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汽車制造行業(yè)中沖壓自動化技術(shù)的發(fā)展

眾所周知,沖壓是汽車整車生產(chǎn)的四大工藝之一,而在沖壓工藝中最主要的設備是壓力機,另外還有開卷線翻轉(zhuǎn)機等其它輔助設備。壓力機有人工上下料和自動化上下料兩種方式,帶有自動化上下料的沖壓設備設備專業(yè)性很強,造價較高。發(fā)達國家人力成本高,大都使用自動化上下料方式;在國內(nèi)汽車廠中,自動化上下料方式的比例已經(jīng)越來越大。
       在沖壓自動化設備中,由于控制性能要求高,動態(tài)響應快,大都使用包含多軸運動控制的伺服技術(shù)??刂破鞔蠖及壿嬁刂坪瓦\動控制兩部分功能,有些集成在一個控制器上,有些系統(tǒng)的邏輯控制和運動控制分屬兩個控制器。在傳動結(jié)構(gòu)上大都使用伺服電機通過同步帶或絲杠傳動,往復定位精度在0.5mm以內(nèi)。
經(jīng)過多年的發(fā)展和完善,現(xiàn)在沖壓自動化設備大致有以下幾種:

1. 機械手上下料
      機械手上下料的自動化機構(gòu)一般包含拆垛裝置、對中裝置、上料機械手、下料機械手、穿梭小車等部分。其中上下料機械手和穿梭小車一般包含兩到三個運動軸,由伺服電機驅(qū)動。世界上生產(chǎn)機械手的廠家有美國的ISI,日本的小矢部,瑞典的ABB,臺灣的金峰等。(可以分別予以介紹)
 

 速度(次每分) 成本 安裝調(diào)試周期 易維護性
機械手 6-9 較低 較長 一般
機器人 6-8 較低 較短 較易
快速送料 8-15 高 長 較難

       機械手上下料的方式出現(xiàn)較早,但由于沒有明顯的優(yōu)勢,現(xiàn)在其訂貨已經(jīng)越來越少。由于工業(yè)機器人發(fā)展成熟并且易于維護,機器人上下料已經(jīng)越來越成為預算并不充裕的廠家的首選。而快速送料是近十年逐漸興起的,其技術(shù)還不是十分成熟,但由于其速度上的巨大優(yōu)勢,以及能夠和高檔壓力機緊密結(jié)合的特點,使其必將在未來的沖壓行業(yè)中扮演重要角色。

 

作者:劉博
單位:濟南二機床集團有限公司自動化公司
地址:山東省濟南市槐蔭區(qū)機床二廠路4號
郵編:250022
電話:15853132162

 


2. 機器人上下料
       機器人上下料機構(gòu)一般包含拆垛機器人、對中裝置、上下料機器人等。與機械手的主要區(qū)別在于,并不使用專用的機械手臂而是使用通用的工業(yè)機器人進行上下料的操作,一般使用載重量在60-100公斤的大型工業(yè)機器人。世界上能夠生產(chǎn)沖壓機器人的廠家主要有日本的發(fā)那克,安川,瑞典的ABB,德國的KUKA等。
 


3. 快速送料機構(gòu)上下料
      快速上下料機構(gòu)是由機械手發(fā)展而來的,速度更快,是更加具有專業(yè)性的沖壓自動化的專用設備。這種結(jié)構(gòu)不拘泥于機械手的二維坐標形式,其特殊的機構(gòu)專用于壓機間的板料輸送,一套壓機間的輸送機構(gòu)最多包含十幾個伺服電機軸。能夠生產(chǎn)快速送料的廠家主要是專業(yè)的沖壓設備生產(chǎn)廠,如德國的舒勒,日本的小松。
 

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