自動(dòng)化生產(chǎn)線的案例
自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線過程特性淺析
(2)針對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍快的特點(diǎn)，現(xiàn)場工作人員更應(yīng)注重預(yù)防性參數(shù)確認(rèn)、維護(hù)和點(diǎn)檢，減少事后檢驗(yàn)，從而避免較高的成本損失。
——文章選自《鍛造與沖壓》2022年第13期
【專業(yè)知識(shí)】沖壓生產(chǎn)線的自動(dòng)化方式到底該如何選擇？？專業(yè)！
自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線主要有：級(jí)進(jìn)模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，因其各自所具備的特點(diǎn)，被應(yīng)用于生產(chǎn)不同的汽車鈑金制件，以其各自獨(dú)有的優(yōu)勢，在汽車自動(dòng)化、高效生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大作用。對(duì)此3 條沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線各自特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比及分析，依據(jù)其特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)線的選擇方式進(jìn)行說明。故可方便各企業(yè)結(jié)合自身制件特點(diǎn)，在自動(dòng)生產(chǎn)線的選擇方面作以參考。
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，造車四大工藝沖壓行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。為適應(yīng)不斷增長的產(chǎn)量，各種自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)運(yùn)而生，并隨著不件產(chǎn)品的特征需求，被賦予不同的生產(chǎn)方式。為方企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)選擇不同的生產(chǎn)方式，文章對(duì)常見的沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行分類：級(jí)進(jìn)模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，并對(duì)各生產(chǎn)線特點(diǎn)及選擇方式作以簡要剖析。
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的選擇因素
一般綜合考慮以下因素來選擇沖壓生產(chǎn)線的種類。
（1）產(chǎn)品材質(zhì)：包括材料種類、成形性能、硬度等，來衡量選用卷材或者料片成形。
（2）材料厚度：協(xié)同材質(zhì)一同考慮來選擇沖壓機(jī)床噸位，以及送料機(jī)構(gòu)的配套形式。
（3）月供需量：評(píng)估產(chǎn)能，確定生產(chǎn)節(jié)拍，權(quán)衡選擇自動(dòng)線種類。
（4）沖壓產(chǎn)品體積及造型難易程度：通過造型復(fù)雜度及產(chǎn)品質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮模具設(shè)計(jì)方式及對(duì)應(yīng)沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)方式。
展開 自動(dòng)化技術(shù)在沖壓生產(chǎn)線建設(shè)中的應(yīng)用
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線是汽車覆蓋件沖壓生產(chǎn)的重要組成部分，在新建沖壓生產(chǎn)線的前期規(guī)劃中，要結(jié)合汽車覆蓋件的生產(chǎn)特點(diǎn)，合理規(guī)劃生產(chǎn)線的功能與主要設(shè)備。自動(dòng)化生產(chǎn)線的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在生產(chǎn)節(jié)拍的提升、沖壓件成本的降低以及沖壓件品質(zhì)的提高等。本文結(jié)合我廠沖壓生產(chǎn)線的建設(shè)，闡述了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于效率提升、質(zhì)量提升以及成本降低方面的貢獻(xiàn)，供工藝設(shè)計(jì)人員參考。
生產(chǎn)線規(guī)劃和設(shè)備選型
自動(dòng)化生產(chǎn)線規(guī)劃的背景
