沖壓行業(yè)經(jīng)理人Roberto Rossi先生談關(guān)于沖壓車(chē)間自動(dòng)化。
早在本世紀(jì)七十年代中期，我們便開(kāi)始開(kāi)發(fā)模壓生產(chǎn)線內(nèi)部金屬板材自動(dòng)化搬運(yùn)的專用機(jī)器人，從而使生產(chǎn)率和操作者的安全性顯著提高。當(dāng)我們意識(shí)到傳統(tǒng)機(jī)器人不能夠滿足市場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)力的要求時(shí)，通過(guò)自主開(kāi)發(fā)機(jī)器人以及專門(mén)用于提高生產(chǎn)速率并同時(shí)優(yōu)化造型機(jī)的軟件來(lái)應(yīng)對(duì)這一市場(chǎng)需求。
長(zhǎng)期以來(lái)，我們的解決方案已能夠在模制品尺寸、生產(chǎn)批數(shù)以及使用的新材料等方面更好地滿足客戶不斷變化的需求?，F(xiàn)如今，在經(jīng)營(yíng)30年和安裝成百上千條生產(chǎn)線之后，我們繼續(xù)自主開(kāi)發(fā)機(jī)器人和配套技術(shù)，從而向客戶們提供高效率的先進(jìn)解決方案。我們的解決方案非常豐富并且范圍廣泛，因?yàn)槲覀冎溃簺_壓連線機(jī)器人沒(méi)有必要滿足客戶一切可能的需求。機(jī)器人性能和機(jī)器人系統(tǒng)性能都必須提高，這是我們集中投入的目標(biāo)。
一、現(xiàn)代沖壓車(chē)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵因素是什么?
首先，有若干不同類(lèi)型的沖壓客戶。我們主要與自主生產(chǎn)鈑金部件的汽車(chē)制造商以及在一級(jí)市場(chǎng)內(nèi)為多個(gè)客戶生產(chǎn)制造結(jié)構(gòu)零件和外部零件的企業(yè)合作。正如您所預(yù)料的，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)者之間各不相同。汽車(chē)制造商往往規(guī)模較大并且生產(chǎn)批次多。這意味著，它們需要保證較高的生產(chǎn)率。另一方面，二三級(jí)市場(chǎng)的企業(yè)往往較小，生產(chǎn)批數(shù)也較少。對(duì)于這些公司來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的靈活性比生產(chǎn)率更重要。降低成本和提高質(zhì)量是這兩種客戶的共同目標(biāo)。
我認(rèn)為，值得指出的是上述內(nèi)容類(lèi)似于機(jī)器人被限制用于管理造型機(jī)的情況，或者當(dāng)機(jī)器人被用于金屬板材脫?；蛘咚⒐狻⑶逑匆约皩⒉考b入集裝箱并隨后運(yùn)輸至裝配線等多個(gè)工序的集成單元以及其他工序中時(shí)。
此外，我應(yīng)該指出的是，使用伺服控制的壓力機(jī)愈來(lái)愈多地以液壓壓力機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)為代價(jià)。其中，液壓壓力機(jī)更精確，更好地控制工序，但較慢；機(jī)械壓力機(jī)更快速，卻精度較低并且較難控制。隨著這些伺服控制機(jī)器的使用，機(jī)器人與壓力機(jī)之間需要更加緊密的聯(lián)結(jié)，以便于像控制軸一樣操縱機(jī)器。通過(guò)此方式，它們的同步化能夠得以優(yōu)化，促使造型機(jī)連續(xù)不斷地動(dòng)作。在軟件層面和機(jī)器人技術(shù)層面上，這都是我們正在研究的局部問(wèn)題。
這個(gè)過(guò)程中最難的挑戰(zhàn)：
在汽車(chē)行業(yè)中，金屬板材熱沖壓工藝正越來(lái)越重要，同時(shí)新型硼鋼的使用也愈加重要。此鋼材具有比行業(yè)中使用的傳統(tǒng)材料更佳的機(jī)械性能。
在熱成形工序過(guò)程中，金屬板材經(jīng)過(guò)約950℃的熔爐加熱，然后通過(guò)模具插入機(jī)器中；該模具配有冷卻回路，可將板材溫度降低至250℃。因此，該工序是對(duì)用于生產(chǎn)中小型汽車(chē)結(jié)構(gòu)性元件的板材進(jìn)行成形和淬火的工序。然而，主要問(wèn)題在于工序本身所需要的苛刻條件。事實(shí)上，通過(guò)開(kāi)發(fā)專門(mén)為沖壓操作設(shè)計(jì)的解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，同時(shí)考慮到了機(jī)器人會(huì)在高溫環(huán)境中工作的現(xiàn)實(shí)情況。
二、機(jī)器人是如何實(shí)現(xiàn)沖壓車(chē)間自動(dòng)化的?
