壓力機及自(zì)動(dòng)送料係統現狀及(jí)發展趨勢
衝壓加工是金屬成形中最有效的加工方(fāng)法之一,通過(guò)衝壓設備的衝壓力,使模具(jù)中板件發生塑性變形,以此來獲得一定的形狀、大小和性能的(de)產品組件.隨著現代製造技術的發展,衝壓技術也趨向於高速度、自動化(huà)和柔性化.在衝壓生產過程(chéng)中,傳統(tǒng)的手工操作和手動裝卸等生產方式無法滿足機械、電子、國防、汽車、家電等高速發(fā)展(zhǎn)的需求.衝壓生產中應用自動化(huà)設備取代人工操作,實(shí)現(xiàn)自(zì)動化生(shēng)產,極大提高生產效率及質量(liàng),是現(xiàn)代衝壓生(shēng)產技術的重要發展(zhǎn)方向之一.
壓力(lì)機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
大型多連(lián)杆壓力(lì)機
汽車覆蓋件拉延(yán)成形時,受材料性能的限製,普通低碳鋼允許的拉延速度為18-24m/min,壓機拉延速(sù)度(dù)超過此(cǐ)值(zhí),零件就會拉裂(liè)報廢(fèi),普通的曲柄壓力機(jī)滑塊運行(háng)速度曲線近似正弦曲線(xiàn)。隻能(néng)完成70ram以下的簡單淺拉伸,不能(néng)滿足高檔轎車汽車覆蓋件(車門、頂蓋等)的深拉伸(>250mm),因此衝壓生產線打頭設備均采用多連杆技術。多連(lián)杆壓機運動特性(xìng)是快速下降,在進行(háng)拉伸區域 (300mm 左(zuǒ)右)速度低而均勻,拉伸完成後,滑塊快速回程(chéng),既滿足了(le)低速拉伸工藝的要求,又提高了壓力機的生產率。
大型(xíng)多工位壓力機
大型(xíng)多工位壓力(lì)機是目前世界上最(zuì)先進、最高效(xiào)的板材衝壓設備,它(tā)代表了目前車身覆蓋件衝壓成(chéng)形的最高水平和發展方向。大型多工位壓力機一般由拆垛機(jī)、大型壓力機(jī)、自動(dòng)送料(liào)係統和碼垛係統等組成。其生產節拍可達16~25/min,是手工送料流水線的(de)4~5倍,是單機聯線自動化生產線的(de)2~3倍,具有生產效率高,製件質量高的(de)特點,特(tè)別適合汽車衝壓件大批量生產。
據美國精密鍛壓協會統計,美國三大汽車公司(sī)680多條(tiáo)衝壓線中有70%為(wéi)多工(gōng)位壓力機;日本在(zài)美國的(de)35條衝壓線中有24台多工位壓力機,占(zhàn)69%;日(rì)本國內的250條衝(chōng)壓線中,有(yǒu)80多條多工位壓力機,占32%。在(zài)我國,由於大型多工位壓力機技(jì)術積累尚不足,目前能夠用於大型(xíng)覆蓋件衝壓的多工位壓力機還是空白,多采用國外進口設備(例如:德(dé)國Schuler等)。另一方麵,大(dà)型(xíng)多工位壓力機在我國汽車行業的(de)應用剛剛起步,諸多中小型汽車鍛衝壓企業,受資金有限、生產應用經驗(yàn)不足、工廠場地麵積受限等因素製約,依然傾向(xiàng)於采用相對(duì)成(chéng)熟、可靠的單機聯線自動化衝壓線。
自動(dòng)送料係統現狀與發展趨勢
壓力機之間使用多軸伺服傳送機構一次性在壓力機之間搬運零件,雖(suī)然不同生產廠商的壓力機機構各不相(xiàng)同,但大體上可(kě)以分為兩大(dà)類:
一種是在壓力機的縱軸線上安置多自由度搬運機器人,機器人可以沿壓力機軸線(xiàn)縱向移動;
另(lìng)一(yī)種(zhǒng)是在兩台壓力機的(de)立柱(zhù)前後安置的平行機械手(shǒu)臂,通過一(yī)根橫杆形式的末端(duān)拾取器搬運零件。
機器人自動送料係統
在我國,在近(jìn)年來的(de)新(xīn)建和傳統衝(chōng)壓線聯線自動化改造中(zhōng),多使用(yòng)機器人自動化送料係統。機(jī)器人自(zì)動化生產線,通過更(gèng)換端拾器,適合多車型的生產,柔(róu)性更高。其通常配置為5~6台(tái)壓力機, 拆垛 、上下料機(jī)械手 、穿梭翻轉小車和碼垛係統(tǒng)等 。全線(xiàn)長度60m 左右,具有衝壓(yā)質量穩定可靠、生產安全性高和(hé)柔性好的特點。由於(yú)上下工位(wèi)壓力機的間距大,工件傳輸效(xiào)率較低,生產節拍一般為 6~ 9 spm。
機械手臂自動化送料係統
