伺服與機械壓力機混合自動化生產線應用

伺服與機械壓力機混合自動化生產線應用

伺服與機械壓力機混合生產線概述

全伺服沖壓生產線逐漸興起，但整線伺服不但面臨成倍增加的成本，還面臨翻邊、修邊、沖孔工藝的設備浪費（對壓機施力形式無要求）；智能伺服與機械壓力機混合自動化沖壓生產線的組成是第一序（拉延序）采用伺服壓力機，后4序采用機械壓力機，中間采用高柔性化的直線七軸機器人搬運，整線運用自動化集成技術，是能夠實現智能伺服機械混合的自動化沖壓生產線。在品質最重要的拉延工序采用伺服壓力機，可提高材料利用率，實現較復雜零件的加工工藝，提升拉延品質和模具壽命，解決了機械壓力機難以使用復雜沖壓工藝以及生產效率難以提升等問題，同時可降低沖壓噪音，實現高質量沖壓。而在切邊、翻邊、沖孔等工序采用機械壓力機，在節省設備投資的同時實現伺服和機械壓力機匹配協調。采用整線集成后，可實現整條生產線無人化操作、“一鍵式”快速換模，大幅削減人員投資和提高生產效率，實現智能高效生產。

應用國際最先進沖壓技術，實現大批量、高質量、高智能、高效率的沖壓生產是中國自主品牌汽車沖壓生產技術的最新應用思路和重要發展方向。伺服與機械壓力機混合生產線是廣汽乘用車應用國產覆蓋件成形大型伺服壓力機和覆蓋件成形大型機械壓力機，建立的首條國產大型智能伺服機械混合自動化沖壓生產線。該生產線實現連續坯料拆垛、清洗上料裝置，5序壓力機沖壓、自動化直線七軸機器人自動搬運、零件工序間自動傳送和模具自動更換裝置、線尾皮帶輸送等功能，實現伺服及機械壓力機混合生產線的智能化柔性化集成。傳統機械壓力機自動化生產線

傳統機械壓力機生產線現狀

汽車車身不僅與底盤和發動機一起構成了汽車的三大部件，而且還是決定汽車產品市場競爭力和市場壽命的主要因素之一。車身是特殊的機械產品，是結構設計、制造技術和藝術造型的結合體，車身零件沖壓成形是汽車車身制造的第一道工藝，同時也是決定車身質量的關鍵工藝。車身沖壓工藝還需要密集的資金和裝備投入以及許多高新技術支撐。可以說車身沖壓成形在一定程度上代表了整個汽車制造技術水平。

近年來，汽車由精英消費逐步走向大眾消費，消費者也經歷了由認識汽車、使用汽車到享受汽車的過程，顧客對汽車外觀、操縱等各方面多樣性的需求越來越多。對大多汽車消費者而言，車身外觀是影響其對一輛汽車最直觀、最重要的認知之一，而沖壓工藝是汽車整車生產的第一工藝，其沖壓成形水平直接影響著車身外觀的質量及美觀。

基于以上，為了實現汽車輕量化、外觀復雜化，這無疑增加了沖壓工藝的難度；另外，沖壓制造過程屬于高度資本密集類型，在板件沖壓成形的拉延、切邊、修邊、沖孔、整形等工序的壓力機以及傳輸、夾持零件所需的自動化設備等領域投資龐大。同時對產品設計和工藝規劃的質量要求很高。為了保證高品質和高效率，第一工序拉延序的品質直接影響后工序，在新的車型導入時要求超過50％的調試工時在拉延工序上，研究拉延序成形精度較高的壓力機非常迫切，從而縮短調試與試運行時間，提高沖壓性能。
廣州黑燈科技有限公司是專業從事各類行業各種類型的自動化控制系統開發和自動化工程項目承接，機械自動化設備生產，化工設備研制生產（擁有D1,D2壓力容器生產許可），智能機械人研究制造，自動化生產流水線，可應用在各類工業生產上使用，技術團隊已在自動化控制方面積累了豐富的技術和經驗，是一家專注于自動化控制系統開發、自動化工程項目承接和技術服務的技術型企業。自動化配置緊自動急切斷聯鎖裝置，并且應配備光聲報警系統。能有限降低人員的傷亡的情況，減少財產損失。緊急切斷聯鎖裝置防止事故的發生。歡迎來電討論咨詢，關生18565060664   http://www.xm-fcx.com/

機械壓力機生產線的不足

傳統的機械沖壓線雖然技術成熟、可靠性高，但對復雜件成形特別是拉延深度大的工藝需求難以同時保證品質和效率，同時還存在噪聲大和能耗高的不足。

傳統的機械壓力機采用電機驅動和機械傳動，通過曲柄連桿機構或其他機構將電機的旋轉運動轉換為滑塊的往復運動。雖然電子技術和數控液壓技術得到發展，但傳統的機械壓力機在應用過程中依然不少缺點，如滑塊的成形時間短，成形速度不可調整，且僅能在下死點前較小的行程內產生公稱壓力；受曲柄連桿等結構強度和尺寸的限制，滑塊行程高度有限；傳動連接環節多和傳動結構本身產生側向力，不能保證滑塊長時間穩定的下死點位置和有效的導向精度；工作時機床振動大，對基礎破壞較大；結構較為復雜，加工精度要求高。其主要存在以下困難：

⑴機械式壓力機難以適應新工藝需求：更復雜的零件造型和結構，更新的材料，需要對沖壓成形過程進行更精細的參數控制。

⑵生產效率提升困難：高速模式運轉時，復雜工件成形不良率較高；為保證合格率，只能降低沖壓速度，導致汽車生產的規模效益無法快速形成。尤其是今天車型更新換代的步伐逐漸加快，快速的換代，快速的規模市場覆蓋成為了汽車銷售成敗的關鍵因素。

⑶能耗相對高、噪聲污染：沖壓過程柔性差，導致設備運轉沖擊大，產生較大的噪聲污染和較高的能源損耗。

近年來全伺服沖壓生產線逐漸興起，但整線伺服不但面臨成倍增加的成本，還面臨翻邊、修邊、沖孔工藝的設備浪費（對壓機施力形式無要求）；廣汽乘用車設計和應用開發一條國產智能伺服機械混合自動化沖壓生產線，掌握轎車覆蓋件沖壓生產線相關智能技術及批量制造技術，進行生產應用驗證。伺服機械混合生產線模式成為降低成本、提升車型品質競爭力的新途徑。

新型伺服壓力機與機械壓力機混合線

伺服壓力機控制

新型伺服壓力機技術采用將控制系統分成數據層、控制層、執行層、電機與傳感器共四層的系統化設計原則，由伺服電機、伺服驅動器、伺服控制器、反饋裝置能量管理及控制單元等組成。采用大扭矩同步伺服電機取代傳統壓力機中電機和飛輪、離合器、制動器部分，利用大功率伺服控制器來控制扭矩電機的轉速、位置和扭矩，從而控制滑塊的運動曲線，在沖壓時降低速度，在回程中增加速度來提高效率，根據不同的模具可靈活修改滑塊的運動曲線實現沖壓過程中高的靈活性和柔性化。

伺服壓機配備西門子伺服控制系統，使用1主3副共4個伺服力矩電機，可通過5點控制按需規劃拉延曲線；采用2臺儲能電機儲能，節約能耗，避免電流回饋電網造成的電壓波動。