800t全自动连续模压机生产线

文/万义群·江西江铃专用车辆厂有限公司

800t全自动连续模压机生产线

文/万义群·江西江铃专用车辆厂有限公司

随着汽车行业的快速发展，汽车制造业面临着巨大的挑战，谁能在最短的时间内占据质量与效率的优势，谁就将在激烈的市场竞争中占据绝对优势。

800t全自动连续模生产线应运而生，如图1所示。能满足企业的发展需求，在生产节拍上将占领致胜地位。整线主要由开卷送料系统、压机系统、产品出料系统，排废料系统组成，可实现模具的全自动化生产，达到国内领先水平。生产线实际节拍最高能达到35件/分钟，具有一键换模功能，整线更换产品时间只需要5分钟。同时整线配备了总控制台，在主控台上可完成自动化整线操作，生产信息录入、显示，参数设置，整线过程信息保存、下载等生产管理功能。

图1 800t全自动连续模生产线

800t全自动连续模生产线控制系统

机械压机连续运转控制方式

机械压机采用西门子控制系统控制，能对前后两个工作台进行精准控制，同时整个系统与生产管理系统融为一体，在压机右前立柱上安装一个系统设置触摸屏，通过面板可以设置关于压机的所有控制运行参数。

三合一全自动送料系统同步控制

三合一全自动送料系统采用三菱PLC进行控制，通过转换模块实现与机械压机的通讯，整体的运行方式为：卷料经前端料架小车的人工放料以后直至产品落入成品输送带人工收料，该线为完全自动化生产线。该生产线同时具有自动收卷功能，自动收卷后人工在料架小车上打包料卷。

800t全自动连续模生产线关键技术

800t连续模机械压机主机

机械压机主要分为三大部分，即上、中、下三大部分，第一部分为顶座，在设备顶座上方安装了主电机、离合器和滑块刹车、平衡气缸、顶座润滑的各种分配阀；第二部分为工作平面，主要配备了滑块、设备控制面板、控制台、两个工作台、四个支撑立柱、润滑导轨等。

机械压机工作原理

连续模压机采用闭式双点机械压机，通过上驱动、异向传动控制压机的运转，传动的机械结构为偏心齿轮，滑块的微调采用主电机实现微速调整。

三合一全自动送料系统主线

三合一送料线机械结构主要由以下几部分构成：上料台车、双轴开卷机、入料装置、整平送料机、剪板机、出口托料架及微送料机。

送料系统工作原理

卷料经上料台车自动运输到料架上，通过料架主轴扩张将卷料装紧，入料装置承接开卷后的卷料料头，并将料带送入整平机，当在运输的过程中有料头翘起不平整时，用剪板机将料头剪切移除，被整理平整的板料通过出口托料和微送料机将板料送入模具内部。

一键换模功能与生产管理系统

CPTEK一键换模流程：换模动作开始时，首先进入配方管理界面将需要更换模具的配方进行下载，然后点击模具校验按钮，检查需要更换的模具信息是否一致。若出现模具信号异常，及时进行故障排除，避免影响换模流程的进行。准备工作就绪后，进入压机换模界面，激活压机CPTEK模式并选择相应设备，再次进行模具信息选择确认。进入整线换模操作界面，点击激活换模、换模设备和开始换模按钮后，机器人和压机同时按照程序设定动作运行。

压机CPTEK换模流程

按照冲压工艺流程设计要求，生产线一般采用4序压机模具进行生产，主要包括拉延、翻边、整形和冲孔等工序。每台压机工作台上放置固定的一套模具，每套模具安装模具识别装置对应固定的模具编号。在生产时，采用模具识别线将模具识别装置与压机工作台上的接口相连，实现压机和模具信号的交换。压机控制系统读取每套模具号，在操作屏上调用确认换模信息，只需要一键按下就可以进行压机CPTEK换模，具体流程，如图2所示。

图2 压机CPTEK换模流程

通过完善压机控制程序，实现压机CPTEK换模动作，消除了手动换模的问题。前期手动换模，会出现工作台夹紧/放松故障、开进/开出不到位以及不能联动运行等异常；压机采用CPTEK换模，实现了设备动作连续运行，消除了设备运行中的故障，提高了设备动作的连贯性和稳定性。手动换模，需要进行复杂操作，比如压机上下运行、模具参数的输入设定、模具夹紧/放松、工作台夹紧/放松、栅栏门升起/落下以及工作台开进/开出等操作；压机采用CPTEK换模，消除了换模流程复杂、人工操作容易出错、换模时间长和效率低等问题，提高了生产和劳动效率。

