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線陸續(xù)交付并實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，并且在原有基礎(chǔ)上對鍛造工藝進(jìn)行了改進(jìn)，研發(fā)了最新的粗鍛齒面朝上、精鍛齒面朝下的新工藝。

熱模鍛壓力機(jī)采用機(jī)器人或步進(jìn)梁傳送裝置

熱模鍛壓力機(jī)是主要的模鍛設(shè)備之一，適用于大批量、精度高的模鍛產(chǎn)品，廣泛用于汽車、航空等領(lǐng)域。目前發(fā)展趨勢是熱模鍛線采用機(jī)器人或步進(jìn)梁自動(dòng)傳送裝置，實(shí)現(xiàn)毛坯下料、加熱、模鍛、切邊及精整等工藝過程的自動(dòng)化。目前SMS、伏龍涅什、小松、栗本、住友、精勇精鍛、富京、二重、揚(yáng)鍛等有相關(guān)產(chǎn)品和周邊技術(shù)。展會(huì)現(xiàn)場本刊記者目睹了中國二重EXY168MN熱模鍛自動(dòng)鍛造線項(xiàng)目及相關(guān)合作協(xié)議和技術(shù)。此項(xiàng)目機(jī)器人系統(tǒng)部分來源于濰坊西水。

據(jù)了解，此熱模鍛自動(dòng)鍛造線在行業(yè)內(nèi)是比較少的，本刊記者在收稿中獲知一拖鍛造廠有EXY125MN鍛壓機(jī)，其關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn)德國先進(jìn)技術(shù)，與輥鍛機(jī)、切邊機(jī)、扭擰機(jī)及校正機(jī)，并配以機(jī)械手和運(yùn)輸鏈，組成了一條自動(dòng)化生產(chǎn)線，壓力機(jī)可以完成壓彎、預(yù)鍛工序，生產(chǎn)鍛件主要為曲軸、前梁、齒輪等，由于所生產(chǎn)的零件精度高，生產(chǎn)效率也高，因此，在現(xiàn)代化的汽車工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。

德國鍛壓設(shè)備商拉斯科公司是鍛錘的先驅(qū)，也是世界上少數(shù)將變頻器應(yīng)用到螺旋壓力機(jī)上的企業(yè)。拉斯科在鍛造自動(dòng)化方面，1974年開發(fā)了第一臺(tái)LASCO鍛造機(jī)器人，1995年開發(fā)了第一臺(tái)用在全液壓雙動(dòng)模鍛錘的LASCO鍛造機(jī)器人，2001年開發(fā)了以主從動(dòng)方式為基礎(chǔ)的鍛造機(jī)器人。此次展會(huì)，拉斯科展出的鍛造工業(yè)自動(dòng)化專家系統(tǒng)，全自動(dòng)鍛錘生產(chǎn)線引起了用戶的關(guān)注。此條生產(chǎn)線包括全液壓雙動(dòng)模鍛錘，配備專用夾鉗的兩個(gè)鍛造機(jī)器人，以及自動(dòng)上料、卸料系統(tǒng)。

機(jī)器人尤其多軸機(jī)器人，在鍛壓行業(yè)如裝配、搬運(yùn)、拆垛、碼垛、上下料、噴涂等環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用，引發(fā)廠商悉數(shù)在展會(huì)亮相，如庫卡、發(fā)那科等。

傳統(tǒng)步進(jìn)梁采用來自主機(jī)的動(dòng)力，或單獨(dú)采用液壓、氣動(dòng)或電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)工作，往往存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大，制造和維護(hù)困難，適應(yīng)面窄等缺點(diǎn)，此次庫卡展出的步進(jìn)式機(jī)器人，通過機(jī)器人驅(qū)動(dòng)式步進(jìn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)梁的步進(jìn)動(dòng)作，極大地簡化了傳統(tǒng)步進(jìn)梁結(jié)構(gòu)。通過移動(dòng)機(jī)器人即可實(shí)現(xiàn)快速換模，而無需拆裝步進(jìn)梁。而通過更換夾緊塊，調(diào)整步進(jìn)距離與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡就能適應(yīng)不同產(chǎn)品生產(chǎn)需求，極大提高了系統(tǒng)柔性。

中國二重EXY168MN熱模鍛自動(dòng)鍛造線項(xiàng)目

發(fā)那科

庫卡

拉斯科鍛造工業(yè)自動(dòng)化專家系統(tǒng)展位

發(fā)那科M－710/50ic機(jī)器人鍛壓工件上下料系統(tǒng)，通過專業(yè)減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手爪，提升系統(tǒng)節(jié)拍及系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，在鍛壓動(dòng)作過程中，保證機(jī)器人手爪始終夾持工件；手爪散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，管線特殊材料隔熱保護(hù)及機(jī)器人軟浮動(dòng)功能，夾持高溫鍛件實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定鍛打，從而避免鍛打動(dòng)作完成后瞬間抬起工作，工件卡模和產(chǎn)生位移精度等問題。