為適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)大型化、集成化特點(diǎn)，滿足高標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本降低、安全環(huán)保及職業(yè)健康等多方面要求，工廠原有手工生產(chǎn)線無法應(yīng)對(duì)，需新建大型自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線來適應(yīng)公司的發(fā)展需求。為此，規(guī)劃建設(shè)了一條應(yīng)對(duì)大型零件生產(chǎn)的沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線。
自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備選型
沖壓車間的生產(chǎn)工藝主要有沖壓毛坯的生產(chǎn)和沖壓覆蓋件的生產(chǎn)，其他還有試模、模具維修、沖壓件返修、廢料輸送等輔助工作。
壓機(jī)設(shè)備的參數(shù)根據(jù)各車型零件的生產(chǎn)工藝確定，零件均在4序內(nèi)完成沖壓，A、B、C各車型最大零件的沖壓力如表1所示。
根據(jù)上表沖裁力需求，為保障壓力機(jī)設(shè)備能力持有約10%的成形余裕度，首臺(tái)壓力機(jī)選型2400t，后續(xù)三臺(tái)壓力機(jī)選型1000t。考慮車型零件品種數(shù)量較多，為了適應(yīng)多規(guī)格品種零件的生產(chǎn)，增加生產(chǎn)線柔性，生產(chǎn)線搬運(yùn)設(shè)備選用機(jī)器人，線首拆跺、上料及線尾下料采用6軸機(jī)器人，線間傳輸采用直線7軸機(jī)器人。全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線如圖1所示。
展開 自動(dòng)化技術(shù)在沖壓生產(chǎn)線建設(shè)中的應(yīng)用
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線是汽車覆蓋件沖壓生產(chǎn)的重要組成部分，在新建沖壓生產(chǎn)線的前期規(guī)劃中，要結(jié)合汽車覆蓋件的生產(chǎn)特點(diǎn)，合理規(guī)劃生產(chǎn)線的功能與主要設(shè)備。自動(dòng)化生產(chǎn)線的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在生產(chǎn)節(jié)拍的提升、沖壓件成本的降低以及沖壓件品質(zhì)的提高等。本文結(jié)合我廠沖壓生產(chǎn)線的建設(shè)，闡述了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于效率提升、質(zhì)量提升以及成本降低方面的貢獻(xiàn)，供工藝設(shè)計(jì)人員參考。
生產(chǎn)線規(guī)劃和設(shè)備選型
自動(dòng)化生產(chǎn)線規(guī)劃的背景
為適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)大型化、集成化特點(diǎn)，滿足高標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本降低、安全環(huán)保及職業(yè)健康等多方面要求，工廠原有手工生產(chǎn)線無法應(yīng)對(duì)，需新建大型自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線來適應(yīng)公司的發(fā)展需求。為此，規(guī)劃建設(shè)了一條應(yīng)對(duì)大型零件生產(chǎn)的沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線。
自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備選型
沖壓車間的生產(chǎn)工藝主要有沖壓毛坯的生產(chǎn)和沖壓覆蓋件的生產(chǎn)，其他還有試模、模具維修、沖壓件返修、廢料輸送等輔助工作。
壓機(jī)設(shè)備的參數(shù)根據(jù)各車型零件的生產(chǎn)工藝確定，零件均在4序內(nèi)完成沖壓，A、B、C各車型最大零件的沖壓力如表1所示。
根據(jù)上表沖裁力需求，為保障壓力機(jī)設(shè)備能力持有約10%的成形余裕度，首臺(tái)壓力機(jī)選型2400t，后續(xù)三臺(tái)壓力機(jī)選型1000t。考慮車型零件品種數(shù)量較多，為了適應(yīng)多規(guī)格品種零件的生產(chǎn)，增加生產(chǎn)線柔性，生產(chǎn)線搬運(yùn)設(shè)備選用機(jī)器人，線首拆跺、上料及線尾下料采用6軸機(jī)器人，線間傳輸采用直線7軸機(jī)器人。全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線如圖1所示。
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淺談綠色自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線設(shè)計(jì)
實(shí)現(xiàn)鍛造生產(chǎn)技術(shù)革新和鍛造生產(chǎn)線自動(dòng)化是我國鍛造企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)，也是我國鍛造行業(yè)走向世界的一級(jí)階梯，打破陳舊的生產(chǎn)模式，積極探索研發(fā)適合我國鍛造生產(chǎn)的新技術(shù)、新裝備，是我國鍛造行業(yè)的發(fā)展方向。
