冲压自动线规划
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冲压自动化方案1. 引言冲压是一种常见的金属加工方法,通过利用机械设备对金属材料进行强力压制,使其产生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的零部件。
在传统的冲压生产过程中,大部分工序需要由工人手工操作,不仅效率低下,而且容易出现人为错误。
因此,冲压自动化方案应运而生。
本文将介绍一种冲压自动化方案,通过引入智能机器人、自动控制系统和数据分析技术,实现冲压生产过程的自动化和优化,提高生产效率和质量。
2. 冲压自动化系统概述冲压自动化系统由以下组成部分构成: - 冲压机:用于对金属材料进行力学加工,包括下料、冲孔、弯曲等工序。
- 机械手:用于自动化操作,包括夹取工件、上下料以及将成品放置到指定位置。
- 自动控制系统:用于控制冲压机和机械手的运行,实现自动化操作和协调工作流程。
- 数据采集系统:用于实时监测冲压过程各项参数,并将数据传输到数据分析模块。
- 数据分析模块:用于对冲压过程的数据进行分析,挖掘潜在问题,提供优化建议。
3. 冲压自动化方案的优势引入冲压自动化方案可以带来以下优势: - 提高生产效率:自动化操作可以大大缩短加工周期,实现连续作业,提高生产效率。
- 降低人工成本:自动化操作减少了对工人的依赖,降低了人工成本,减少了人为错误。
- 提高产品质量:自动化操作可以减少人为因素对产品质量的影响,提高产品一致性和精确度。
- 提升安全性:自动化操作可以降低工人与机械设备接触的机会,减少工伤事故的发生。
4. 冲压自动化方案的实施步骤步骤一:系统规划与设计首先进行冲压自动化方案的规划与设计,包括确定自动化设备的类型和数量,设计自动控制系统和机械手的工作流程等。
步骤二:设备采购和安装根据规划和设计结果,采购所需的冲压机、机械手和自动控制系统等设备,并进行安装和调试。
步骤三:系统集成和调试将冲压机、机械手和自动控制系统等设备进行集成,并进行全面测试和调试,确保系统正常运行。
步骤四:数据采集和分析安装和配置数据采集系统,实时监测冲压过程各项参数,并将数据传输到数据分析模块进行深入分析和挖掘。
冲压自动化生产线的生产计划与调度优化概述:随着制造业的高速发展,冲压自动化生产线已经成为了大多数汽车制造企业的首选设备。
冲压自动化生产线能够实现高效、高精度、大批量的金属零部件生产,极大地提高了生产效率和产品质量。
然而,如何合理安排生产计划以及优化调度,仍然是冲压自动化生产线面临的挑战。
一、生产计划的制定1. 考虑市场需求:冲压自动化生产线的生产计划首先需要根据市场需求进行制定。
通过市场调研和市场分析,了解市场需求的变化趋势和规模,合理规划生产计划。
2. 考虑设备能力:冲压自动化生产线的设备具有一定的生产能力,需要根据设备的工作速度、换线时间等因素,评估设备的生产能力。
在制定生产计划时,考虑设备的生产能力,确保生产计划的可行性。
3. 考虑人力资源:冲压自动化生产线需要一定的人力资源来进行操作和维护。
制定生产计划时,需要考虑到工人的数量、加工能力以及工作时间等因素,合理安排人员的工作任务。
二、生产调度的优化1. 优化生产任务分配:在生产调度中,根据冲压零部件的特性、生产时间、数量等因素,合理分配生产任务。
将相似的生产任务进行批量处理,减少生产线的换线时间和调整时间,提高生产效率。