機械手臂自動化送料係統主要由板料拆垛係統、板料對中係統(tǒng)、壓機間快速送料傳送係(xì)統組成。由於能夠縮短壓力機的間距,工件(jiàn)傳輸效率較高,生產節拍一般為8~15 spm。近幾年來,國內外壓力機供應商在全自動關鍵技術上又取(qǔ)得很大進展(zhǎn)並得到成熟應用,例如全自動換模係統、拉伸(shēn)墊數字控製技術和功(gōng)能完善的(de)觸摸屏監控技術等,使單(dān)機聯線生產效率逐年提升。其中,全自動換模係統隻需要操作人員在觸摸(mō)屏上設(shè)置好模(mó)具號(hào),模(mó)具更(gèng)換的全過程(chéng)由壓力機自動完成,整個(gè)過程(chéng)最多需要5min。
全自動換模係統的主要功能(néng)包括:
(1)平(píng)衡器與氣墊壓力自動調整功(gōng)能;
(2)裝模高度、氣(qì)墊行程自動調整功能(néng),定位調整精(jīng)度(dù)達0.Imm:
(3)模具(jù)自動(dòng)夾緊、放鬆功能;
(4)高速移動工作台自(zì)動開進開(kāi)出功能。
多工位衝壓自動化
多工位衝壓方式就是把多道工序的模具安排在一台衝床上,利用衝床滑塊的一次往複,使分別安裝在機床上落(luò)料、衝孔(kǒng)、折彎、拉伸、切邊等多副模具同時動作,並且在(zài)一(yī)個往返周期(qī)中,將料片(piàn)從首工位(wèi)搬移到模具的下一步工位中。衝壓後(hòu)工件依(yī)次(cì)通過多工位的移送橫杆的搬送一直到模具的最後一道工序並放置到產品傳送帶上,由人工檢查和裝箱。通過與衝床曲軸相連接的編(biān)碼器(qì)與衝床曲軸(zhóu)角度保持完(wán)全(quán)同步運行,在衝床一個作業周期內,根據編碼器反饋數據控製伺服電機使其三條軸按照事先(xiān)編好的運動軌跡進行準確精密的搬送定位,完成產品在模具間工位的搬運,從而實現了衝壓生產高速(sù)、高精度(dù)和(hé)全自動(dòng)化。
多工位衝壓特征
在一個衝壓生(shēng)產鏈上用不同工藝的(de)衝(chōng)壓模具用機(jī)械手或其他自動化設施,采用模具或者(zhě)零件移動完成工件衝壓加工額定(dìng)模具叫多工位模。
串(chuàn)聯(多機連線自動化)
壓(yā)力機(jī)之間使用多軸伺服傳送機構一次性在壓力機之間搬(bān)運零件,是在壓力機的(de)縱軸線上安置多自由度搬運機(jī)器人,機器人可(kě)以沿壓(yā)力機軸線縱向移動;
機(jī)器人自(zì)動(dòng)送料係統
在我國,在近年(nián)來(lái)的(de)新建和傳統衝壓線(xiàn)聯線自動化改造中,多使用機器人自動化送料係統。機器人自動化生產線,通(tōng)過更換端拾器,適合(hé)多車型的生產,柔性更高。其通常配置為(wéi)5~6台壓力機, 拆垛 、上下(xià)料機械手 、穿梭翻轉小車和碼垛係統等 。全線長度60m 左右,具有衝壓質量穩定可靠、生產安全性高和柔性好的特(tè)點。由(yóu)於上下工位壓(yā)力機的間距大,工件傳輸效率較低,生產節拍一般為 6~ 9 spm。
伴隨著電子技術的發展,聯機(jī)、聯線、聯網等技(jì)術得到了(le)充分應用,我國衝(chōng)壓設備自動(dòng)化技術升級改造(zào)呈現(xiàn)出以下趨勢(shì),總結如下(xià):
(1)單機聯線自動化(huà)衝壓線與大型多工(gōng)位壓力機 是當今大型衝壓設各自動化技術發展的兩大趨勢。但是用於大型覆蓋件衝壓的多工位壓力機(jī)在我國汽車工業中的應用幾乎是空白,這是我國衝(chōng)壓裝(zhuāng)備業(yè)與歐美發達國家的主要(yào)差距。
(2)經過近年來的(de)新建(jiàn)和改造,部分生產線采用了單臂機械(xiè)手、雙臂機械手等輸送(sòng)係統,為國(guó)內衝壓生產技術與歐(ōu)美汽車工業接軌奠定了基礎。
(3)鑒(jiàn)於我國(guó)汽車工業生產集(jí)中度較低,新車型換代越來越頻繁的客觀事實,在未來幾年,單機聯(lián)線自(zì)動化衝壓線仍然是發展主力。
三合一送料機+伺(sì)服剪切定位+90度旋轉定位輸送+五機連線(xiàn)獨立工位機械手連線自動(dòng)化生產線
雙工位拆垛機械手+多工位生產線機械手生產線
高張力板(bǎn)三合一送料機衝壓自動化生產線
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