我國的鍛造生產(chǎn)線長期以來一直處于半機(jī)械、半人工的生產(chǎn)狀態(tài)，小鍛件的中轉(zhuǎn)搬運(yùn)基本上都由人工實(shí)現(xiàn)，大鍛件的中轉(zhuǎn)搬運(yùn)由機(jī)械手實(shí)現(xiàn)，設(shè)備和機(jī)械手之間的信號(hào)傳遞采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，靠人工判斷進(jìn)行操作，生產(chǎn)效率低下、依賴工人經(jīng)驗(yàn)等都造成了產(chǎn)品難以走向國際市場。
隨著鍛造產(chǎn)品需求量的逐步加大，產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，我國鍛造生產(chǎn)模式受到越來越大的沖擊，鍛造生產(chǎn)線正面臨著新線高起步和舊線改造的局面，實(shí)現(xiàn)鍛造生產(chǎn)技術(shù)革新和鍛造生產(chǎn)線自動(dòng)化是我國鍛造企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。本文所述鍛造自動(dòng)化生產(chǎn)線是以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線高度自動(dòng)化為理念進(jìn)行的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)及應(yīng)用。
生產(chǎn)線設(shè)計(jì)思路
物流設(shè)計(jì)思路
在車間布置上，盡可能考慮工件加工的工藝順序，盡量保證工件加工的流水線性。從材料接收到下料，從鍛造到熱處理，經(jīng)過噴丸再到最終入庫，這樣的布局保證了鍛件生產(chǎn)的流水性。因此必須要對(duì)生產(chǎn)線的物料流通進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證鍛件的順利流通，提高生產(chǎn)的效率。
曲軸自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線的物流設(shè)計(jì)的宗旨是：將材料切斷、毛坯鍛壓、中間庫存、熱處理、后處理各個(gè)工藝，布置在同一個(gè)車間的同一個(gè)生產(chǎn)流水線上，如圖1所示。實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品從原材料到成品入庫的整個(gè)流程在同一條直線上完成，避免了車間的轉(zhuǎn)運(yùn)及工序間遠(yuǎn)距離的轉(zhuǎn)運(yùn)，既縮減了物流的工作量又方便生產(chǎn)管理。生產(chǎn)線設(shè)置了中間庫存區(qū)，中間庫存用于存放控溫冷卻后的半成品，每個(gè)部品約有1.5天的庫存量，以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)線的設(shè)備停止及生產(chǎn)線前后工序之間的部品生產(chǎn)安排，便于生產(chǎn)計(jì)劃的靈活調(diào)整，也便于后工序產(chǎn)品需求變更時(shí)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。
展開 淺析集煙罩人工沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化改造
現(xiàn)狀分析
沖壓工藝是廚電行業(yè)最重要的工藝之一，隨著廚電行業(yè)的飛速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的競爭、人工成本的不斷增加，企業(yè)降本的壓力逐年加劇，帶動(dòng)了沖壓自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展。多數(shù)傳統(tǒng)的人工手動(dòng)作業(yè)方式，已逐漸更新為自動(dòng)化的作業(yè)方式。為提升人工沖壓線生產(chǎn)效率、優(yōu)化成本，對(duì)人工沖壓線進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造，在對(duì)傳統(tǒng)的人工手動(dòng)沖壓作業(yè)生產(chǎn)線改造時(shí)，需本著提升制造技術(shù)水平。重點(diǎn)提高沖壓線輸送系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少作業(yè)人數(shù)，改善人工勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)的安全性，降低制造成本。
全面掌握現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品工藝的各種數(shù)據(jù)，諸如生產(chǎn)線基本配置、壓力機(jī)對(duì)自動(dòng)化適應(yīng)程度、壓力機(jī)間距情況、物流方式等，是生產(chǎn)線自動(dòng)化改造工作開始的基礎(chǔ)。另外，還需對(duì)在線生產(chǎn)產(chǎn)品做全面剖析，是否適合自動(dòng)化生產(chǎn)、是否需要對(duì)現(xiàn)有加工工藝調(diào)整、是否需要對(duì)專用工裝進(jìn)行調(diào)整改造等。綜合以上設(shè)備與產(chǎn)品工藝，制定成本最優(yōu)改造方案。