2. 优化生产流程:通过对生产流程的分析,发现并优化瓶颈环节,提高生产效率。
合理安排冲压工序、缩短工序之间的等待时间,减少生产线的闲置时间。
3. 优化物料供应:保持物料的充足供应对冲压自动化生产线的高效运行至关重要。
优化物料供应链,确保物料的准确供应和及时补充,避免因缺料而造成的生产线停机或生产中断。
4. 优化维护保养计划:定期对冲压自动化生产线进行维护保养,减少设备故障和停机时间。
制定维护计划,对设备进行检修和保养,确保设备的稳定运行。
三、技术创新与自动化:1. 优化冲压工艺:通过对冲压工艺的优化,可以提高工件的质量和生产效率。
采用先进的冲压工艺,如多工位冲压、连续冲压等,提高冲压速度和精度。
2. 应用自动化技术:冲压自动化生产线的生产计划与调度可以借助自动化技术来实现更高效、更准确的控制。
冲压自动化生产线的自动化生产规划与优化技术研究1. 摘要冲压自动化生产线在现代工业生产中扮演着重要的角色。
本文旨在研究冲压自动化生产线的自动化生产规划与优化技术,探讨如何提高生产效率、降低生产成本以及优化生产线的布局。
通过对冲压自动化生产线的规划与优化,可以实现高质量、高效率的冲压零部件生产。
2. 引言冲压自动化生产线是目前汽车制造和其他行业的主要生产方式之一。
随着技术的不断进步和市场需求的增加,如何提高冲压自动化生产线的生产效率和品质,已成为企业关注的重点。
因此,研究冲压自动化生产线的自动化生产规划与优化技术具有重要意义。
3. 自动化生产规划冲压自动化生产线的自动化生产规划是建立高效、稳定和可持续发展的生产线的基础。
在进行规划时,需要考虑以下几个关键因素:3.1 需求分析通过对产品需求的分析和市场调研,了解产品的特点和市场要求,确定冲压自动化生产线的生产能力、工艺要求和工作方式。
3.2 设备选型根据冲压生产线的生产能力和工艺要求,选购符合要求的冲压设备。
考虑到设备的稳定性、生产效率和维护成本等因素,选择最适合企业需求的设备供应商。
3.3 生产线布局合理的生产线布局能够提高生产效率和工作效率。
通过分析原材料的流向、工序之间的依赖关系和人员流动等因素,设计出合理的生产线布局。
4. 优化技术4.1 自动化控制技术在冲压自动化生产线中,自动化控制技术是提高生产效率和品质的关键。
通过引入自动化控制系统,可以实现生产过程的无人化和智能化,提高生产线的生产速度和准确性。
4.2 智能识别技术冲压自动化生产线中存在大量的工件和零部件,需要准确地进行识别和分类。
智能识别技术可以通过图像处理和机器学习等方法,实现对不同工件的识别和分类,提高生产线的生产效率和准确性。
4.3 节能技术冲压自动化生产线中存在大量的能源消耗,如电力、气体等。
通过引入节能技术,如能源回收和能源优化利用等方法,可以降低生产线的能源消耗,减少对环境的影响。
冲压自动线规划更高的质量、更大的产能以及更低的成本需求让汽车生产商感受到前所未有的压力,传统的纯手工生产方式正逐渐引退,自动化生产有了充分的施展空间.冲压作为整车生产龙头工艺,实现自动化已经为各主机厂广泛接受。
冲压自动化如何实现,需要在生产线规划初期就作出缜密考虑。
实现冲压自动化的意义传统的人工生产线,虽然在建设初期投入相对较小,但随着市场需求的扩大,其固有的效率低下、产品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展。
自动化生产线恰好可以让这些问题得到解决。