伺服及數(shù)控系統(tǒng)提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品精度

伺服沖壓壓力機(jī)是以伺服電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，同時(shí)具有伺服控制電路系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)的沖壓機(jī)械，具有節(jié)能、工藝靈活、加工材料及產(chǎn)品多樣化等優(yōu)點(diǎn)。被稱為第三代壓力機(jī)技術(shù)的伺服沖及高速?zèng)_最初由日本會(huì)田、小松公司推出，天田、AMINO、FUJI-STEEL、放電精密、H&F等公司跟進(jìn)，使得伺服沖床短時(shí)間內(nèi)占到日本機(jī)械30%以上。隨之歐美企業(yè)跟進(jìn)，美國WIEDEMANN、W.A.WHITNEY、德國舒勒、通快、NIXOORF DARADORN、西班牙法格、瑞士RASKIN等公司都進(jìn)行了研究，發(fā)展很快。

本屆展會(huì)有會(huì)田、揚(yáng)力、舒勒、小松、金豐、協(xié)易、中興西田等廠家推出可實(shí)際應(yīng)用的伺服沖壓設(shè)備。揚(yáng)州恒佳機(jī)械展出了全伺服數(shù)控折彎機(jī)，較之液壓傳動(dòng)具有更快的響應(yīng)速度，同時(shí)具有高精度、無油污、低噪聲的優(yōu)勢；板料自動(dòng)化折彎主要由數(shù)控折彎機(jī)、取料和出料站、定位裝置及折彎機(jī)器人等組成，能完成自動(dòng)上料、定位、折彎、卸料等工序，從而加工出尺寸、形狀不同的鈑金制件。

目前，中國大型多工位壓力機(jī)在汽車行業(yè)應(yīng)用剛剛起步，是未來發(fā)展趨勢之一。中興西田展出的多工位沖壓聯(lián)機(jī)生產(chǎn)線，由兩臺(tái)或三臺(tái)多工位沖床組成，代替5000kN或更大單機(jī)沖床，投資降低達(dá)30%，既可連線使用又可單獨(dú)使用，靈活高效，維修方便。此聯(lián)機(jī)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)8面全程導(dǎo)向，有效地抵抗偏心負(fù)荷，強(qiáng)制潤滑，綜合精度高。多工位搬運(yùn)機(jī)械手采用伺服控制，能保持良好同步性，操作簡單。

沖壓自動(dòng)化裝備應(yīng)用日趨成熟

HB0420型全伺服折彎機(jī)

沖壓自動(dòng)化裝備指材料供給、送料系統(tǒng)、換模、沖壓機(jī)調(diào)整與運(yùn)轉(zhuǎn)、沖壓過程中的檢測報(bào)警系統(tǒng)等作業(yè)過程自動(dòng)化，將這些技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓生產(chǎn)流水線的相應(yīng)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。此次展會(huì)展示的主要是拆垛、上下料、沖壓工位間移料裝置，主要特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，可節(jié)省大量生產(chǎn)面積和設(shè)備投資，降低工人數(shù)量。本屆展會(huì)上歐立美克、漢達(dá)機(jī)械、順噠機(jī)械等企業(yè)都有展示。

板料數(shù)控自動(dòng)化折彎機(jī)

中興西田多工位沖壓聯(lián)機(jī)生產(chǎn)線

歐立美克兩軸伺服RNY機(jī)械手

漢達(dá)機(jī)械工位間移料裝置

順噠機(jī)械沖壓三次元移送裝置

山東大王金泰熱沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線展示

歐立美克展出的兩軸伺服RNY機(jī)械手，具有極高自由度，是沖壓機(jī)間材料搬運(yùn)的新一代生力軍。裝載AC伺服電動(dòng)機(jī)，機(jī)械動(dòng)作具有極高的自由度，能夠完成多種多樣的動(dòng)作；漢達(dá)機(jī)械展出的工位間移料裝置，大幅提高了生產(chǎn)效率。

順噠機(jī)械展出的沖壓三次元移送裝置可適用于2000～10000kN沖壓壓力機(jī)，此移送裝置采用日本富士伺服電動(dòng)機(jī)及Motion伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，送料桿采用鋁擠型管材配合線形滑軌及精密滾珠與螺桿傳動(dòng)，可準(zhǔn)確、穩(wěn)定搬運(yùn)工件，高效率同步計(jì)算機(jī)處理通信模組，避免傳送裝置相互干涉，安全性高。

山東大王金泰超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形生產(chǎn)線在現(xiàn)場也進(jìn)行了展示，此項(xiàng)目拆垛系統(tǒng)設(shè)有定位、無料檢測裝置、對中機(jī)構(gòu)、料片雙張檢測機(jī)構(gòu)；上料機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，靈活組合可實(shí)現(xiàn)單料片、雙料片、四料片上下料；換模方式為雙移動(dòng)工作臺(tái)T型側(cè)移出，整線實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化控制。

（20131024）

編后語：

隨著近年來，人力成本增加，行業(yè)發(fā)展形勢趨于節(jié)能減排、高效環(huán)保，帶來了對企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的訴求，不少企業(yè)已在自動(dòng)化方面進(jìn)行了投入，生產(chǎn)效率得到提高，人力成本得到降低，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的跨越式發(fā)展。本屆展會(huì)就自動(dòng)化方面，無論是在鍛壓行業(yè)的機(jī)器人、伺服數(shù)控技術(shù)、沖壓自動(dòng)化裝置，還是多工位聯(lián)線生產(chǎn)，亦或是整套自動(dòng)化生產(chǎn)線等，都吸引了參觀者的駐足與關(guān)注，相信自動(dòng)化生產(chǎn)線與機(jī)器人的應(yīng)用將極大推進(jìn)鍛壓行業(yè)的快速發(fā)展與升級，引發(fā)鍛壓界的巨大變革。