現(xiàn)有設(shè)備分析
圖1 集煙罩人工沖壓線
圖2 產(chǎn)品的沖壓工序
以方太電器工廠集煙罩人工沖壓線為例，如圖1所示。根據(jù)現(xiàn)場場地與產(chǎn)品工藝布置生產(chǎn)線。集煙罩產(chǎn)品生產(chǎn)工藝根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)不同需要10 到11 道沖壓工序。所以，生產(chǎn)線的布置將以最多工序?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)設(shè)置設(shè)備數(shù)量。11 臺(tái)壓機(jī)設(shè)備由于場地限制無法按照傳統(tǒng)模式一線排開，現(xiàn)場采用分段模式，用過渡的高空輸送線將產(chǎn)品流進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)連線生產(chǎn)。整線生產(chǎn)配置作業(yè)人員13 名。壓機(jī)間產(chǎn)品物流采用滾筒線的形式單個(gè)連續(xù)傳輸。現(xiàn)有人工生產(chǎn)模式生產(chǎn)線，是單臺(tái)設(shè)備形式上的擺放在一起，無法實(shí)現(xiàn)整線的自動(dòng)生產(chǎn)。
產(chǎn)品沖壓工藝分析
根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)在產(chǎn)品開發(fā)階段確定了產(chǎn)品的沖壓工序，如圖2 所示，一般的集煙罩產(chǎn)品分為10 道工序。結(jié)合上述生產(chǎn)線的排布，M1、M2 工序?yàn)榍皟膳_(tái)設(shè)備生產(chǎn)，不與后面的生產(chǎn)設(shè)備在一條線上。
展開 通過 CNC 加工和精密夾具提升自動(dòng)化生產(chǎn)線效率
自動(dòng)化生產(chǎn)線已成為現(xiàn)代工業(yè)的支柱，幫助企業(yè)提升產(chǎn)能、改善一致性并降低人工成本。而這些系統(tǒng)的順利運(yùn)行，離不開一系列關(guān)鍵組件，尤其是精密的夾具、治具和液壓集成塊（液壓分配塊）——這些大多是通過先進(jìn)的 CNC 加工技術(shù)制造而成。本文將深入探討 CNC 加工如何在自動(dòng)化生產(chǎn)線中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并解釋諸如線切割?yuàn)A具和液壓集成塊為何對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率至關(guān)重要。
CNC 加工在現(xiàn)代制造中的作用
CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控）加工是一種減材制造方式，它通過預(yù)編程的軟件控制刀具和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。該技術(shù)可以對(duì)鋁、不銹鋼、鈦合金以及工程塑料等材料進(jìn)行高精度的加工，并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的重復(fù)制造。
在自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境中，CNC 加工的核心作用包括：
高精度： 夾具、治具和液壓集成塊等組件往往需要微米級(jí)公差，CNC 加工可確保此類精度。
高度重復(fù)性： 一旦完成程序設(shè)定，CNC 可重復(fù)加工出一致性極高的零件，適用于大批量生產(chǎn)。
復(fù)雜幾何形狀： 例如線切割?yuàn)A具，其復(fù)雜輪廓和高配合要求，必須依賴 CNC 精密加工。
材料多樣性： CNC 加工適用于多種材料，是自動(dòng)化設(shè)備所需各類零部件的理想制造方式。
線切割?yuàn)A具的重要性
線切割?yuàn)A具（通常采用電火花線切割 EDM 制作）用于在加工過程中牢固固定復(fù)雜或精細(xì)的零件。它們對(duì)確保加工精度至關(guān)重要，廣泛應(yīng)用于模具嵌件、齒輪或電子零件的加工中。
在自動(dòng)化產(chǎn)線上，線切割?yuàn)A具的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
穩(wěn)固定位： 防止加工中出現(xiàn)振動(dòng)或移動(dòng)，確保產(chǎn)品質(zhì)量一致。
提升節(jié)拍： 合理設(shè)計(jì)的夾具可縮短上下料時(shí)間，提升整體效率。
標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)： 可在多臺(tái)設(shè)備間通用，確保產(chǎn)品尺寸一致性。
展開 虛擬實(shí)景仿真技術(shù)在自動(dòng)化連桿鍛造生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