较高的生产效率、稳定的产品质量以及规模生产条件下更低的单件生产成本,正是自动化冲压生产线的优点,尤其对大型车身覆盖件生产而言,这些优点更为突出.因而,现今主机厂一般在大型冲压生产线规划初期,就会直接考虑采用自动化。
冲压自动线的组成就设备组成而言,冲压自动线一般包括压力机和自动化系统,这里主要谈谈自动化部分。
冲压自动化系统(见图1)通常包含拆垛系统、自动传输系统和线尾出料系统.1。
拆垛系统一套完整的冲压自动化拆垛系统主要包括2台轨道移动式上料小车(每个上料小车上配备4~8个活动可调磁力分张器通常为永磁铁,用于板料的分离)、拆垛手(机械手或机器人)、传送装置(多为磁性皮带机)、板料清洗机(选项)、板料涂油机(选项)、板料对中台及控制系统等组成,具体如图2所示。
当上料小车装载料垛(可包括托盘)由换垛位置回到拆垛位置后,板料由拆垛手从料垛拾取,通过传送装置穿过清洗机、涂油机送到达对中台.板料经过对中定位后,便可开始后序冲压生产。
2。
自动传输系统自动传输系统用于各工序间毛坯或工件搬运传输.传输机构主要有机械手和机器人两种。
随着冲压自动化技术的不断进步,机械手自动传输机构的形式也日新月异。
自动传输机构的形式差异,也是目前冲压自动线不同形式的主要区别所在。
上世纪末广泛应用的平行四边型机械手结构目前已经逐步淘汰,取而代之的是高速、稳定的单臂或双臂横杆式传送机构。
中小型冲压生产线自动化改造的整体设计一、绪论1.1 课题背景及意义1.2 研究现状分析1.3 研究内容与目标二、中小型冲压生产线自动化改造的所需硬件设备2.1 设备选型原则2.2 设备展示2.3 所需硬件设备部署图三、中小型冲压生产线自动化改造的程序设计3.1 设计流程分析3.2 编程语言选择3.3 设计开发过程四、中小型冲压生产线自动化改造的工艺流程4.1 工艺流程分析4.2 工艺流程的改善与调整4.3 工艺流程的运行与验证五、结果与分析5.1 中小型冲压生产线自动化改造的成果展示5.2 改造前后效率对比5.3 改造前后质量对比六、结论与展望6.1 研究总结6.2 存在问题与未来展望6.3 改善策略及建议一、绪论1.1 课题背景及意义随着生产技术的不断进步和自动化工艺的发展,中小型冲压生产线自动化改造成为了一种必然趋势。
当前,中小型企业普遍存在生产效率低、质量不稳定、生产成本高等问题,而自动化改造正是解决这些问题的有效手段。
因此,本文将探究中小型冲压生产线的自动化改造整体设计,以提高企业生产效率和经济效益。
1.2 研究现状分析在当前的工业生产领域,自动化技术被广泛应用于各个环节中,优化着生产线的各个流程。
在自动化技术领域中,中小型冲压生产线自动化成为了一个研究的热点。
在市场竞争激烈的商业环境下,中小型企业必须不断探索和创新,自动化技术的应用及其推广将为压缩企业成本,提高生产效率和降低劳动力成本,带来利益上的优势。
但现实情况是,相对于大型企业,中小型企业在自动化技术的应用上存在明显的劣势,其主要表现在人才缺乏、设备落后、管理手段单一、投资能力有限等方面。
1.3 研究内容与目标本文研究的主要内容是中小型冲压生产线自动化改造整体设计。
本文主要研究自动化改造所需的硬件设备、程序设计、工艺流程等方面的内容,并根据分析的结果,设计改造方案,最终达到提高生产效率和经济效益的目的。
本文旨在:1)分析中小型冲压生产线自动化改造所需的硬件设备;2)研究中小型冲压生产线自动化改造所需的程序设计;3)探讨中小型冲压生产线自动化改造的工艺流程。
关于冲压自动化生产线的解析及规划摘要:随着工业化的快速发展,冲压工艺在制造业中扮演着重要的角色。
