褚亞飛

（濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250022）

就用于汽車(chē)制造領(lǐng)域的機(jī)器人沖壓自動(dòng)化出產(chǎn)線而言，該體系包括機(jī)器人、控制系統(tǒng)、拆垛磁力分張、皮帶機(jī)、清洗機(jī)、涂油機(jī)、自動(dòng)更換端拾器小車(chē)和整體防護(hù)等。體系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各部分在一定范圍內(nèi)工作，各部分有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成完善的自動(dòng)化出產(chǎn)線體系。在放置體系的各個(gè)部分時(shí)，能夠根據(jù)出產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際情況進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證體系配置處于最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1 主要設(shè)備水平及技術(shù)

沖壓裝置是汽車(chē)行業(yè)中的主要技術(shù)支持，沖壓裝置的技術(shù)水平高低會(huì)極大的影響汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展速率。汽車(chē)行業(yè)逐漸全球化也導(dǎo)致了各個(gè)行業(yè)之間的相互競(jìng)爭(zhēng)，也要求廠商對(duì)市場(chǎng)做出快速反應(yīng)。各種技術(shù)的不斷發(fā)展使得汽車(chē)制造行業(yè)不得不迫切的尋找更加具有適應(yīng)性的自動(dòng)化技術(shù)滿足市場(chǎng)要求，微型電子技術(shù)使得目標(biāo)技術(shù)展現(xiàn)出了柔性自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)。沖壓設(shè)備用途廣泛，汽車(chē)、飛機(jī)等行業(yè)，尤其是汽車(chē)行業(yè)用途最為頻繁。目前，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展水準(zhǔn)是代表一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要代表?，F(xiàn)在，全球所有工業(yè)化國(guó)家都把汽車(chē)行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)節(jié)。汽車(chē)行業(yè)有效的帶動(dòng)了沖壓技術(shù)的進(jìn)步，沖壓設(shè)備的完善大部分都是以汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)來(lái)發(fā)展的。由于市場(chǎng)的需求越發(fā)增大，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展也隨之加速，市場(chǎng)產(chǎn)品的使用壽命進(jìn)一步縮短?，F(xiàn)階段汽車(chē)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)為:個(gè)性化車(chē)型、小批量車(chē)型、快速更換車(chē)型、多車(chē)型共線生產(chǎn)、車(chē)身覆蓋件大規(guī)模集成。所以，常規(guī)的生產(chǎn)模式逐漸不適用現(xiàn)階段市場(chǎng)要求。

因而，從目前的沖壓設(shè)備發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，形成的趨勢(shì)有兩個(gè)，一個(gè)是大型多工位壓力機(jī)，另一個(gè)是選用自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的高性能壓力機(jī)生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)。兩者比較，第二種發(fā)展趨勢(shì)所需要的資金較少，可以更好的適應(yīng)各種車(chē)型，小批量出產(chǎn)，滿足出產(chǎn)中高檔轎車(chē)優(yōu)質(zhì)沖壓件的要求。這幾年市場(chǎng)分析來(lái)看，國(guó)外知名壓機(jī)制造商正在開(kāi)發(fā)多工位壓機(jī)，并正在大力開(kāi)發(fā)便于靈活出產(chǎn)的高性能單機(jī)在線壓機(jī)，然后生產(chǎn)大功率、高性能的機(jī)電一體化全自動(dòng)壓機(jī)。以上壓機(jī)基本上都是采用的現(xiàn)代化技術(shù)，如下：

(1)全自動(dòng)換模系統(tǒng)；

(2)功能完善、人機(jī)界面良好的自動(dòng)監(jiān)控體系；

(3)高出產(chǎn)率所需的高行程節(jié)拍；

過(guò)去因?yàn)槲覈?guó)轎車(chē)工業(yè)規(guī)劃小、檔次低，對(duì)沖壓線的技術(shù)水平?jīng)]有相應(yīng)的要求。國(guó)內(nèi)壓機(jī)與國(guó)外壓機(jī)在技術(shù)上距離很大，尤其是靈活程度，無(wú)法完全自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)。壓機(jī)換模的調(diào)整是需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)人士操作，換模大概35分鐘左右，所以輸出效率很低。