柯馬NJ 100 3.2具有有效載荷100 kg，主要用于中小型生產(chǎn)線。例如，不超過(guò)1,200噸的壓力機(jī)間隔7米以內(nèi)放置，機(jī)器人用于加工金屬板材25 kg——車(chē)前蓋或者車(chē)門(mén)的一般重量。NJ 130 3.7版是用支架方式安裝。這意味著將其固定在間隔距離9米的兩臺(tái)壓力機(jī)之間支柱頂端或者橫梁上。它被設(shè)計(jì)用于重達(dá)50 kg的較大工件。在這一點(diǎn)上，容許載荷的數(shù)值非常重要，并且能夠達(dá)到125 kg。NJ 140 3.7機(jī)器人是以第七軸為特點(diǎn)的，并且第1軸上配有雙發(fā)動(dòng)機(jī)，以便于提高機(jī)器人在加速度上的性能（速度）。第七軸可沿直線軌道將金屬板從一個(gè)模具轉(zhuǎn)移到另一個(gè)模具，縮短了機(jī)器之間的距離，從而減少節(jié)拍時(shí)間。三個(gè)機(jī)器人都用于裝配市售的真空型或者磁性抓取工具。
三、沖壓專用機(jī)器人與傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案的區(qū)別是什么？
由于高生產(chǎn)率對(duì)于汽車(chē)沖壓行業(yè)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，我們已開(kāi)發(fā)出優(yōu)化沖壓車(chē)間效率的特殊機(jī)器。我們的沖壓專用機(jī)型與標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)器人不同，其設(shè)計(jì)可保證較高的生產(chǎn)率，因?yàn)樗溆懈咝У囊簤核欧毫C(jī)并且能夠更好地執(zhí)行切削、板材定中心、清洗和貯存成品零件等要求高靈活度和高操作精度的操作。
成形生產(chǎn)線上最重要的事情之一是具有機(jī)器人控制器。它縮短壓力機(jī)的束縛時(shí)間，從而保證其能夠獲得生產(chǎn)線的最大步調(diào)信號(hào)。節(jié)拍時(shí)間的縮短有助于提高工廠本身的績(jī)效，使工廠具有更高的生產(chǎn)率。沖壓專用機(jī)器人機(jī)器人配有專用機(jī)載設(shè)備，包括600V氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)、若干軸上的特殊變速箱，并由數(shù)字驅(qū)動(dòng)裝置控制。它們能夠達(dá)到每分鐘16件的速度，有效載荷130 kg，工作半徑達(dá)3700 mm，使其能夠被放置在大型壓力機(jī)之間的空間內(nèi)。由于最新一代機(jī)器結(jié)實(shí)耐用，但與以往的機(jī)型相比總重量減少了30%，因此它們更加靈活并且能耗更低。
我們也已設(shè)計(jì)出SMART IP等金屬板材成形的專用軟件。該軟件能夠優(yōu)化生產(chǎn)流程。通過(guò)使用此軟件，我們客戶能夠計(jì)算機(jī)器人的節(jié)拍時(shí)間并且在其活動(dòng)之間與壓力機(jī)的節(jié)拍保持完全同步。SMART IP采用簡(jiǎn)化的編程模式，使操作者可以監(jiān)控生產(chǎn)線的正確運(yùn)轉(zhuǎn)以及即時(shí)顯示其生產(chǎn)率。最后，此軟件控制著機(jī)器人伺服機(jī)構(gòu)的操作并且及時(shí)報(bào)告工序中的異常情況，從而減少或者避免生產(chǎn)的故障時(shí)間。
四、什么是人和機(jī)器分離過(guò)程？
沖壓連線車(chē)間管理者通常需要對(duì)鈑金零件的生產(chǎn)線終端處理（以高流量和高速度為特點(diǎn)）進(jìn)行管理。為了使自動(dòng)化沖壓線更高效和更安全，我們已研發(fā)出自動(dòng)齒條傳動(dòng)解決方案。在該解決方案中，由多個(gè)鉸接式機(jī)器人控制特定容器中已加工材料的儲(chǔ)存，無(wú)需人為干預(yù)。
自動(dòng)齒條傳動(dòng)系統(tǒng)能夠使企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)線的整個(gè)生產(chǎn)流程，同時(shí)使用靈活、精確并且用視覺(jué)系統(tǒng)輔助的鉸接式機(jī)器人，具有顯著優(yōu)勢(shì)。例如，機(jī)器人能夠?qū)⒉煌叽绲奈锲贩胖迷趯ｉT(mén)的容器中，也能夠操縱鋼制或者鋁制成品零件，即使這些零件的重量和尺寸各異。另外，機(jī)器人能夠更加準(zhǔn)確和精確地將部件定位在儲(chǔ)存容器中，按照直接將部件輸送至焊接線的方式排列部件，以便于進(jìn)行后續(xù)的加工步驟。
【興迪源機(jī)械液壓技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
興迪源機(jī)械嚴(yán)格按照ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系和5S管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和內(nèi)部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術(shù)研究中心”，核心團(tuán)隊(duì)由數(shù)10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成，專注于液壓成形核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝研發(fā)。
興迪源機(jī)械與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開(kāi)展長(zhǎng)期的產(chǎn)、學(xué)、研合作，并共同設(shè)立了“液壓成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地”，時(shí)刻跟蹤國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)，不斷提升“興迪源”液壓設(shè)備品牌價(jià)值。