虛擬實(shí)景仿真技術(shù)已成為數(shù)字化工業(yè)制造技術(shù)和生產(chǎn)流水線的重要應(yīng)用環(huán)節(jié)，針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品利用該技術(shù)可優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過虛擬實(shí)景仿真技術(shù)，避免或減少物理模型的制作，縮短開發(fā)周期，降低成本；通過建設(shè)數(shù)字化虛擬工廠，直觀地展示工廠、生產(chǎn)線、產(chǎn)品虛擬樣品以及整個(gè)生產(chǎn)過程，為員工培訓(xùn)、實(shí)際生產(chǎn)制造和方案評(píng)估帶來便捷。使企業(yè)內(nèi)各負(fù)責(zé)部門之間的交流變得更加容易，不僅大大縮短了企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，而且也為其產(chǎn)品的宣傳、銷售贏得了先機(jī)。隨著鍛造自動(dòng)化技術(shù)向著數(shù)字化、信息化、智能化的快速發(fā)展，虛擬實(shí)景仿真技術(shù)越來越多的應(yīng)用于鍛造技術(shù)領(lǐng)域，特別是在鍛造自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)階段更體現(xiàn)了這種技術(shù)的優(yōu)越性和先進(jìn)程度。
方案設(shè)計(jì)
一拖公司通過對(duì)虛擬實(shí)景仿真技術(shù)的持續(xù)性研究，首次在二重集團(tuán)研制的新型4000t熱模鍛壓力機(jī)連桿自動(dòng)化鍛造示范線設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行了應(yīng)用，取得了較好的效果。所開發(fā)的這條示范線，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、鏈軌節(jié)、小排量汽車曲軸、齒輪等批量化生產(chǎn)。生產(chǎn)線采用具有總線控制系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)，由加熱單元體、鍛造單元體、熱處理單元體、自動(dòng)碼垛單元等組成，加熱單元體具有加熱、自動(dòng)上料、自動(dòng)溫控坯料篩選、爐體快換等功能；鍛造單元體以一臺(tái)4000t的熱模鍛壓力機(jī)為主，采用步進(jìn)式送料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工位之間的快速傳遞，通過主機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、物料傳遞系統(tǒng)、上下頂出系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的同步功能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多工步鍛造成形。
生產(chǎn)線設(shè)計(jì)
作為鍛造生產(chǎn)線的初期規(guī)劃，國外比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想首先是根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝分析和成形仿真分析，確定最佳成形工藝方案，然后根據(jù)成形工藝以及市場需求選擇合適的設(shè)備，設(shè)備選型結(jié)束后，開始進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)線工藝布局設(shè)計(jì)，然后通過實(shí)景仿真對(duì)生產(chǎn)線工藝布局進(jìn)行優(yōu)化提升，最后確定相關(guān)的廠房、物流、倉儲(chǔ)等配套設(shè)施。國外的設(shè)計(jì)理念是自動(dòng)化技術(shù)服務(wù)于設(shè)備，設(shè)備服務(wù)于工藝。工藝是整個(gè)設(shè)計(jì)的主線和綱領(lǐng)。
展開 99套流水線生產(chǎn)線設(shè)備圖紙
充電器測試自動(dòng)流水線
創(chuàng)維WIFI自動(dòng)化測試生產(chǎn)線設(shè)備
大型機(jī)器人裝配流水線
彈簧圈自動(dòng)化生產(chǎn)線3D模型圖紙 step格式
底部噴碼輸送流水線
地板生產(chǎn)線
電鍍生產(chǎn)線
電機(jī)生產(chǎn)線3D數(shù)模圖紙 STEP格式
電子產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)流水線設(shè)備
斷水閥生產(chǎn)流水線
非標(biāo)生產(chǎn)線3D模型圖紙 Solidworks設(shè)計(jì)
非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)線
高鐵車門生產(chǎn)裝配流水線
工業(yè)洗箱機(jī)自動(dòng)化流水線
硅片流水線供料
滾筒流水線(STP)
國外面包生產(chǎn)線模型3D圖紙 IGS格式
機(jī)器人操作的自動(dòng)化生產(chǎn)線3D模型圖紙 STEP格式
機(jī)器人生產(chǎn)線簡易模型3D圖紙 IGS格式
擠壓機(jī)（流水線）
精細(xì)化后的自動(dòng)化生產(chǎn)線3D模型圖紙 Solidworks設(shè)計(jì)
精細(xì)化后的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)
