論沖壓裝備自動(dòng)化及時(shí)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、    論沖壓裝備自動(dòng)化及時(shí)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    彭島摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廚電行業(yè)的發(fā)展也越來(lái)越快，市場(chǎng)需求量也越來(lái)與大，沖壓裝備的自動(dòng)化技術(shù)需求也越來(lái)越高。作為工業(yè)裝備當(dāng)中極為重要的組成部分，沖壓裝備在廚電制造業(yè)當(dāng)中的使用非常普遍。本文對(duì)沖壓裝備自動(dòng)化的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。關(guān)鍵詞：沖壓裝備；自動(dòng)化；現(xiàn)狀；發(fā)展隨著行業(yè)發(fā)展速度加快，相關(guān)的板材加工工藝以及相關(guān)設(shè)備也快速革新。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，50%的廚電零部件都使用板材做為原料，由此可見(jiàn)沖壓裝備在制造業(yè)當(dāng)中所能發(fā)揮出的巨大作用。沖壓裝備的自動(dòng)化主要集中在材料供給、換模等工序上，主要應(yīng)用

2、于流水化作業(yè)當(dāng)中，這也是自動(dòng)化生產(chǎn)的主要目標(biāo)。1、壓力機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展1.1大型多任務(wù)位壓力機(jī)廚電大型外觀件生產(chǎn)過(guò)程中，大型多任務(wù)位壓力機(jī)的使用，成為了當(dāng)今生產(chǎn)制造也當(dāng)中最為高新的技術(shù)。這種設(shè)備的生產(chǎn)速度能夠超過(guò)手工送料的5倍，并且能夠在質(zhì)量和穩(wěn)定性上遠(yuǎn)超手工送料，非常適用于大批量生產(chǎn)當(dāng)中。由于這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且制造價(jià)格較高，柔性相對(duì)較差，因此在國(guó)內(nèi)并未投入大型外觀件的生產(chǎn)制造當(dāng)中。1.2大型沖壓生產(chǎn)線一般情況下，廚房電器板材主體為外觀覆蓋件、內(nèi)置構(gòu)件，大型沖壓生產(chǎn)線是常用設(shè)備。20世紀(jì)末，該生產(chǎn)線通常將機(jī)械壓力機(jī)作為主機(jī)，設(shè)置翻轉(zhuǎn)裝置，借助人工、機(jī)械方式組成流水線，這種相對(duì)典型的系統(tǒng)在

3、國(guó)外使用近半個(gè)世紀(jì)。我國(guó)，將近90.0%左右的生產(chǎn)線為這階段產(chǎn)品。隨后，為有效規(guī)避各種缺陷，建立了新型的多連桿技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)為：滑塊均勻、速度緩慢，運(yùn)行速度快；深度大，最大達(dá)百米以上；使用較小的偏心距也能滿足大滑塊行程需求，方便操作；拉延時(shí)產(chǎn)生的沖擊力小，便于提高零件質(zhì)量，延長(zhǎng)模具使用期限。1.3單機(jī)聯(lián)線沖壓線單機(jī)聯(lián)線沖擊線應(yīng)自動(dòng)化特征的存在，近年來(lái)發(fā)展迅速，并發(fā)展成廚房電器沖壓件沖壓的主要技術(shù)之一。該設(shè)備有5-6臺(tái)壓力機(jī)，配備翻轉(zhuǎn)車(chē)、機(jī)械手等，長(zhǎng)度達(dá)幾十米，具有柔性好、質(zhì)量可靠等優(yōu)勢(shì)。然因操作中上、下壓力機(jī)距離遠(yuǎn)，間接降低傳輸效率。單機(jī)聯(lián)線沖壓線使用資金少，多適用于外觀覆蓋件的生產(chǎn)。近幾年，壓

4、力機(jī)在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上又獲得進(jìn)展，比如自動(dòng)化換模系統(tǒng)、觸屏監(jiān)控技術(shù)等，從某種程度上提高單機(jī)聯(lián)線設(shè)備生產(chǎn)率。其中，自動(dòng)化換模系統(tǒng)僅需工作人員提前設(shè)置模具號(hào)，就能由壓力機(jī)自動(dòng)完成整個(gè)換模工作，時(shí)間不超過(guò)5分鐘，具體功能為：自動(dòng)調(diào)節(jié)氣墊壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)裝模高度，精準(zhǔn)定位。1.4其他壓力機(jī)上述壓力機(jī)多用于廚房電器大件的沖壓，此外，國(guó)外也有部分壓力機(jī)正處于研發(fā)階段，比如高速壓力機(jī)、伺服壓力機(jī)等。以日本的伺服壓力機(jī)為例，和常規(guī)的壓力機(jī)相比，其優(yōu)勢(shì)包括：可按需調(diào)整滑塊的行程，從根本上消除無(wú)效行程，提高生產(chǎn)效率；運(yùn)行噪聲下，振動(dòng)少，模具壽命長(zhǎng)；運(yùn)行期間能實(shí)時(shí)調(diào)整滑塊，精確到微米，預(yù)防毛刺產(chǎn)品；可設(shè)定滑塊曲線、死點(diǎn)