为了提高生产效率和产品质量,冲压自动化生产线逐渐成为制造企业的首选。
本论文将对冲压自动化生产线进行解析,并提出相应的规划方案,以帮助企业实现生产线的优化和升级。
关键词:冲压工艺,自动化生产线,生产效率,产品质量,规划方案引言:随着科学技术的不断进步,自动化技术在冲压生产线中得到了广泛应用。
自动化生产线可以通过机器人、传感器、气动元件、控制系统等组合集成的设备实现自动化操作和监控,提高生产效率、降低劳动强度、减少人为错误,同时还能保证产品的一致性和质量稳定性,从而满足市场对于高质量、高效率产品的需求。
1.冲压自动化生产线的优势冲压是一种通过冲压机和模具将金属板材或带材等加工成所需形状和尺寸工件的工艺。
冲压自动化生产线因自身特性使其具备较多的优势。
自动化生产线可以实现高速连续生产,大大提高了生产效率。
相比手工操作,自动化生产线可以更快地完成冲压工艺,减少了生产周期、交货时间以及人力成本。
自动化系统还可以实时监测和调整生产参数,减少人为因素对产品质量的影响。
而且自动化系统中还具备安全监控和报警功能,可以及时发现和处理潜在的安全问题。
此外,冲压自动化生产线还具备灵活性和可扩展性,可以根据产品需求进行灵活调整和扩展。
通过更换模具和调整程序,可以生产不同尺寸和形状的产品。
同时,还可以与其他自动化设备和系统进行集成,实现更高级的生产流程。
由此可见,就因为冲压自动化生产线具备这么多的优势,使其成为现代制造业中重要的生产方式。
2.冲压自动化生产线的解析2.1生产线的组成部分冲压自动化生产线通常由以下几个主要组成部分构成,如此才能完成一整套产品的生产。
其一,冲压机。
冲压机是冲压自动化生产线的核心设备,用于搭载冲压模具对金属板材进行冲压成形。
其二,进料系统。
它是用于将金属板材送入冲压机进行冲压加工,而进料系统里通常包括开卷机、矫正机、送料装置和定位装置等。
冲压模具中的多工位冲压自动线设计与优化冲压是一种常见的金属成形工艺,在各个工业领域都有重要应用。
冲压模具是冲压工艺中不可或缺的部分,而多工位冲压自动线作为一种高效的生产方式,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
本文将对冲压模具中的多工位冲压自动线的设计与优化进行探讨。
一、冲压模具中的多工位冲压自动线的设计1. 多工位冲压模具的构成多工位冲压自动线包括冲床、送料装置、冲具、送料机构和排屑装置等组成部分。
其中,冲床是实现冲击动作的设备,送料装置用于将金属板材送入冲床所在的工位,冲具是完成冲压加工的工具,而送料机构则用于实现金属板材的连续送料过程。
排屑装置则用于将冲压过程中产生的废料排出。
2. 设计要求在设计多工位冲压自动线时,需要考虑以下几个方面的要求:(1)冲床的选择:根据所需冲击力和工件尺寸选择适合的冲床型号。
(2)送料装置的设计:根据工件的特点和尺寸确定合适的送料装置类型。
(3)冲具的设计:根据工件的形状和加工要求设计相应的冲具。
(4)送料机构的设计:确保送料机构能够保持稳定的送料速度和送料精度。
(5)排屑装置的设计:保证废料能够及时排出,不影响冲压过程。
二、冲压模具中的多工位冲压自动线的优化1. 工艺参数的优化对于多工位冲压自动线,工艺参数的优化是提高生产效率和产品质量的关键。
优化包括冲击速度、冲压力度、送料速度等方面。
通过实验和仿真分析,确定合适的工艺参数,可以提高冲压过程的效率和稳定性。
