论冲压装备自动化及时的现状及发展趋势

彭岛

摘 要：随着国家经济的快速发展，厨电行业的发展也越来越快，市场需求量也越来与大，冲压装备的自动化技术需求也越来越高。作为工业装备当中极为重要的组成部分，冲压装备在厨电制造业当中的使用非常普遍。本文对冲压装备自动化的现状以及发展趋势进行简要分析。

关键词：冲压装备；自动化；现状；发展

随着行业发展速度加快，相关的板材加工工艺以及相关设备也快速革新。根据数据显示，50%的厨电零部件都使用板材做为原料，由此可见冲压装备在制造业当中所能发挥出的巨大作用。冲压装备的自动化主要集中在材料供给、换模等工序上，主要应用于流水化作业当中，这也是自动化生产的主要目标。

1、压力机应用现状与发展

1.1大型多任务位压力机

厨电大型外观件生产过程中，大型多任务位压力机的使用，成为了当今生产制造也当中最为高新的技术。这种设备的生产速度能够超过手工送料的5倍，并且能够在质量和稳定性上远超手工送料，非常适用于大批量生产当中。由于这种设备的结构复杂，并且制造价格较高，柔性相对较差，因此在国内并未投入大型外观件的生产制造当中。

1.2大型沖压生产线

一般情况下，厨房电器板材主体为外观覆盖件、内置构件，大型冲压生产线是常用设备。20世纪末，该生产线通常将机械压力机作为主机，设置翻转装置，借助人工、机械方式组成流水线，这种相对典型的系统在国外使用近半个世纪。我国，将近90.0%左右的生产线为这阶段产品。随后，为有效规避各种缺陷，建立了新型的多连杆技术，其优势为：滑块均匀、速度缓慢，运行速度快；深度大，最大达百米以上；使用较小的偏心距也能满足大滑块行程需求，方便操作；拉延时产生的冲击力小，便于提高零件质量，延长模具使用期限。

1.3单机联线冲压线

单机联线冲击线应自动化特征的存在，近年来发展迅速，并发展成厨房电器冲压件冲压的主要技术之一。该设备有5-6台压力机，配备翻转车、机械手等，长度达几十米，具有柔性好、质量可靠等优势。然因操作中上、下压力机距离远，间接降低传输效率。单机联线冲压线使用资金少，多适用于外观覆盖件的生产。

近几年，压力机在自动化的基础上又获得进展，比如自动化换模系统、触屏监控技术等，从某种程度上提高单机联线设备生产率。其中，自动化换模系统仅需工作人员提前设置模具号，就能由压力机自动完成整个换模工作，时间不超过5分钟，具体功能为：自动调节气垫压力，自动调节装模高度，精准定位。

1.4其他压力机

上述压力机多用于厨房电器大件的冲压，此外，国外也有部分压力机正处于研发阶段，比如高速压力机、伺服压力机等。以日本的伺服压力机为例，和常规的压力机相比，其优势包括：可按需调整滑块的行程，从根本上消除无效行程，提高生产效率；运行噪声下，振动少，模具寿命长；运行期间能实时调整滑块，精确到微米，预防毛刺产品；可设定滑块曲线、死点停留等特殊的工作模式，减少电力耗损量，增强节能效果。而告诉压力机只能满足小型、精密的零件冲压需求。

2、自动送料系统现状与发展

随着工业化水平的提高，对冲压生产安全性、效率提出的要求越来越多，自动化的送料操作也开始取代手工送料，这是满足多任务位冲压需求的基本要求。

2.1多任务位自动送料系统

该系统类似于摇臂装置，其作用是移换冲压件工位。送料移动杆沿着模具区移动，是主要的构件，端拾器就安装该构件上。厨房电器零件生产车间中，根据送料的传送方式，可分为电控自动送料、机械控制送料等。同时，因工件传送方式的不同，送料系统也不同。随着近年出多件工艺需求的提出，真空吸盘自动化的送料系统被广泛应用。

2.2机械手自动送料系统

针对单机联线冲压线，借助机械手自动送料系统是满足自动化操作需求。该系统由输送装置、上料手等组成，相邻压力机的传输单元和机械手对应的端拾器，将工件从压力机中取出，放置在输送装置上；输送装置沿着固定轨道，将工件传送至上料处；上料机械手对应的端拾器，从输送装置上取出工件后，放置在压力机上。上述操作过于复杂，维修难度大。为有效解决上述问题，德国在该基础上研发出快速横杆式传输系统，具有操作简便、传输率高的特征，能实现端拾器、模具在冲压线、压力机中的互换。

3、机器人搬动系统现状与发展

因单机联线所具备的独特性，其和压力机的共存发展将长期存在。其中，机器人技术不断完善，成本减少，更多的冲压线开始配备该系统。机器人自动化的搬动系统中，机器人作为主要部分，需要完成自动化上下料、传送等工序，以取代传统的人工操作，节约工作时间，减轻工作量。并且，机器人还能通过自身的控制和压力机保持联系，完成控制运动、安全防护等工作。因大多数零件属于薄壁件，多使用真空吸附原理操作，能在高强度的合金基础上制成支架，吸附数量、设置方式根据板件情况确定。另外，因端拾器结构和板件外形关系密切，故需在不同工位、板件配备不同端拾器。报告显示，德国舒勒横杆机器人就是使用的新型自动化设备，将机器人、横杆技术有效结合一起。该系统包含机器人，通过纵向轴、端拾器支架开拓展附加轴。同时，还经由压力机柱纵向轴水平移动。

虽六轴机器人系统有着诸多优势，但仍存在搬运期间板件抖动现象，为更好解决该问题，提高生产率，研发出七轴、端拾器的自动更换技术，也就是在原六轴基础上安装旋转臂或移动臂，以在满足工件水平移动需求的同时，规避以往的工件旋转抖动、脱落现象，提高搬运速度。该自动更换技术在自动化的换模过程中，控制系统作用根据输入的模具号实现：原有端拾器在旋转台的接头、自动装置上放松；旋转台180度转动后，能使端拾器移出工作区域，让新的端拾器进入；新端拾器、机器人自动夹紧，并在短时间内返回工作区域待命。整个操作都是在自动化的换模中完成的，有效缩短工作时间，提高生产效率。

4、小结

综上所述，随着近年电子技术和信息技术的不断发展，各种新型技术得以应用，特别是板材冲压装备自动化技术，对于保证零件质量，提高生产效率意义重大。本文通过对冲压装备自动化技术进行分析发现：多任务位压力机、单机联线冲压线是冲压装备技术的主要发展趋势，但多任务位压力机并未用于外观覆盖件冲压中，这是我国和欧美国家的差距；通过我国的多年改造、研发，将近10.0%的冲压线实现了单线、自动化目的，部分冲压线开始使用先进性的传输系统，为我国冲压技术和欧美国家接轨提供保障。

参考文献

[1]居跃峰.冲压装备自动化技术现状与发展[J].锻压装备与制造技术，2013，14（1）：10-12.

[2]张进.铝板冲压工艺及装备的发展[J].锻压装备与制造技术，2016，51（2）：91-94.

（作者单位：华润建筑有限公司）