陳利鋒
摘 要:在目前的國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中,汽車工業(yè)堪稱支柱型產(chǎn)業(yè),而作為汽車行業(yè)四大工藝之首的沖壓成型技術(shù)在汽車行業(yè)中占有重要地位。本文對沖壓自動化系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)介紹,從該系統(tǒng)的工作原理、特點(diǎn)、投資成本與工作效率對比等方面進(jìn)行闡述,并簡要分析沖壓自動化相關(guān)影響因素。結(jié)合目前行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行針對性研究,找出制約其發(fā)展的相關(guān)因素并提出相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:沖壓自動化;自動化系統(tǒng);生產(chǎn)線
0 引言
現(xiàn)階段汽車市場的競爭愈加激烈,汽車行業(yè)面臨更加激烈的挑戰(zhàn),對汽車企業(yè)提出了更高的要求。面臨這樣的困境,汽車行業(yè)需要綜合考慮投資周期、產(chǎn)能自動化水平等因素,不斷地提高企業(yè)的競爭力。而現(xiàn)階段人力成本不斷提高但人力質(zhì)量較低,并由此引發(fā)生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,沖壓自動化生產(chǎn)線則可以很好地解決上述問題。沖壓自動化生產(chǎn)線下生產(chǎn)率更高,產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,因此,必須不斷提高金屬沖壓的自動化水平。
1 自動化系統(tǒng)的組成
1.1 拆垛系統(tǒng)
線首單元即拆垛系統(tǒng)主要包含兩臺移動式的板料拆垛小車,每臺拆垛小車都配備了磁性分離器、拆垛手、傳輸皮帶、板料清洗機(jī)以及板料對中系統(tǒng)等設(shè)備,以完成板料上料、分張、拆垛、輸送、清洗與對中等一系列流程。
垛料小車可以在連續(xù)生產(chǎn)不停機(jī)的狀態(tài)下,裝載新的從自動區(qū)域開出。垛料能夠由行車或叉車裝載,將垛料裝好并調(diào)整好磁性分離器后,由操作員用手動控制小車,打開安全門后將小車移入拆垛區(qū)域。關(guān)閉安全門后,再由操作員確認(rèn)認(rèn)垛料是否滿足自動拆垛的條件。在完成另一堆垛料之后,拆垛機(jī)械手則移向新的垛料,操作員就將第二臺上料小車移出安全門的自動區(qū)域,然后再裝載下一垛料,為后續(xù)的生產(chǎn)作準(zhǔn)備。
磁性皮帶為框架式,磁性皮帶從拆垛手上接收到板料然后再把板料傳送至下一單元。磁性皮帶共有8根皮帶巷道,其內(nèi)部有較強(qiáng)的磁性,可以有效吸附板料,從而保證了板料在輸送過程中位置一致。每根皮帶巷道側(cè)面的還裝備了一排鋼制滾輪,可以起到有效的支撐作用,其驅(qū)動為伺服驅(qū)動。
板料對中臺設(shè)計有六個獨(dú)立的滾輪巷道,前端則設(shè)計有四個止動裝置與雙料檢測器,巷道上同時還有一個自動拍打的裝置,中間的后側(cè)有兩個伺服電機(jī)控制的后對中置,當(dāng)板料被送至對中臺時,兩側(cè)的自動拍打裝置與后對中裝置會對板料的上料位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位,同時前端 的兩個雙料檢測裝置會檢測板料是否為單料,檢測的安全性很高。
1.2 自動傳輸系統(tǒng)
傳輸機(jī)構(gòu)主要包括機(jī)械手、機(jī)器人以及穿梭機(jī)配備端拾器等各式各樣的形式,傳輸機(jī)構(gòu)形式的差異同時也是目前沖壓自動線不同的形式的區(qū)別之處。
機(jī)械手有上料機(jī)械手與下料機(jī)械手的區(qū)別,但都配備有穿梭機(jī)與高速且穩(wěn)定的單臂或雙臂橫桿式傳送機(jī)構(gòu)等。機(jī)械手在早期就已經(jīng)配備了穿梭機(jī),兩臺壓力機(jī)之間需要配備兩臺機(jī)械手與一臺穿梭機(jī),單條自動化線則需要更多的機(jī)械手,而且設(shè)備組成更多,因而目前沒有被廣泛使用;高速且穩(wěn)定的單臂或雙臂橫桿式傳送機(jī)構(gòu)運(yùn)用同步技術(shù)與線性傳輸技術(shù),具有速度快、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),更多應(yīng)用在高速全自動沖壓線。