零件加工流水線零件分類工位
流水線氣動(dòng)升降機(jī)
流水線設(shè)備(X-T)
流水線生產(chǎn)線3D數(shù)模圖紙 Solidworks設(shè)計(jì)
鋁箔杯包裝線(成型包裝生產(chǎn)線)3D模型圖紙 Solidworks設(shè)計(jì)
米精煉廠3D模型圖紙 IGS格式圖檔
展開 自動(dòng)化鏈軌節(jié)鍛造生產(chǎn)線
圖1 190mm節(jié)距鏈軌節(jié)簡圖
自動(dòng)化鏈軌節(jié)鍛造生產(chǎn)線
自動(dòng)化鏈軌節(jié)鍛造生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍為4～5s/件，連續(xù)運(yùn)行時(shí)每小時(shí)產(chǎn)量可達(dá)700余件，主要生產(chǎn)190mm～203mm節(jié)距的多種鏈軌節(jié)鍛件產(chǎn)品。主機(jī)型號(hào)為PK3150熱模鍛壓力機(jī)，最大負(fù)載3150噸，其機(jī)架和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)專為高負(fù)載和精密生產(chǎn)而設(shè)計(jì)，特別適合大批量鍛件的自動(dòng)化生產(chǎn)。整條生產(chǎn)線配置了自動(dòng)上料裝置、脫模劑自動(dòng)噴霧系統(tǒng)、工件控溫輸送系統(tǒng)、快速換模系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)工件從上料到產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)。正常生產(chǎn)時(shí)，整條生產(chǎn)線僅需要三名操作人員，主要負(fù)責(zé)加熱爐和主機(jī)面板的控制，生產(chǎn)線異常處理和全線巡視。
自動(dòng)化鏈軌節(jié)鍛造生產(chǎn)線的整體長度約為80.2m，寬度約12.5m，分別由上料裝置、中頻加熱爐、料溫分選裝置、熱模鍛壓力機(jī)、鍛件輸送鏈、余熱淬火裝置、回火爐組成，各部分之間均通過滑道或傳送鏈連接，其設(shè)備組成、功能及特點(diǎn)分別介紹如下。
自動(dòng)上料系統(tǒng)
近年來，在鍛造生產(chǎn)中，采用感應(yīng)加熱的廠家越來越多，但感應(yīng)加熱的上下料卻大都需要人工完成，一般需要1～2名操作人員。人工上料增加了用工成本，同時(shí)人為因素不可避免的會(huì)影響生產(chǎn)效率。自動(dòng)上料系統(tǒng)的采用可以消除此影響，更好的發(fā)揮感應(yīng)加熱的優(yōu)勢。
自動(dòng)化鏈軌節(jié)鍛造生產(chǎn)線的上料系統(tǒng)由翻轉(zhuǎn)加料斗、振動(dòng)提升上料機(jī)、水平輸送機(jī)和壓輥推料機(jī)構(gòu)組成，如圖2所示。
圖2 自動(dòng)上料系統(tǒng)
生產(chǎn)開始前，操作人員將裝滿棒料的料筐放置在翻轉(zhuǎn)加料斗中，油缸推動(dòng)料斗翻轉(zhuǎn)，將棒料倒入振動(dòng)提升上料機(jī)的振動(dòng)斗內(nèi)，振動(dòng)斗每隔一段時(shí)間，通過振動(dòng)將棒料送入提升上料機(jī)的提升鏈底部，通過提升鏈將棒料有序送入水平輸送機(jī)的軌道中，棒料通過傳送鏈送至壓輥推料機(jī)構(gòu)處，操作人員可在加熱系統(tǒng)控制面板上調(diào)整進(jìn)料速度，控制壓輥轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整生產(chǎn)節(jié)拍。
展開 自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線的控制分析
重型汽車前軸鍛造生產(chǎn)線由于涉及設(shè)備較多，工序較長。而實(shí)現(xiàn)此類生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制，則需要處理的信息量較大，過程繁瑣。下面以前軸鍛造為例，對(duì)自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線的控制進(jìn)行分析。
前軸鍛造工藝過程與生產(chǎn)線主要設(shè)備配置
前軸鍛造的工藝過程為：料段加熱、輥鍛制坯、壓彎、預(yù)鍛、終鍛、切邊、校正。
圖1 前軸鍛造工藝過程流程圖
所需設(shè)備為：中頻感應(yīng)電爐、φ930mm自動(dòng)輥鍛機(jī)、120MN熱模鍛壓力機(jī)、16MN切邊壓力機(jī)、20MN液壓校正機(jī)、機(jī)器人及石墨站、毛邊輸出鏈、鍛件輸出懸掛鏈等。其他必備的壓縮空氣、水（軟化水、自來水）、電、天然氣等。
實(shí)現(xiàn)鍛造生產(chǎn)線自動(dòng)化的條件
前軸鍛造生產(chǎn)的步驟:人工上料→感應(yīng)加熱→輥鍛機(jī)自動(dòng)輥鍛制坯→壓彎→預(yù)鍛→終鍛→切邊→校正。
生產(chǎn)線區(qū)域劃分
