冲压线自动化改造必学资料,可以直接用!

冲压线自动化改造必学资料，可以直接用！

随着国内汽车制造业的快速发展，行业内的竞争、企业降本压力逐年加剧，在提高产品质量稳定性、生产效率方面，采用自动化生产方式的优势愈加明显。许多企业在投建新冲压线时会根据本企业的产品特性选用多台压机串（并）联自动线，或单台多工位压机冲压自动线、连续模开卷成形冲压自动线、开卷落料多工位压机冲压自动线，或对早期的人工冲压线进行自动化或半自动改造，以提高产品质量、生产效率，实现减员增效的目的。本文仅探讨早期多台压机串联人工冲压线的自动化改造方法。

早期多台压机串联的人工冲压线

串联冲压线一般是指由4～6台压机以工作台前后相邻

的方式沿生产线物流方向排列，早期冲压线设备安装基础有独立式、带式（地沟式）两种，带式基础可以在地沟内安装废料传送链以实现废料的自动收集。压机种类有机械式、液压式两种，机械式压机前期所需投资多，但生产效率高、维护成本低；液压式压机前期所需投资少，但生产效率低、使用维护成本高、对模具保护性能差。

早期压机工作台安装形式有固定工作台、移动工作台两种形式。固定工作台换模不方便、停机时间长，设备利用率低。移动工作台从移动方向上可分为前后移动方式和侧向移

动方式两种，从工作台数量上又分单移动工作台、双移动工作台两种形式。单移动工作台虽然换模方便，但由于不能提前做换模准备工作，缩短停机时间的效果不明显，设备利用率依然不高；采用双移动工作台形式时，可以提前做换模准备工作、生产线停机时间短、设备利用率高，20世纪90年代后制造的压机设备（包括人工线、自动线）的工作台安装多采用“I” 形或“T”形双移动工作台形式，这两种形式相比，“T”形占用场地面积相对少些。

多台压机串联自动冲压线构成

就生产线设备构成而言，自动冲压线可分为压机设备部分和自动化系统设施部分。自动化系统通常包括：线首拆垛系统、线中自动传输系统、线尾出件系统、安全控制系统。

线首拆垛系统

冲压自动化拆垛系统主要包括上料小车（为保证生产线连续运行通常采用2台轨道移动式小车，每个上料小车上配备4?8个活动可调的磁力分张器，用于板料的分离）、拆垛手（机械手或机器人）、传送装置（多为磁性皮带机）、板料清洗机（可选项）、板料涂油机（可选项）、板料对中台及控制系统等。上料小车（可包括托盘，托盘在小车上设置有定位）装载料垛由装垛位置运行到拆垛位置后，板料由拆垛手从料垛拾取，通过传送装置穿过清洗机、涂油机到达对中台；板料经过对中定位后，便可开始后序冲压生产。

板料从拆垛手到对中台位置需经过两次双料检测，以保证压机与模具的安全性，自动化生产线的各个环节在规划阶段应尽可能做到绝对的安全可靠。清洗机、涂油机也可设置为可离线式，不需要使用时可沿轨道开出，空位由皮带机填补；通常，生产外覆盖件时使用清洗机，生产内覆盖件时使用涂油机。板料对中通常采用的方式有机械拍打式、光学视觉（图像扫描）对中式：机械拍打式结构简单、工作稳定、成本低，但对板料形状的适应性差、调整费时麻烦；视觉对中速度快精度高、对板料形状适应性好、对中范围宽对料垛整齐性要求低，但对生产环境要求高、成本略高。两种对中方式各有一定的适用范围，企业应根据自动线搬运系统（机械手或机器人）形式、产品种类（覆盖件或结构件）的工艺规则（双料片排列形式）谨慎选定。

线中自动传输系统

自动传输系统是指从生产线第一台压机的上料手至最

后一台压机的下料手之间的搬运传输机构，用于各压机（工序）间毛坯或工件的搬运传输，形式主要有机器人和机械手两种。

随着冲压自动化技术的不断进步，传输机构的形式日新月异，但主要形式仍可划分为机器人、机械手或两者结合运用的生产线种类。专业生产冲压自动化机器人的国际品牌有ABB、库卡、发那科、安川等，单、双臂机械手的国际品牌

有固德尔、施特曼、舒勒、小松等。单臂或双臂横杆式机械手传送机构速度高、稳定性好，可将多台高速压机集成为SPM达12 ~ 15次/min的高速自动冲压线，成为目前汽车行业新建冲压线的首选。另外，随着机器人传输技术的发展和行业竞争的促进，目前国外也出现了SPM达12 ~ 15次/min 的双臂机器人高速自动冲压线。

机器人传输系统通常速度慢、臂长易抖动，稳定性差，但机器人系统柔性好、标准化程度高、投资与使用维护成本低，因此，在组建速度较低、投入较少的生产线及老线改造时通常采用这种方式。单臂机械手相对机器人形式来讲有着较高的稳定性、较高的生产速度，对模具结构的要求与机器人系统基本相同，但国产化、标准化程度低，目前被国外品牌所垄断，造价相对较高，可用于压机状况较好、滑块行程次数高的人工线的自动化改造，其相对双臂横杆式系统又有着较低的投入成本、生产批次柔性更好、模具结构要求低的特点，所以单臂机械手在目前国内冲压工厂新线的规划中亦被广泛采用。线尾出件系统

线尾出件系统由出料输送带、照明、工件检验台、人工或自动装箱机构及控制系统等构成，其主要任务是将成品冲压件输送至合适的位置以便于人工检查、装箱（或自动装箱）。

安全控制系统

安全防护系统采用围栏和光栅配合，对于高速、高危险

的区域一律要安装安全围栏；而低速运行的区域如板料小车退出的非工作区域需安装安全光栅，若光栅被遮挡则安全系统中会有报警提示。

在安装安全围栏的封闭区域内安装安全门，当生产或维修人员需要进入封闭单元时，首先需要向安全门控制盒发出进入的请求，此时单元内的设备将运行至安全位置并切断电源供应，安全指示灯指示安全后人员方可进入作业。在每个封闭区域内还设置有逃生门，主要是当区域内出现意外情况时供人员紧急撤出使用。逃生门只允许从单元内部打开，当逃生门在打开状态时整线设备都处于安全状态。为避免设备误动作并方便生产人员操作，整线集成所有端拾器的光电传感器和模具内安装的工件到位检测传感器，对生产全过程进行有效跟踪，当零件意外掉落或工件在模具内的位置不正确时，传感器检测出意外情况发生就会阻止系统继续运行以保护设备或模具。

早期人工冲压线自动化改造存在问题与解决措施

对早期人工冲压线做自动化改造时，通常遇到的问题是压机工作台形式、设备主要参数（滑块行程、每分钟冲次数）、废料收集与传输形式三方面存在的不足。

压机工作台形式

早期压力机的工作台通常为固定式或前后移动的单工

作台，这两种形式在更换模具时停机时间长，设备利用率偏