機(jī)器人傳輸方式具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),機(jī)器人通過調(diào)整端拾器與運(yùn)動軌跡,使其更具有柔性、產(chǎn)品適應(yīng)性更強(qiáng),主要應(yīng)用于舊線改造與多品種小批量沖壓線。
1.3 線尾出料系統(tǒng)
線尾出料系統(tǒng)由出料傳送帶、工件檢驗臺、人工或自動裝箱機(jī)構(gòu)等部分組成。其主要任務(wù)是把成品沖壓件輸送到合適的位置,為裝箱提供更大的便利,同時可以為沖壓件的檢測提供必要條件。因為人工檢查更具靈活性,因而經(jīng)常使用人工來檢查或者是裝箱。
2 沖壓自動化生產(chǎn)線關(guān)鍵選型
產(chǎn)能核算是沖壓自動化生產(chǎn)線十分關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),其結(jié)果是生產(chǎn)線數(shù)量的決定性因素,所以直接影響到投資。需要綜合考慮整個工廠的產(chǎn)能規(guī)劃和工廠建設(shè)用地面積等方面,從而確定沖壓自動化生產(chǎn)線的類型與數(shù)量。產(chǎn)能核算的公式為:年產(chǎn)能(臺)= 平均 SPM(件 /min)× 稼動率 × 日工作時間(min)/ 模具組數(shù) × 年工作日數(shù)。
2.1 工序數(shù)
沖壓自動化生產(chǎn)線的工序數(shù)需要企業(yè)根據(jù)自身沖壓工藝的特點(diǎn),選擇最恰當(dāng)?shù)墓ば驍?shù),明確導(dǎo)入的壓力機(jī)數(shù)量。四道、五道、六道這三種工序數(shù)是目前沖壓自動化生產(chǎn)線主流的工序數(shù),應(yīng)用最為廣泛。
2.2 是否具備鋁板生產(chǎn)功能
在目前新能源的發(fā)展趨勢下,鋁板車身覆蓋件的運(yùn)用愈加廣泛,需要提前根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃,來判斷是否具備鋁板的生產(chǎn)功能。如果需要生產(chǎn)鋁板零件,那么就需要在線首單元增加真空吹氣分離裝置、鋼鋁雙料檢測器以及真空輸送皮帶等。
2.3 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)用目前已經(jīng)相當(dāng)成熟,對于生產(chǎn)節(jié)拍的提升有著十分重要的意義,現(xiàn)在使用的雙臂機(jī)械線與高速伺服線都采用了同步控制技術(shù)來控制壓力機(jī)與自動化機(jī)械手。
2.4 是否配備線尾自動裝箱及搬運(yùn)系統(tǒng)
隨著人力成本的不斷提高,沖壓自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率也不斷提高,工廠的智能化程度也隨之提高,沖壓生產(chǎn)線越來越多地配備線尾自動裝箱系統(tǒng)還有籠車自動化搬運(yùn)系統(tǒng),這顯然已經(jīng)成為行業(yè)的趨勢。由于這兩大系統(tǒng)對沖壓線線尾布局與空間有較高的需求,所以需要提前考慮,如果不和沖壓線同步導(dǎo)入,那么就需要預(yù)留后期導(dǎo)入空間。
3 結(jié)束語
不同整車廠有著不同的規(guī)劃理念存在差異,不同新工廠的實際情況也存在很大的差異,因而在規(guī)劃沖壓自動化生產(chǎn)線時需要結(jié)合具體實際,綜合考慮產(chǎn)能與產(chǎn)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等多方面的因素,尋找出投資、單臺成本、產(chǎn)能以及效率等因素綜合起來最適合企業(yè)自身情況的方案。選擇并制定最匹配、最合適的自動化方案,以實現(xiàn)利益最大化。
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