為簡化通訊便于控制，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行區(qū)域劃分：⑴電爐區(qū)域，該區(qū)域包括人工上料、中頻電爐，屬于半開放區(qū)；⑵輥鍛區(qū)域，該區(qū)域包括自動(dòng)輥鍛機(jī)及機(jī)械手、1號(hào)機(jī)器人；⑶鍛造區(qū)域，鍛造主機(jī)、噴淋機(jī)器人及石墨站、2號(hào)機(jī)器人、4號(hào)機(jī)器人；⑷切邊區(qū)域，切邊壓力機(jī)、5號(hào)機(jī)器人；⑸校正區(qū)域，20MN液壓校正機(jī)、6號(hào)機(jī)器人；⑹懸鏈區(qū)域，毛邊輸送鏈、鍛件懸掛鏈。
自動(dòng)化控制的初始條件
自動(dòng)化控制的初始條件如表1所示。
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汽車沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線規(guī)劃及注意事項(xiàng)
一、實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化的意義
傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)線，雖然在建設(shè)初期投入相對(duì)較小，但隨著市場需求的擴(kuò)大，其固有的效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)越來越影響企業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)化生產(chǎn)線恰好可以讓這些問題得到解決。較高的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量以及規(guī)模生產(chǎn)條件下更低的單件生產(chǎn)成本，正是自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)大型車身覆蓋件生產(chǎn)而言，這些優(yōu)點(diǎn)更為突出。因而，現(xiàn)今主機(jī)廠一般在大型沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃初期，就會(huì)直接考慮采用自動(dòng)化。
二、沖壓自動(dòng)線的組成
就設(shè)備組成而言，沖壓自動(dòng)線一般包括壓力機(jī)和自動(dòng)化系統(tǒng)，這里主要談?wù)?em>自動(dòng)化部分。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)和線尾出料系統(tǒng)。
圖1
1.拆垛系統(tǒng)
一套完整的沖壓自動(dòng)化拆垛系統(tǒng)主要包括2臺(tái)軌道移動(dòng)式上料小車（每個(gè)上料小車上配備4～8個(gè)活動(dòng)可調(diào)磁力分張器通常為永磁鐵，用于板料的分離）、拆垛手（機(jī)械手或機(jī)器人）、傳送裝置（多為磁性皮帶機(jī)）、板料清洗機(jī)（選項(xiàng)）、板料涂油機(jī)（選項(xiàng)）、板料對(duì)中臺(tái)及控制系統(tǒng)等組成，具體如圖2所示。
展開 壓力機(jī)在沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)工藝
在傳統(tǒng)的沖壓生產(chǎn)線中，前后設(shè)備間板料的搬運(yùn)靠人工手動(dòng)取放。隨著生產(chǎn)節(jié)拍的不斷提升，手工取放料不但無法滿足高節(jié)拍的需求，還帶來了安全隱患。由于人員專注于取放料速度的提升，忽視了設(shè)備運(yùn)動(dòng)的危害，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備壓到人手致傷致殘的事故。因此，代替人工操作的機(jī)械手自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)運(yùn)而生。
自動(dòng)化生產(chǎn)，即采用設(shè)備代替人工實(shí)現(xiàn)前后壓力機(jī)間的板材運(yùn)送。不但避免了人員受傷的風(fēng)險(xiǎn)，還提升了35%左右的生產(chǎn)效率。2005年之后，國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)沖壓零件的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，如雨后春筍般涌現(xiàn)，開啟了沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的大幕。圖1所示為沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線示意圖。
圖1 沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線示意圖
壓力機(jī)主要生產(chǎn)工藝參數(shù)介紹
目前主流壓力機(jī)均為機(jī)械式封閉壓力機(jī)，可適用于薄板零件的沖裁、成形、彎曲、校正、淺拉伸等各種冷沖壓工藝。壓力機(jī)的工藝參數(shù)至關(guān)重要，不僅影響產(chǎn)品的成形質(zhì)量，還對(duì)效率、成本甚至安全有很大影響。下面將就部分壓力機(jī)重要參數(shù)及精度進(jìn)行簡單闡述：
壓力機(jī)基礎(chǔ)
