沖壓廠如何打造自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線實(shí)例分析

1、沖壓廠如何打造自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線【實(shí)例分析】?jī)?nèi)容來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，由深圳機(jī)械展收集整理！更多沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線展示，就在深圳機(jī)械展。板材成形技術(shù)與汽車、航空、航天工業(yè)的發(fā)展緊密相連，在生產(chǎn)中為了滿足板材零件形狀、尺寸、精度、批量、原材料性能要求，需要借助沖壓加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力，使板料在模具中直接受力，并發(fā)生物理變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件生產(chǎn)技術(shù)。目前沖壓加工已經(jīng)成為制造業(yè)先進(jìn)技術(shù)的重要組成部分。隨著人們消費(fèi)水平的日益提高，國(guó)民對(duì)汽車的需求量加大，質(zhì)量要求也更高，這對(duì)汽車生產(chǎn)廠商提出了更高的要求。沖壓加工作為整車生產(chǎn)的重中之重，成為企業(yè)提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵

2、突破點(diǎn)。一個(gè)合格的沖壓件由沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料沖壓加工而成。而在傳統(tǒng)的沖壓生產(chǎn)中，還是依賴人工取放料，這樣做不僅效率低、精度差、勞動(dòng)強(qiáng)度大且安全性無(wú)法保證。因此，沖壓自動(dòng)化成為企業(yè)提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的必由之路。大多數(shù)的沖壓生產(chǎn)廠依靠訂單驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)，一小部分來(lái)自于自備貨需要。它們的共同點(diǎn)是產(chǎn)品大都是小型的金屬件，產(chǎn)品種類多而雜，訂單熟練從千到萬(wàn)不均等，還會(huì)面臨著某些產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)的尷尬處境，企業(yè)的沖壓零件還是依靠計(jì)件制，這樣使得企業(yè)很難掌握產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度、材料的利用率、人工效率的控制等。因而，沖壓自動(dòng)化的出現(xiàn)，消除了企業(yè)這些弊端。能夠減少統(tǒng)計(jì)對(duì)人工的占用，當(dāng)客戶投訴時(shí)，可以反追

3、查生產(chǎn)過程、用料、采購(gòu)方面的記錄。沖壓自動(dòng)化取放料系統(tǒng)具有不間斷、效率高、無(wú)間歇的特點(diǎn)，能夠代替比較繁雜、低效的手工沖壓系統(tǒng)，在很大的程度上保證了工業(yè)生產(chǎn)過程中的安全性和平穩(wěn)性上，大大的減輕工業(yè)加工的人員的工作強(qiáng)度，提升工業(yè)生產(chǎn)人員的產(chǎn)品加工效率。沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線一般包括壓力機(jī)和自動(dòng)化系統(tǒng)，其中沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)通常包含拆垛系統(tǒng)、自動(dòng)傳輸系統(tǒng)及線尾出料系統(tǒng)三個(gè)部分。沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的實(shí)現(xiàn)，主要有機(jī)械手式和機(jī)器人式兩種形式。其中，工業(yè)機(jī)器人作為可靠性強(qiáng)、靈活性高、安全性好，并且運(yùn)行方便的一種新型的機(jī)械設(shè)備在沖壓自動(dòng)線上的運(yùn)用，對(duì)汽車制造具有重要的作用.沖壓自動(dòng)化上下料類型一、多機(jī)連線機(jī)械手分為滑塊同

4、步模式及滑塊自由模式，一般適用于產(chǎn)量要求較大且品類眾多的小型沖壓件.二、多機(jī)連線機(jī)器人一般適用于外觀和成形性要求較高的大型沖壓件（汽車件等）機(jī)器人沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的一般構(gòu)成典型的機(jī)器人沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線包含以下部分：機(jī)器人、電控系統(tǒng)、拆垛裝置、過渡皮帶、板料清洗機(jī)、板料涂油機(jī)、對(duì)中臺(tái)、線尾碼垛系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)及機(jī)器人端拾器。具體布置方式可以根據(jù)生產(chǎn)車間的面積進(jìn)行調(diào)整，如拆垛車的開出方式既可以與沖壓線平行也可以與沖壓線垂直。1. 沖壓機(jī)器人沖壓生產(chǎn)用機(jī)器人除了要求負(fù)載大、運(yùn)行軌跡精確及性能穩(wěn)定可靠等搬運(yùn)機(jī)器人所共有的特性，還要滿足頻繁起/制動(dòng)、作業(yè)范圍大、工件尺寸及回轉(zhuǎn)面積大等特點(diǎn)。各個(gè)廠家的沖

