壓力機及自動送料係統（tǒng）現狀及發展趨勢

衝壓加工是金屬成形中最（zuì）有效的加（jiā）工方法之一,通過（guò）衝壓設備（bèi）的衝壓力（lì）,使模（mó）具（jù）中板件（jiàn）發生塑性變形,以此來獲得一定的形狀、大小和性能的產品組件.隨（suí）著現代製造技術的發展（zhǎn）,衝壓技術（shù）也趨向於高速度、自動化和柔性化.在衝壓（yā）生產（chǎn）過程中,傳統的手工操作和手動裝（zhuāng）卸等生產方式無法滿（mǎn）足機械、電子、國防、汽車、家電等高速（sù）發展的需求.衝壓生產中應用自動化設備（bèi）取代人工操作（zuò）,實現自動化生產,極大提高生產效率及質量,是（shì）現代（dài）衝壓生（shēng）產技術的重要（yào）發展方向之一.

壓力機現狀與發展趨勢

大型多連杆壓力（lì）機

汽車覆蓋件拉延（yán）成形時，受（shòu）材料性能的限製，普通低碳鋼允許（xǔ）的拉延速度為18-24m／min，壓機拉延速（sù）度超過（guò）此值，零件就會拉裂報廢，普通（tōng）的曲柄壓力機滑塊運行速度曲線近似正弦曲線（xiàn）。隻能完成70ram以下（xià）的簡單淺拉伸（shēn），不能滿足高檔轎車汽車（chē）覆蓋件(車門（mén）、頂（dǐng）蓋等)的深拉伸(>250mm)，因此衝壓生產線打頭設備均采用多連杆技（jì）術。多連杆壓機（jī）運動特性是快速下降，在（zài）進行拉伸區域 (300mm 左右)速度低而均勻，拉伸完成後，滑塊快速回程，既滿足了低速拉伸工藝的要求，又提高了壓（yā）力機的生產率。

大型多工位壓力機

大型多工位壓力機是目前世界上最先進、最高效的板材衝（chōng）壓設（shè）備，它代表了目前車身（shēn）覆蓋件衝壓成形的（de）最高水平和發展方向。大（dà）型多工位壓力機一般由拆垛機、大型壓力機（jī）、自動送料係統和碼垛（duǒ）係統等組成。其生產（chǎn）節拍可達16~25/min，是手工送料流水線的4～5倍，是單機聯線自動化生產線的2～3倍，具有生產效率高（gāo），製件質量高的特點，特別適合汽車衝壓（yā）件大批量生產。

據美國精密鍛壓協會統計，美國三大汽車公司（sī）680多條衝壓線中有70％為多工位壓力機；日本在美國的35條衝壓線中有24台多工位壓力機，占69％；日本國內（nèi）的250條衝壓線中，有80多條多工位壓力機，占32％。在我國，由於（yú）大型多工位壓力機技術積累尚不足，目前能夠（gòu）用於大型覆（fù）蓋件衝（chōng）壓（yā）的多工位壓力機還是（shì）空白，多采（cǎi）用（yòng）國外進口設備（bèi）（例如：德（dé）國Schuler等）。另一方麵，大型多工位壓力機在我國汽車（chē）行業（yè）的應用（yòng）剛剛起（qǐ）步，諸多（duō）中小型汽車（chē）鍛衝（chōng）壓（yā）企業，受資金（jīn）有限（xiàn）、生產應用經驗不足、工廠場地麵積受限等因素製約，依（yī）然傾向於采用相（xiàng）對成熟、可（kě）靠的單機聯線自動化衝壓線（xiàn）。

自動送（sòng）料係統現狀（zhuàng）與發展趨勢

壓力機（jī）之間使用多軸伺服傳送機構一次性在壓力（lì）機（jī）之間搬運零件，雖然不同生產廠商的壓力機機構各不相同（tóng），但大體上可以分為兩大類：

一種是在壓力機的縱軸線上安置多自由度搬（bān）運機器人，機器人可以（yǐ）沿（yán）壓力機軸線縱向（xiàng）移動；

另一（yī）種是在兩台壓力機的立（lì）柱前後安置的平行機械手臂，通過一根橫杆形式的末端拾取器搬運零件。

機器人自動送料係統

在我國，在近年來的新建和傳統衝壓線（xiàn）聯線自（zì）動化（huà）改造中，多使用機（jī）器人自動化送料係統。機器人自動化生產線，通過更換（huàn）端拾器，適合多車型（xíng）的（de）生產，柔（róu）性更高。其通（tōng）常配置為（wéi）5～6台壓力（lì）機， 拆垛 、上下料機械手 、穿梭翻轉小車（chē）和碼垛係統等 。全（quán）線長（zhǎng）度60m 左右，具（jù）有衝壓質量穩定可（kě）靠、生產（chǎn）安全性高和柔性好的特點。由於上下工位壓力機的間距大，工件傳輸效率較低，生產節拍一般為 6～ 9 spm。