2. 冲具结构的优化冲具是实现冲压加工的关键部分,其结构的优化对于提高工件的加工质量和生产效率至关重要。
冲具结构的优化包括冲头形状、刃口尺寸、导向系统等方面。
合理设计冲具结构可以减少加工时的应力集中和变形,提高工件的精度和表面质量。
3. 材料选择的优化冲压模具中的材料选择对于模具寿命和工件质量具有重要影响。
优化材料选择可以提高模具的抗压强度、硬度和耐磨性。
其中,高速工具钢、硬质合金和耐磨合金等材料是常见的选择。
智能冲压车间该如何规划⽬前,我国是全球汽车产销第⼀⼤国,从2013 年以来汽车产销量⼀直维持在2000 万辆以上。
近⼏年中国汽车⽣产基地也呈现爆炸式发展,90%的省份都有汽车企业的⽣产基地,⽽且企业新增基地数量在30% 以上,产能陆续释放。
这其中⼀个⽐较重要的特点是:新增基地⽐较集中,车型较多,这就给所有的配套企业创造出新的发展机遇。
这种新的发展特点,对配套企业来说,变化是⾮常⼤的:⑴⽣产车型较多,多家产品共线⽣产情况突出,对冲压⽣产线的兼容性要求增⾼;⑵换模更加频繁,⼿⼯线、液压线越来越⽆法满⾜产能需求;⑶企业相对集中也带来了⽤⼯难的问题,冲压⼯⼈流动性变⼤,配套企业⾯临⼈⼯成本增加的巨⼤压⼒。
这些⽇益突出的⽭盾是我们要进⾏冲压车间智能规划的动⼒所在。
智能冲压车间规划的原则和参考因素在进⾏智能冲压车间规划时的原则和参考要素:⑴产品种类导⼊;⑵产能预期导⼊;⑶投资及回收期导⼊(图1)。
图1 参考要素叠加图产品种类包括冲压件的⼯艺要求、模具适应性要求、冲压件的品种要求。
产能预期要依据⼯⼚产量测算,⽉产能(冲次)= ⼩时产量× 每⽇⼯作⼩时数× 每⽉⼯作⽇× 模具数量;⽉实际产能(冲次)=每分钟实际冲次×60× 每⽇⼯作时间⼩时数× 每⽉⼯作⽇× 模具数量。
总投资预算包括冲压设备预算、模具预算、⼚房预算、⼯装等辅助设备预算;年产量预估、原材料预估费⽤、⼈⼯成本预估费⽤、企业运⾏费⽤、承接产品的预期。
⽬前,现阶段冲压⽣产⼯艺已经⽇趋完善,冲压装备智能化发展迅速,可供选择的⽅案很多。
以上三个要素综合叠加,就能找到⼀种最适合企业⾃⾝发展的整体规划⽅案。
智能冲压规划的案例浅析新建冲压基地智能冲压规划⑴⼤型覆盖件。
压⼒机部分需要多连杆四点压⼒机(1 台)+ 偏⼼四点压⼒机(3 ~ 5 台);⾃动化部分需要机器⼈;整线节拍为8 ~ 12 次/ 分钟。
引言概述:冲压自动化生产线是一种高效、精确且可靠的生产工艺,广泛应用于汽车、家电、电子等领域。
本文将对冲压自动化生产线规格书中的五个主要点进行详细阐述,包括技术参数、设备配置、生产效率、质量控制和安全措施。
正文内容:1. 技术参数1.1 外观尺寸:冲压自动化生产线的整体尺寸应根据工厂场地进行设计,确保合理布局和操作空间。
1.2 冲压力:冲压自动化生产线的冲压力应根据所需产品的材质和厚度进行设定,以确保稳定的生产过程。
1.3 速度范围:冲压自动化生产线的速度应根据生产效率和产品质量需求进行调节,确保达到预定的生产目标。
2. 设备配置2.1 压机:选择适合产品冲压的压机,根据冲压力和速度需求确定压机的规格和型号。
2.2 进给装置:配备高精度的进给装置,确保产品在冲压过程中的精准定位和稳定供料。
2.3 自动送料系统:采用自动送料系统,能够实现连续、高效的料卷更换,提高生产效率。
2.4 模具:选择适合产品形状和尺寸的模具,确保产品质量和精度。
2.5 控制系统:采用先进的控制系统,实现自动化生产线的各项功能和参数的监控和调节。