5、停留等特殊的工作模式，減少電力耗損量，增強(qiáng)節(jié)能效果。而告訴壓力機(jī)只能滿足小型、精密的零件沖壓需求。2、自動(dòng)送料系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展隨著工業(yè)化水平的提高，對(duì)沖壓生產(chǎn)安全性、效率提出的要求越來(lái)越多，自動(dòng)化的送料操作也開(kāi)始取代手工送料，這是滿足多任務(wù)位沖壓需求的基本要求。2.1多任務(wù)位自動(dòng)送料系統(tǒng)該系統(tǒng)類似于搖臂裝置，其作用是移換沖壓件工位。送料移動(dòng)桿沿著模具區(qū)移動(dòng)，是主要的構(gòu)件，端拾器就安裝該構(gòu)件上。廚房電器零件生產(chǎn)車(chē)間中，根據(jù)送料的傳送方式，可分為電控自動(dòng)送料、機(jī)械控制送料等。同時(shí)，因工件傳送方式的不同，送料系統(tǒng)也不同。隨著近年出多件工藝需求的提出，真空吸盤(pán)自動(dòng)化的送料系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。2.2機(jī)械手自動(dòng)

6、送料系統(tǒng)針對(duì)單機(jī)聯(lián)線沖壓線，借助機(jī)械手自動(dòng)送料系統(tǒng)是滿足自動(dòng)化操作需求。該系統(tǒng)由輸送裝置、上料手等組成，相鄰壓力機(jī)的傳輸單元和機(jī)械手對(duì)應(yīng)的端拾器，將工件從壓力機(jī)中取出，放置在輸送裝置上；輸送裝置沿著固定軌道，將工件傳送至上料處；上料機(jī)械手對(duì)應(yīng)的端拾器，從輸送裝置上取出工件后，放置在壓力機(jī)上。上述操作過(guò)于復(fù)雜，維修難度大。為有效解決上述問(wèn)題，德國(guó)在該基礎(chǔ)上研發(fā)出快速橫桿式傳輸系統(tǒng)，具有操作簡(jiǎn)便、傳輸率高的特征，能實(shí)現(xiàn)端拾器、模具在沖壓線、壓力機(jī)中的互換。3、機(jī)器人搬動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展因單機(jī)聯(lián)線所具備的獨(dú)特性，其和壓力機(jī)的共存發(fā)展將長(zhǎng)期存在。其中，機(jī)器人技術(shù)不斷完善，成本減少，更多的沖壓線開(kāi)始配備該

7、系統(tǒng)。機(jī)器人自動(dòng)化的搬動(dòng)系統(tǒng)中，機(jī)器人作為主要部分，需要完成自動(dòng)化上下料、傳送等工序，以取代傳統(tǒng)的人工操作，節(jié)約工作時(shí)間，減輕工作量。并且，機(jī)器人還能通過(guò)自身的控制和壓力機(jī)保持聯(lián)系，完成控制運(yùn)動(dòng)、安全防護(hù)等工作。因大多數(shù)零件屬于薄壁件，多使用真空吸附原理操作，能在高強(qiáng)度的合金基礎(chǔ)上制成支架，吸附數(shù)量、設(shè)置方式根據(jù)板件情況確定。另外，因端拾器結(jié)構(gòu)和板件外形關(guān)系密切，故需在不同工位、板件配備不同端拾器。報(bào)告顯示，德國(guó)舒勒橫桿機(jī)器人就是使用的新型自動(dòng)化設(shè)備，將機(jī)器人、橫桿技術(shù)有效結(jié)合一起。該系統(tǒng)包含機(jī)器人，通過(guò)縱向軸、端拾器支架開(kāi)拓展附加軸。同時(shí)，還經(jīng)由壓力機(jī)柱縱向軸水平移動(dòng)。雖六軸機(jī)器人系統(tǒng)有著諸

8、多優(yōu)勢(shì)，但仍存在搬運(yùn)期間板件抖動(dòng)現(xiàn)象，為更好解決該問(wèn)題，提高生產(chǎn)率，研發(fā)出七軸、端拾器的自動(dòng)更換技術(shù)，也就是在原六軸基礎(chǔ)上安裝旋轉(zhuǎn)臂或移動(dòng)臂，以在滿足工件水平移動(dòng)需求的同時(shí)，規(guī)避以往的工件旋轉(zhuǎn)抖動(dòng)、脫落現(xiàn)象，提高搬運(yùn)速度。該自動(dòng)更換技術(shù)在自動(dòng)化的換模過(guò)程中，控制系統(tǒng)作用根據(jù)輸入的模具號(hào)實(shí)現(xiàn)：原有端拾器在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的接頭、自動(dòng)裝置上放松；旋轉(zhuǎn)臺(tái)180度轉(zhuǎn)動(dòng)后，能使端拾器移出工作區(qū)域，讓新的端拾器進(jìn)入；新端拾器、機(jī)器人自動(dòng)夾緊，并在短時(shí)間內(nèi)返回工作區(qū)域待命。整個(gè)操作都是在自動(dòng)化的換模中完成的，有效縮短工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。4、小結(jié)綜上所述，隨著近年電子技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型技術(shù)得以應(yīng)用，特別是板材沖壓裝備自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于保證零件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率意義重大。本文通過(guò)對(duì)沖壓裝備自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：多任務(wù)位壓力機(jī)、單機(jī)聯(lián)線沖壓線是沖壓裝備技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)，但多任務(wù)位壓力機(jī)并未用于外觀覆蓋件沖壓中，這是我國(guó)和歐美國(guó)家的差距；通過(guò)我國(guó)的多年改造、研發(fā)，將近10.0%的沖壓線實(shí)現(xiàn)了單線、自動(dòng)化目的，部分沖壓線開(kāi)始使用先進(jìn)性的傳輸系統(tǒng)，為我國(guó)沖壓技術(shù)和