機械手臂自動化送料係統

機械手臂自動化送料係統主要由板料拆（chāi）垛係統、板料對（duì）中係統、壓機間（jiān）快速送料傳送係（xì）統組成。由於能夠縮短壓力機的間距，工件傳輸效率較高，生產（chǎn）節拍（pāi）一般為8～15 spm。近幾年來，國內外壓力機供應商在全自動關鍵技（jì）術上又取得很大進展並得（dé）到成熟應用，例如全自動換模係統、拉伸墊數字控製技術和功能完善的觸摸屏監控技術等（děng），使單機聯線生產效率（lǜ）逐年提升（shēng）。其中，全自動換模係統隻需要操作人員在（zài）觸摸屏上設置好模具號，模具更（gèng）換的全過（guò）程由壓力機自動完成，整個過程（chéng）最多需要5min。

全自動換模係統的主要功能（néng）包括（kuò）：

(1)平衡器與氣墊（diàn）壓力自動調整功能；

(2)裝模（mó）高（gāo）度、氣墊行程自動調整功能，定位調整精度達0．Imm：

(3)模具自動夾緊、放（fàng）鬆功能；

(4)高速移動工作台自動開進開出功能。

多工位衝壓（yā）自動化

多工位衝壓方式就是把（bǎ）多道工序的（de）模具（jù）安排在（zài）一台衝床上，利用衝床滑塊的一次往（wǎng）複，使分別安裝在機（jī）床上落料、衝孔、折彎、拉（lā）伸、切邊等多副模具同時動作，並且在一個往返周期中，將料片從首工位搬移到模具的下一步工位中。衝壓後工件（jiàn）依次（cì）通過多工位的移（yí）送橫杆的搬送一直到模（mó）具的最後一（yī）道工序並放置到產品傳送（sòng）帶上，由人工檢查和裝箱。通過與衝床曲軸相連接的編碼器與衝床曲軸（zhóu）角度保持完全同步運行（háng），在衝（chōng）床一個作業周期（qī）內，根據編碼器反饋數據控（kòng）製伺（sì）服電（diàn）機使其三條軸按照事先編好的運動軌跡進行準確精密的搬送定位，完成產品在模具間工位的搬運，從而實現了衝壓生產高速、高精度和全（quán）自動化。

多工位衝壓特征

在（zài）一個衝壓生產鏈上用不同工藝（yì）的衝壓模具用機械手（shǒu）或其他自動化設施，采用模具或者零件移動完成（chéng）工件（jiàn）衝壓加工額定模（mó）具叫（jiào）多工位模。

串聯（多機連線自動化）

壓力機之間使用多軸伺服傳送（sòng）機（jī）構一次性在壓力機之間搬運零件，是在壓力機的（de）縱軸線上安置（zhì）多自由度搬運機器人，機器人（rén）可以沿壓力機軸線（xiàn）縱向移動；

機器（qì）人自動送料係統

在我國，在近（jìn）年來（lái）的新（xīn）建和傳統衝壓線聯線自動（dòng）化改造中，多（duō）使用機器人自動化送料（liào）係統。機器人自動（dòng）化生產線，通過更換端拾器，適合多車型的生產，柔性更高。其通常（cháng）配置為5～6台壓力機， 拆垛 、上下料機械手 、穿（chuān）梭翻（fān）轉小車和碼垛係統等（děng） 。全線長度60m 左右，具有衝壓質量穩定可靠、生（shēng）產安全性高（gāo）和柔性（xìng）好的特點。由於上下工位壓力機的間距大，工件傳輸效率較（jiào）低，生產節拍一般為 6～ 9 spm。

伴隨著電（diàn）子（zǐ）技術的發展，聯機、聯線、聯網等技術（shù）得（dé）到了充（chōng）分應用，我國衝壓設備自動化技術升級改造呈現出以下趨勢，總結如下：

(1)單機聯線（xiàn）自動化衝（chōng）壓線與大型多工位壓力機 是當（dāng）今大型衝壓設各自動化技術發展的兩大趨勢。但是用於大型（xíng）覆蓋件衝壓（yā）的多工位壓力機在我國汽車工業中的應用（yòng）幾乎（hū）是空白，這是我國（guó）衝壓裝備業與歐美發達國家的主要差距。

(2)經過近年來的新建和改造，部分生產線采用了單臂（bì）機械手、雙臂機械手等輸送係統，為國內衝壓生產技術（shù）與歐美汽車工業接軌奠定了（le）基礎。

(3)鑒於我國汽車工業生（shēng）產集中度較（jiào）低，新車型換代越來（lái）越頻繁的客觀事實，在未來幾年，單（dān）機聯線自動化衝壓線仍然是發展主力。

三合一送料機+伺服剪切定位+90度旋轉定位輸送+五機連線獨立工位機械手連線自動化生產線

雙工位拆垛機械手+多工位生產線機械手生產線
高張力板三（sān）合（hé）一送料（liào）機衝壓（yā）自動化生產（chǎn）線
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