壓力機(jī)的基礎(chǔ)要承受壓力機(jī)的重量和抵抗開動(dòng)壓力機(jī)時(shí)的振動(dòng)力，并將其傳至基礎(chǔ)下的地基上。地基要以能夠可靠承受0.15MPa為前提。地基的強(qiáng)度由土建部門根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。
混凝土基礎(chǔ)必須一次澆灌完成，中間不得間斷。基礎(chǔ)混凝土填實(shí)完畢后應(yīng)立即將表面一次抹平，以后只準(zhǔn)鏟平或磨平。考慮到防油的需要，基礎(chǔ)底部上平面應(yīng)涂防酸水泥等作特殊防護(hù)。
基礎(chǔ)圖所提供的是基礎(chǔ)內(nèi)部尺寸，為安裝壓力機(jī)所需的最小空間尺寸。其所用水泥標(biāo)號(hào)、鋼筋的布置，基礎(chǔ)承載面積大小和基礎(chǔ)壁厚等與強(qiáng)度有關(guān)的指標(biāo)，不能降低。要求基礎(chǔ)承壓能力大于1.95MPa。
導(dǎo)柱同步度
導(dǎo)柱：用于連接橫梁齒輪箱和滑塊，將齒輪箱減速后的運(yùn)動(dòng)傳遞給滑塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滑塊的上下運(yùn)動(dòng)。一般有單點(diǎn)、雙點(diǎn)及四點(diǎn)式，即一個(gè)導(dǎo)柱、兩個(gè)導(dǎo)柱或4個(gè)導(dǎo)柱。
展開 接頭鍛造自動(dòng)化生產(chǎn)線簡介
結(jié)束語
該接頭的自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了整個(gè)鍛造過程的自動(dòng)化，解決了鍛造招工難的問題，使產(chǎn)品質(zhì)量得到了穩(wěn)定，使生產(chǎn)時(shí)間得以延長。但自動(dòng)線的投入，也面臨著新的問題，需要我們的后防力量足夠強(qiáng)大，能夠快速解決隨時(shí)發(fā)生的故障，包括機(jī)械、電器和自動(dòng)化等方方面面。模具壽命有待提高，要保證連續(xù)使用5 個(gè)班以上。產(chǎn)品要有量，減少品種更換次數(shù)。為了能夠在幾年之后還活下去，擺脫無人干活的困境，這些自動(dòng)化方面的困難是我們必須去克服解決的。另外需要注意的是，計(jì)劃上新自動(dòng)線時(shí)，如何保證整體方案可行，能夠順利投產(chǎn)是非常關(guān)鍵的，設(shè)備供應(yīng)商可能為了攬到業(yè)務(wù)，會(huì)答應(yīng)用戶的各種要求，其中的一些細(xì)節(jié)考慮的可能不是很到位，工藝過程也不如用戶熟悉，他能不能最終把存在的問題解決好，就成為了一個(gè)問號(hào)。所以在上項(xiàng)目時(shí)，我們必須要雙方共同探討具體方案，把我們的工藝過程中存在的難點(diǎn)和問題詳細(xì)溝通，供方也要毫無保留的介紹應(yīng)對(duì)措施，也許只有這樣才能取得滿意的結(jié)果，確保項(xiàng)目的最終成功，當(dāng)然這也只是我們的一點(diǎn)淺見，不當(dāng)之處，還請指正。
展開 瑞士GUDEL 自動(dòng)化裝備在自動(dòng)化壓機(jī)線的應(yīng)用
德國全自動(dòng)壓機(jī)線的金屬零件傳輸主要依靠自主開發(fā)的高速傳輸機(jī)械手Speedbar 來完成，而最近幾年，瑞士的Gudel 自動(dòng)化裝備開始陸續(xù)出現(xiàn)在國內(nèi)的壓機(jī)線上，Gudel 自動(dòng)化裝備的更輕量化和更高程度的自動(dòng)化，滿足了用戶的不同需求，并以更高的傳輸效率，在國內(nèi)的壓機(jī)線上推廣，獲得更多汽車廠商的青睞。
隨著汽車合資品牌不斷進(jìn)入中國市場，汽車的制造成本是各大汽車廠商比較關(guān)注的課題，如何能大幅度的降低汽車成本？沖壓設(shè)備是整個(gè)制造環(huán)節(jié)中，耗資較大的一環(huán)，伴隨著產(chǎn)量的不斷提升，各大汽車廠商多數(shù)選擇德國的壓機(jī)線，以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性，因此需要付出更高的成本代價(jià)。瑞士的Gudel自動(dòng)化裝備結(jié)合著國產(chǎn)的JIER品牌壓機(jī)，以更高的性價(jià)比打造出全新的自動(dòng)化生產(chǎn)線，同樣滿足了各大廠商高效率的生產(chǎn)訴求，同時(shí)降低了沖壓設(shè)備方面的投資成本。
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線GUDEL 裝備框架
圖1 全自動(dòng)壓機(jī)線Gudel 自動(dòng)化裝備分布圖
自動(dòng)化沖壓線主要分為三部分，線首的拆垛系統(tǒng)，壓機(jī)間的板材傳輸系統(tǒng)，線尾的成品件輸送系統(tǒng)(圖1)。三個(gè)部分Gudel 采用最簡潔的布局方式，并跟JIER 壓機(jī)緊密配合，可實(shí)現(xiàn)整線15 ～18 次/分的高速行程。同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部分的端拾器全自動(dòng)更換，整線換模時(shí)間最快3 分30 秒。所有的自動(dòng)化控制裝置采用目前最先進(jìn)的Beckhoff 軟PLC 控制系統(tǒng)，同時(shí)采用PSS3000 安全控制系統(tǒng)，保障安全控制的穩(wěn)定性。
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