3. 生产效率3.1 生产速度:冲压自动化生产线的生产速度应根据需求和产品复杂度进行合理评估和设定,以实现最佳生产效率。
3.2 自动化程度:冲压自动化生产线的自动化程度高,能够减少人工操作和人为误差,提高生产效率和产品一致性。
3.3 连续生产能力:冲压自动化生产线应具备连续稳定的生产能力,能够持续生产高质量产品。
4. 质量控制4.1 检测设备:配备高精度的检测设备,对产品进行尺寸、形状、表面质量等方面的检测,确保产品质量符合标准。
4.2 数据采集与分析:冲压自动化生产线应具备数据采集和分析功能,对生产过程中的数据进行实时监测与分析,及时发现问题并采取措施进行改善。
4.3 自动调节功能:冲压自动化生产线应具备自动调节功能,能够根据产品需求和质量参数进行调整,保持产品质量的一致性。
5. 安全措施5.1 安全设施:冲压自动化生产线应配备必要的安全设施,如安全防护门、急停按钮、紧急停机装置等,确保操作人员的安全。
冲压自动线规划更高的质量、更大的产能以及更低的成本需求让汽车生产商感受到前所未有的压力,传统的纯手工生产方式正逐渐引退,自动化生产有了充分的施展空间。
冲压作为整车生产龙头工艺,实现自动化已经为各主机厂广泛接受。
冲压自动化如何实现,需要在生产线规划初期就作出缜密考虑。
实现冲压自动化的意义传统的人工生产线,虽然在建设初期投入相对较小,但随着市场需求的扩大,其固有的效率低下、产品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展。
自动化生产线恰好可以让这些问题得到解决。
较高的生产效率、稳定的产品质量以及规模生产条件下更低的单件生产成本,正是自动化冲压生产线的优点,尤其对大型车身覆盖件生产而言,这些优点更为突出。
因而,现今主机厂一般在大型冲压生产线规划初期,就会直接考虑采用自动化。
冲压自动线的组成就设备组成而言,冲压自动线一般包括压力机和自动化系统,这里主要谈谈自动化部分。
冲压自动化系统(见图1)通常包含拆垛系统、自动传输系统和线尾出料系统。
1.拆垛系统一套完整的冲压自动化拆垛系统主要包括2台轨道移动式上料小车(每个上料小车上配备4~8个活动可调磁力分张器通常为永磁铁,用于板料的分离)、拆垛手(机械手或机器人)、传送装置(多为磁性皮带机)、板料清洗机(选项)、板料涂油机(选项)、板料对中台及控制系统等组成,具体如图2所示。
当上料小车装载料垛(可包括托盘)由换垛位置回到拆垛位置后,板料由拆垛手从料垛拾取,通过传送装置穿过清洗机、涂油机送到达对中台。
板料经过对中定位后,便可开始后序冲压生产。
2.自动传输系统自动传输系统用于各工序间毛坯或工件搬运传输。
传输机构主要有机械手和机器人两种。
随着冲压自动化技术的不断进步,机械手自动传输机构的形式也日新月异。
自动传输机构的形式差异,也是目前冲压自动线不同形式的主要区别所在。
上世纪末广泛应用的平行四边型机械手结构目前已经逐步淘汰,取而代之的是高速、稳定的单臂或双臂横杆式传送机构。
瑞士Gudel的Robobeam、德国前MW的Speedbar 以及日本Komatsu的H*TL系统中的传输机构均是现今高速冲压自动线传输机构的典型代表,如图3所示。
另外机器人传输方式由于自身特点独树一帜,在老线改造及速度较低、投入较少的生产线中仍有一定的应用空间。
3.线尾出料系统线尾出料系统由出料输送带、照明、工件检验台、人工或自动装箱机构及控制系统等构成。
主要任务是将成品冲压件输送至合适的位置便于装箱(或自动装箱),并为冲压件检测提供条件。