一键换模之三合一送料系统

当上料台车上检测有料时，机械压机启动一键换模，送料系统根据机械压机反馈过来的数据识别当前设备启动生产的产品编号，此编号与送料系统所调用的产品编号一致时，送料系统一键换模的条件满足，吊装好的卷料将自动送入模具内部，在这个过程中，如果卷料有不平整的地方，系统将根据检测反馈过来的数据启动整平功能，将卷料整理平整。同时当压机设置好了具体的生产数量，当生产数量到达之后，剪板机则会将没打完的卷料切断，多余的卷料将自动收回。

生产管理系统强大的功能

生产管理系统能够显示设备整体的运行状态，具体运行的步骤，同时当系统出现故障时，管理系统上能够以红色高亮显示出系统报警。

生产管理系统具备管理所有关于生产方面的信息，能够设置产品批次、班组、显示产品编号、模具编号、物料编号、设置计划产量、显示实际产量，同时能够检测不良产品，当启动一键换模时能够精确显示换模时间，具备显示生产时间的功能。

在生产过程中，系统出现的任何故障均可通过生产管理系统查询，能够将出现的所有故障导出，当连接到打印机时，可以将故障的详细信息打印出来。

生产管理系统画面包含了三合一送料系统的全部画面，能够实时显示送料机和压机的运行状态，可以准确到具体的步骤，实现了实时在线监控的功能。

先进的废料输送系统

废料线废料收集方式

连续模设备的工作台正中部位有一个废料排泄开口，同时多工位的连续模模具设计了合理的排泄出口，冲压出来的废料从压力机底座内部侧面落下到传送带上，连续冲压的废料得以收集，如图3所示。

图3 废料输送机构

废料线控制与运输流程

废料输送线由两部分构成，水平废料输送线和爬坡废料输送线。整体采用三菱PLC和变频器控制，能够设置合理的运行速度，达到实际的生产需求，同时，具有联机和单机、点动、反转等功能。当系统联机后，从压力机底座落下的废料首先经水平废料输送线运输至爬坡线，在废料运输的途中，有全程在线监控功能，能够监视废料的运送情况，当发现任何异常时，按下紧急急停按钮，整线设备将处于停止状态。

现场运行状态

800t全自动连续模生产线运行状态良好，现场实际生产的平均节拍均达到35spm，按每天8小时的工作时间算，加上其他的损耗时间，平均一天能够生产1.2万件合格产品，同时设备主要采用电力控制，使用了变频控制技术，能有效降低能耗。

模具自动化新突破

图4 传感器位置图

目前，我国自动化连续模生产线首料第一工序进给采用手工定位，无自动检测功能，最多只有3组传感器进行检测。我们800t全自动连续模生产线设计了第一序到达感应传感器结构，实现了首料自动检测功能，从图4可以看出，我们一共采用了4组传感器进行检测：

⑴第一组传感器检测原材料是否到达第一序工作位置。

⑵第二组传感器检测步距孔是否准确到达第二序工作位置。

⑶第三组传感器检测产品已经到达最后一序。

⑷第四组传感器检测产品是否已经从产品滑落槽滑出模具。

结束语

全自动化连续模生产线整线只需要两名员工，设备看护人员和产品收集人员，大大减少了人力的损耗；另一方面，整线为全自动化生产，不会在操作过程中频繁停机，为实际生产赢取了宝贵的时间；加工工序融为一体，减少了产品搬运过程中的磕碰、划伤。

全自动化连续模生产线节拍最高能达到40件/分钟，普通M线生产节拍最高能达到18次/分钟,同样生产一个零件采用连续模工艺，只要一台连续设备，采用普通工艺则需要4台M线设备，引领了江铃集团中小冲的工艺发展方向。该全自动化连续模生产线达到国内领先水平。无论从工艺的先进性，还是经济效益和社会效益而言，全自动化连续模生产线均值得推广。