關(guān)于沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的解析及規(guī)劃探討

陳利鋒

摘 要：在目前的國(guó)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(duì)沖壓自動(dòng)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(duì)比等方面進(jìn)行闡述，并簡(jiǎn)要分析沖壓自動(dòng)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(duì)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(dòng)化;自動(dòng)化系統(tǒng);生產(chǎn)線

0 引言

現(xiàn)階段汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，汽車行業(yè)面臨更加激烈的挑戰(zhàn)，對(duì)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(dòng)化水平等因素，不斷地提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)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(wèn)題，沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線則可以很好地解決上述問(wèn)題。沖壓自動(dòng)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(shí)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，因此，必須不斷提高金屬?zèng)_壓的自動(dòng)化水平。

1 自動(dòng)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(tái)移動(dòng)式的板料拆垛小車，每臺(tái)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(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(tái)上料小車移出安全門的自動(dòng)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(guò)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(dòng)為伺服驅(qū)動(dòng)。

板料對(duì)中臺(tái)設(shè)計(jì)有六個(gè)獨(dú)立的滾輪巷道，前端則設(shè)計(jì)有四個(gè)止動(dòng)裝置與雙料檢測(cè)器，巷道上同時(shí)還有一個(gè)自動(dòng)拍打的裝置，中間的后側(cè)有兩個(gè)伺服電機(jī)控制的后對(duì)中置，當(dāng)板料被送至對(duì)中臺(tái)時(shí)，兩側(cè)的自動(dòng)拍打裝置與后對(duì)中裝置會(huì)對(duì)板料的上料位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，同時(shí)前端 的兩個(gè)雙料檢測(cè)裝置會(huì)檢測(cè)板料是否為單料，檢測(cè)的安全性很高。

1.2 自動(dòng)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(shí)也是目前沖壓自動(dòng)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(tái)壓力機(jī)之間需要配備兩臺(tái)機(jī)械手與一臺(tái)穿梭機(jī)，單條自動(dòng)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(dòng)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(guò)調(diào)整端拾器與運(yùn)動(dòng)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(yàn)臺(tái)、人工或自動(dòng)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(shí)可以為沖壓件的檢測(cè)提供必要條件。因?yàn)槿斯z查更具靈活性，因而經(jīng)常使用人工來(lái)檢查或者是裝箱。

2 沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線關(guān)鍵選型

產(chǎn)能核算是沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線十分關(guān)鍵的一個(gè)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(gè)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(dòng)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(tái)）= 平均 SPM（件 /min）× 稼動(dòng)率 × 日工作時(shí)間（min）/ 模具組數(shù) × 年工作日數(shù)。

2.1 工序數(shù)

沖壓自動(dòng)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(dòng)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(shì)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(lái)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(cè)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(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，對(duì)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(lái)控制壓力機(jī)與自動(dòng)化機(jī)械手。

2.4 是否配備線尾自動(dòng)裝箱及搬運(yùn)系統(tǒng)

隨著人力成本的不斷提高，沖壓自動(dòng)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(lái)越多地配備線尾自動(dòng)裝箱系統(tǒng)還有籠車自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)，這顯然已經(jīng)成為行業(yè)的趨勢(shì)。由于這兩大系統(tǒng)對(duì)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(yǔ)

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(shí)際情況也存在很大的差異，因而在規(guī)劃沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)需要結(jié)合具體實(shí)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(tái)成本、產(chǎn)能以及效率等因素綜合起來(lái)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(dòng)化方案，以實(shí)現(xiàn)利益最大化。

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