2 機(jī)電一體化全自動(dòng)沖壓線的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 沖壓線的全自動(dòng)換模系統(tǒng)

更換模具只需在觸摸屏上設(shè)置模具編號(hào)，隨后電機(jī)開(kāi)始。整個(gè)換模進(jìn)程由壓機(jī)及自動(dòng)化機(jī)械手完成，大大縮短換模時(shí)間，全部的換膜經(jīng)過(guò)（模具和端拾器）控制在6分鐘以內(nèi)。全自動(dòng)換模技術(shù)如下：

（1)設(shè)備氣壓調(diào)節(jié)，使用壓力傳感器檢測(cè)、電磁閥操控和PLC編程完成平衡器和氣墊的氣壓自動(dòng)調(diào)整。

（2)自動(dòng)調(diào)整模具高度和氣墊行程。選擇編碼器檢測(cè)位移。經(jīng)過(guò)觸摸屏顯示、參數(shù)設(shè)定、PLC編程操控，精度確定到0.1mm。

（3)高速環(huán)境下工作臺(tái)進(jìn)出系統(tǒng)，使其移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)選用變頻調(diào)速器，完成移動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到工作效率高，精度高的需求，速度要求達(dá)到每分鐘15米，精確度達(dá)到0.1mm。

2.2 壓力機(jī)多連桿技術(shù)的開(kāi)發(fā)

一般低碳鋼的允許拉延速度為18 ～ 24 m/min。假如壓力機(jī)的拉伸速度超過(guò)這個(gè)值，零件就會(huì)出現(xiàn)裂紋和空洞，一般曲柄壓力機(jī)僅能對(duì)轎車(chē)覆蓋件(車(chē)門(mén)、車(chē)頂?shù)?70毫米以下的簡(jiǎn)單淺拉伸。對(duì)于250毫米以上的深拉伸的高端車(chē)覆蓋件無(wú)法滿足。因而，國(guó)外的有些轎車(chē)沖壓設(shè)備大多都選用多連桿。多連桿壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是下降速度快，在形變的范圍內(nèi)(約300 mm)較小的速度緩慢且平穩(wěn)?；爻趟俣瓤?，符合過(guò)程要求，又提高了生產(chǎn)率。因而，高功能沖壓設(shè)備需要以多連桿技術(shù)為主要發(fā)展項(xiàng)目，以符合現(xiàn)代轎車(chē)的覆蓋件需求。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)的難度較高，國(guó)外一不允許向我國(guó)展示此技術(shù)。濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司是國(guó)內(nèi)僅有的具有自主開(kāi)發(fā)制作多連桿伺服壓力機(jī)的企業(yè)。多連桿壓力機(jī)的優(yōu)勢(shì)：

(1)拉伸速度低且均勻，而空轉(zhuǎn)速度快且生產(chǎn)率高。

(2)拉深深度大。在允許拉延速度內(nèi)，拉深深度可達(dá)320毫米。

(3)有效減小了運(yùn)行過(guò)程中對(duì)模具的磨損，延長(zhǎng)了模具使用年限，也提高了拉深件的韌性。

2.3 節(jié)拍高穩(wěn)定性好的送料系統(tǒng)

為提高整線生產(chǎn)節(jié)拍，開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)套單臂送料系統(tǒng)，整線節(jié)拍達(dá)到15spm/min。根據(jù)不同模具，滿足汽車(chē)車(chē)身覆蓋件全部生產(chǎn)任務(wù)。操作便捷，穩(wěn)定性高，降低了維保成本。提高了整個(gè)沖壓線系統(tǒng)的性能。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在信息時(shí)代的背景下，工業(yè)數(shù)據(jù)信息自動(dòng)化逐漸代替了人力資源生產(chǎn)化的支持，在生產(chǎn)領(lǐng)域上得到了完善。未來(lái)專(zhuān)業(yè)人員將會(huì)不斷的對(duì)沖壓自動(dòng)化設(shè)備以及生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展前景廣闊，發(fā)展政策也將完善，推動(dòng)著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展。