5、壓機(jī)器人都在普通搬運(yùn)機(jī)器人的基礎(chǔ)上加大了電動(dòng)機(jī)功率及減速機(jī)規(guī)格，加長(zhǎng)了手臂，并廣泛采用棚架式安裝結(jié)構(gòu)。2. 機(jī)器人沖壓自動(dòng)化線控制系統(tǒng)機(jī)器人沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)需要集成壓力機(jī)、機(jī)器人、拆垛機(jī)、清洗機(jī)、涂油機(jī)、對(duì)中臺(tái)、雙料檢測(cè)裝置、視覺識(shí)別系統(tǒng)、各種皮帶、同步控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)及大屏幕顯示，并具有無(wú)縫集成進(jìn)工廠MES系統(tǒng)的能力。為了把如此多的智能控制系統(tǒng)有效集成，一般采用以太網(wǎng)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線二級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)可能同時(shí)搭載安全總線。3. 拆垛系統(tǒng)目前常見的拆垛系統(tǒng)有三種，分別是專用拆垛機(jī)/機(jī)器人 拆垛小車/桁架式機(jī)械手 拆垛小車。（1）專用拆垛機(jī)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是垛料放置在可移動(dòng)液壓升降臺(tái)車上

6、；垛料高度依靠與光電傳感器與液壓系統(tǒng)控制，保持恒定；磁力分張器依靠氣動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)貼近垛料；采用氣缸驅(qū)動(dòng)、矩陣布置的真空吸盤組進(jìn)行拆垛，真空吸盤組垂直運(yùn)動(dòng)；拆成單張的板料采用磁性皮帶傳輸。（2）機(jī)器人 拆垛小車其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是垛料放置在可移動(dòng)的拆垛小車上；垛料高度不控制，拆垛時(shí)依靠計(jì)算的板料厚度自動(dòng)調(diào)整機(jī)器人吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具有多個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的調(diào)整關(guān)節(jié)，更換垛料時(shí)人工將磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在機(jī)器人端拾器上；拆成單張的板料由機(jī)器人放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。（3）桁架式機(jī)械手 拆垛小車其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是垛料放置在可移動(dòng)的拆

7、垛小車上；垛料高度不控制，拆垛時(shí)依靠計(jì)算的板料厚度自動(dòng)調(diào)整機(jī)械手吸料高度；磁力分張器支架安裝在拆垛小車上，支架可平移并具有多個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的調(diào)整關(guān)節(jié)，更換垛料時(shí)人工將磁力分張器靠在垛料周邊；拆垛用真空吸盤組及雙料檢測(cè)傳感器安裝在桁架式機(jī)械手端拾器上；拆成單張的板料由機(jī)械手放置在可伸縮過渡皮帶上進(jìn)行傳輸。（4）可伸縮皮帶機(jī)可伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成后單張板料的傳輸，它可以為板料提供穿過清洗機(jī)所需的移動(dòng)速度。皮帶機(jī)的速度一般為變頻控制，以保證與后續(xù)清洗機(jī)、涂油機(jī)的同步。皮帶長(zhǎng)度可調(diào)整，以填補(bǔ)不進(jìn)行板料清洗、清洗機(jī)離線時(shí)的空間。（5）板料清洗機(jī)可伸縮皮帶機(jī)用于拆垛完成后單張板料的傳輸，它可以為板料提供穿

8、過清洗機(jī)所需的移動(dòng)速度。皮帶機(jī)的速度一般為變頻控制，以保證與后續(xù)清洗機(jī)、涂油機(jī)的同步。皮帶長(zhǎng)度可調(diào)整，以填補(bǔ)不進(jìn)行板料清洗、清洗機(jī)離線時(shí)的空間。隨著客戶對(duì)汽車表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，在沖壓成形前對(duì)覆蓋件板料進(jìn)行清洗已經(jīng)成為汽車廠的標(biāo)準(zhǔn)工藝。根據(jù)產(chǎn)量大小，板料清洗可以分為在線清洗和離線清洗兩種工藝：離線清洗適用于投產(chǎn)初期，單車型產(chǎn)量較低的企業(yè)，一條板料清洗線可以供應(yīng)23條沖壓線，離線清洗機(jī)的規(guī)格一般寬度為2m；在線清洗適用于批量較大的企業(yè)，為適應(yīng)轎車整體側(cè)圍的尺寸，在線清洗機(jī)的規(guī)格一般寬度為4.2m。清洗機(jī)由引料輥、毛刷輥及擠干輥組合的輥系，動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，清洗過濾系統(tǒng)，集束噴管組