冲压自动线的主要形式目前冲压自动线的形式主要有以下几种:1.“普通压力机+机器人传输”形式机器人传输形式柔性高,使用方便且成本较低,但稳定性较差,速度相对较慢,不适合大批量高速生产。
2.“普通压力机+单臂机械手”传输形式单臂机械手传输形式由于成本相对较低、具有一定的灵活性,目前仍有一定的发展空间。
3.“高速压力机+横杆式”传输形式(高速线)横杆式传输形式具有高速、高稳定性等特点,已经在大型覆盖件生产中得到广泛应用。
4.“多工位压力机+步进式”传输形式多工位生产线已经有多年的历史,传输方式已经由原来的机械式传输演变为今天的电子控制式传输,整体结构也由单一的单滑块发展为单滑块、多滑块并存。
由于速度快、稳定性高,一直以来为各主机厂广泛使用。
尤其多滑块多工位,其特性基本与高速线接近。
各种冲压自动线特性比较如表1所示。
冲压生产线规划选型原则选择什么样规模的生产线,取决于需要生产什么样的冲压件。
对于占汽车车身10%的超大型冲压件,一般采用总吨位6000t以上的冲压线;25%左右的大中型冲压件,采用4000t左右冲压线;25%左右的中型冲压件,采用2500t左右冲压线;其余40%左右中小件,基本采用1000t以下生产线。
至于冲压线采用什么形式,则取决于需要生产的冲压件的种类及产量。
少品种小批量,通常采用普通人工线,而多品种大批量,则适合采用高速冲压自动线。
图4所示为冲压线选型参考原则。
冲压自动线产能核算产能核算是冲压自动线规划最为关键的环节之一,产能核算结果直接决定生产线的投入数量,也就直接影响投资。
根据生产线选型结果,结合生产组织水平,参考前期及同行经验,可以获得生产线的常用生产节拍(spm)、综合故障率(由设备工装故障及生产组织等问题造成的停线时间比例)和单次换模时间。
另外,根据工厂生产管理实际情况,可以知道标准批量(每批次生产件数)、每日工作时间、日用餐停线时间和年工作天数。
假定这些已知参数和我们需要核算的其他数值分别用字母表示如表2。
根据以上,不难得出方程:h = (e-f)×j/dj = a×[60-c×h/(e-f)]×(1-b)解方程可以得出 h = (e-f)×60×(1-b)×a/[c×a×(1-b)+d]这样,我们可以陆续得出需要知道的其他数值(如表2所示)。
只要知道年产能,结合规划给定的生产纲领和冲压件种类,便能很容易计算出需求的生产线数量。
冲压自动线规划需考虑的主要因素冲压自动线规划是个比较复杂的过程,除了上面提到的产能核算,还有很多因素需要考虑。
1.是否采用同步技术同步技术在冲压自动化领域的应用已经得到广泛的认可,它对提升生产节拍有着重要的意义。
传统的冲压自动化生产过程中,压机始终采用“单次”运行模式,下料手(下料机械手/机器人)需等到压机完成整个冲压循环滑块回到上死点停止后才开始动作,上料手(上料机械手/机器人)需等下料手退出压机工作区域后开始启动,而压机滑块又需等下料手完全退出压机工作区域后再开始下行,每个循环周期较长,从而直接影响整线生产节拍。
同步技术是指生产过程中,压机采用“连续”运行模式,通过精确的计算,让上下料手和压机滑块“同步”启动,下料手在滑块回程上行到一定角度(回到上死点前)后便开始取件,上料手在滑块下行到一定角度前完成送件,在保证整个过程不出现干涉的情况下完成取送件动作。
同时为了保证下料手在完成取件后有足够的时间将工件送入下道工序,相邻两台压机滑块运动过程中始终保持合理的相位差,从而让上下料手可以工作的周期相对加长。
尤其对于大批量大型覆盖件冲压生产而言,高速冲压自动线加同步技术比包括单滑块多工位在内的其他方式有更为明显的优势。
图5、图6所示为同步技术的相关运动。
2.压机重点参数—滑块行程生产线规划时,要考虑的压机参数很多,其中滑块行程直接影响自动化实现的可行性及难易程度,在规划时需重点关注。
滑块行程的选择,与需要生产的冲压件的拉延深度、端拾器的高度等直接有关。
规划时所确定的滑块行程,必须保证上下料手抓取工件水平运动过程中端拾器与上模最低点及下模最高点保持足够的安全空间(见图7)。
根据图7,实现自动化生产,必须保证h≥a+b+c+d1min+d2min。
前期规划时,可以认为H = h+a(认为模具工作型面深度与冲压件拉延深度一致)。
根据行业经验,b通常取50mm,d1、d2最小一般为30~50mm,c根据端拾器的结构形式有一定区别。
如果生产的冲压件最大拉延深度为200mm,c为150mm,d1、d2均取50mm,则最小滑块行程应该为Hmin = h+a = 2a+b+c+d1+d2 = 700(mm)。
如果模具结构中有比较复杂的斜楔机构,则滑块行程应根据实际情况加大。
如果采用同步技术,则滑块行程需进一步加大。
以上述数据为例,采用同步技术时,滑块行程通常保证在900~1000mm,当滑块上行至可实现自动化理论最小行程Hmin即700mm时,下料手便可进入压机工作区域取件。
由于大型覆盖件的拉延深度大多超过200mm,所以,大型高速冲压自动线的压机滑块行程一般在1000mm 以上。
3.模具及端拾器的结构形状为了获得理更为想的干涉曲线,除了滑块行程、速度-加速度曲线等压机固有参数或固有特性需要重点考虑外,模具及端拾器的结构形状,也应纳入考虑范畴。
合理的模具及端拾器结构,能够有效弥补自动化方面存在的不足,从而提高冲压自动化生产的可行性。
此外,模具设计时还应考虑以下内容:同一生产线模具闭合高度相差不宜过大(最好一致);下模尽可能装有制件到位传感器;模具安装槽的位置尽量统一(可以减少自动夹紧器的数量,降低成本);废料能够顺利排出工作台外(部分排料困难位置加冲顶装置);成型类模具配备制件顶松装置(如弹顶销或顶出气缸)和避免出现较大的斜楔机构,尽量多采用旋转斜楔。
4.对钢板料垛的要求与手动线相比,自动化冲压生产,对钢板毛坯料垛的规整程度有更为严格的要求。
如果料垛不够整齐,会造成磁力分张效果差(易产生双料现象),拆垛手抓取板料位置不够准确等问题。
因此,自动线投入之前,为保证生产效率达到目标值,必须明确对钢板料垛的要求。
5.对冲压件工艺排布的要求(1)同一件模具的送料中心与生产线中心对应关系尽量一致;(2)尽量减少制件传输过程中的旋转,尤其高速冲压线及多工位,应避免制件绕Z轴旋转;(3)同一件生产过程中送料面高度尽可能一致(能够有效较少节拍损失)。
6.对生产管理的要求(1)及时做好模具线下保养,减少在线维护时间;(2)相邻生产批次的模具闭合高度相差不大(可以减少装模高度调整时间);(3)毛坯及模具在生产批次切换前准备就绪;(4)成品件及时转移;(5)保持良好的环境清洁度;(6)设备操作和维护保养的规范化。
结语冲压自动线形式多样而复杂,每个子系统又可细分为很多不同的类型。
本文主要从规划的角度,重点说明冲压自动线产能核算、需考虑的因素等,对自动线及其各子系统的具体分类只作简单介绍,不作详细阐述。
市场需求的不断发展,必然导致冲压自动线的技术含量不断提升,冲压自动线规划需要考虑的因素也会不断变化。