9、件，油霧收集器，潤(rùn)滑系統(tǒng)，行走機(jī)構(gòu)，以及電氣控制系統(tǒng)等組成。主要用于標(biāo)準(zhǔn)板材、未涂層、鍍鋅板以及鋁板等板料、卷料的清洗。清洗機(jī)具有自行走機(jī)構(gòu)，在不需要清洗工序時(shí)，整機(jī)可沿地面軌道開出。引料輥、毛刷輥、擠干輥各自具有獨(dú)立的壓力調(diào)整與變頻驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過精確調(diào)整壓力與速度，可以保證磨損、維修后的輥系與生產(chǎn)線保持同步。擠干輥采用無(wú)紡布層壓布輥，以提供良好的擠干和張緊性能，并具有防擦傷和自愈功能。清洗油箱具有加熱系統(tǒng)，可以使清洗介質(zhì)在不同環(huán)境溫度下使用并達(dá)到最佳涂油效果。電氣系統(tǒng)采用具有現(xiàn)場(chǎng)總線通信功能的PLC控制，通過觸摸屏人機(jī)界面可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、故障診斷。（6）板料涂油機(jī)為了保證板料在較高速度下拉

10、延成形時(shí)的質(zhì)量，在沖壓成形前對(duì)板料進(jìn)行局部涂抹拉延油是汽車廠常用的工藝手段，適用于自動(dòng)化沖壓線的涂油機(jī)。涂油機(jī)主要用于板材拉延前的涂油工序，由噴槍單元、供油及油液保溫單元、噴射供氣單元、板料輸送單元、油霧收集單元、電氣控制單元及機(jī)身等組成。涂油機(jī)具有行走機(jī)構(gòu)，在不需要涂油時(shí)可以移動(dòng)離線。噴嘴采用數(shù)字化控制，保證板料上油膜位置的準(zhǔn)確和油膜厚度的均勻。不管環(huán)境溫度如何變化，供油及油液保溫單元均處于等待噴射狀態(tài)，油液溫度恒定，保證噴射效果。（7）板料對(duì)中臺(tái)為了保證板料被準(zhǔn)確地放置在模具內(nèi)，在機(jī)器人拾取板料前需要對(duì)板料進(jìn)行對(duì)中。常用的對(duì)中臺(tái)有重力對(duì)中臺(tái)、機(jī)械對(duì)中臺(tái)及光學(xué)對(duì)中臺(tái)三種。1）重力對(duì)中臺(tái)板料在

11、裝滿滾珠的斜面上依靠重力自由滑向一角進(jìn)行定位，臺(tái)上具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測(cè)。重力對(duì)中臺(tái)適用于機(jī)器人直接放置板料，不適用于具有清洗機(jī)、涂油機(jī)的自動(dòng)線。2）機(jī)械對(duì)中臺(tái)板料依靠磁性皮袋移動(dòng)至擋塊，再由另外三側(cè)的氣缸驅(qū)動(dòng)打料器向中心推，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。所有打料器的位置可示教編程，對(duì)中臺(tái)具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測(cè)。機(jī)械對(duì)中臺(tái)能夠滿足各種異性料的高速對(duì)中。另外，可采用雙中心設(shè)計(jì)，以滿足同時(shí)處理一模兩件或雙模雙件的要求。臺(tái)上具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測(cè)。3）光學(xué)對(duì)中臺(tái)這是最近幾年發(fā)展的技術(shù)，其原理是利用拍照獲得的板料位置圖像經(jīng)視頻處理軟件后自動(dòng)調(diào)整機(jī)器人的軌跡，從而既滿足最終將板料精確置入模具內(nèi)的要求，又避免了機(jī)械對(duì)中臺(tái)的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。光學(xué)對(duì)中臺(tái)本質(zhì)上是一個(gè)具有板料到位檢測(cè)及雙料檢測(cè)的磁性皮帶機(jī)，相比機(jī)械對(duì)中臺(tái)，光學(xué)對(duì)中臺(tái)能夠顯著降低成本。（8）機(jī)器人七軸與端拾器標(biāo)準(zhǔn)六軸機(jī)器人用于沖壓生產(chǎn)能夠達(dá)到8件/min的生產(chǎn)節(jié)拍，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率，近年來(lái)機(jī)器人制造廠家與系統(tǒng)集成商紛紛研發(fā)附加七軸。采用七軸后，機(jī)器人沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍可以進(jìn)一步提高到12件