speedBAR：用于沖壓生產線的快速橫桿式自動化輸送系統
- 2008-5-30 8:51:31
- 來源：金屬加工在線
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關 鍵 詞：沖壓線,自動化
文獻摘要：沖壓線自動化輸送系統一直以來是一個沖壓車間體現其生產能力的關鍵因素，按照工廠的沖壓件分類和不同的生產工藝其自動化系統的選型也各不相同。
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沖壓線自動化輸送系統一直以來是一個沖壓車間體現其生產能力的關鍵因素，按照工廠的沖壓件分類和不同的生產工藝其自動化系統的選型也各不相同。
圖1：自動沖壓生產線
從目前國內汽車工業中生產轎車的外覆蓋件和大型內襯件自動沖壓生產線來看，其自動化系統以常規的機械手輸送系統為主。
其原因在于采用自動化系統的沖壓線具有諸如靈活性好，生產效率高而且產品物流更加合理等優點。
一年多以來米勒萬家頓公司在常規機械手基礎上，并結合用于多工位壓力機上的橫桿式輸送結構的優點研制開發了一種稱作為“快速橫桿式自動化輸送系統”（簡稱“speedBAR”）。并成功地推廣進入中國汽車工業。
自動沖壓線的模塊式組成結構
一條常規的自動化沖壓線一般由以下部分組成：
◆ 拆垛裝置將來料自動拆垛并單片依次送入打頭壓力機。
◆ 一般有4-6臺依次排列的單體壓力機，對鋼或鋁板按照沖壓工藝進行多次沖壓成型。
◆ 成品輸出機構：由人工或自動化裝置將成品沖壓件取出并堆放。
◆ 自動化輸送機構負責將工件在各壓力機和各組成部分之間的傳送。
機械手加穿梭小車式自動化輸送方案
該自動化輸送系統也是自動沖壓化生產線中最常用的系統，它主要是由數控上料，和取料機械手以及穿梭小車組成。
目前沖壓車間里由不同廠商提供的各式自動化輸送系統都是基于該結構和原理進行設計制造的。
圖2：機械手加穿梭小車式的自動化沖壓生產線
圖2展示的是一條配備有機械手加穿梭小車的自動化沖壓生產線。其兩個相鄰壓機的連線基本由以下機構組成：
◆ 一個取料機械手，帶有中置并按工件形狀排部的真空吸盤式端拾器：負責將工件從上一壓機取出安放在穿梭小車上。
◆ 一個穿梭小車：它負責將工件由取料機械手的放料位置移送到上料機械手的取料位置。
◆ 一個帶有中置端拾器的上料機械手：負責將工件由穿梭小車拾起送入下一臺壓機。
采用此種輸送方案工件將通過機械手簡單的“拾取”和“擺放”動作由前一臺壓機輸送到后一臺軋機，其穿梭小車的主要功用是通過它的穿梭運動縮短取料-，和上料機械手的輸送行程，從而提高整線的生產效率。
工件在拉伸工序之后按照生產工藝的需要必須在進入下一壓機前進行“變位”。在機械手加穿梭小車的自動化輸送系統中，工件的“變位”是在其端拾器或具有變位功能的穿梭小車上完成。
由于結構簡單且居中布置的端拾器帶著工件在加速運動過程中會產生顫動，盡管可以通過采用伺服技術改善這種顫動，但始終會影響到沖壓線的生產效率。
反之，該機械手加穿梭小車的自動化輸送系統可以實現將工件由第一臺雙動拉伸壓力機取出并翻轉后再送入第二臺壓力機，目前國內的自動線以這種工藝機構為主。
如同早些時候在歐美發生的那樣，有跡象表明，國內的沖壓廠正逐步放棄雙動拉伸模具工藝而改用單動拉伸模具工藝，籍此改善機械化輸送機構的效率，從而提高沖壓線的生產能力。
快速橫桿式輸送系統—柔性橫桿技術
隨著對沖壓線生產柔性和生產效率要求的提高，米勒萬家頓公司研制開發了專門用于自動沖壓線的快速橫桿式輸送系統（speedBAR）。
新的系統是在最新一代橫桿式多工位壓力機上的電子式高效輸送機構（CrossBAR）的基礎上開發出來的快速輸送系統。帶有電子輸送技術的橫桿式多工位壓力機作為當今最先進的大型鋼板和鋁板汽車覆蓋件沖壓設備以其高生產率深得現代化沖壓車間的青睞。
當時的考慮是：如何能夠在柔性較好的沖壓線和高效的橫桿式多工位壓力機之間找到一個兼顧有兩者的優點，又可以在常規的沖壓線上實施的機械化方案，從而獲得一條既有較好的產品柔性又有較高的生產效率的沖壓生產線。
米勒萬家頓公司的答案是：采用“快速橫桿式輸送系統”（speedBAR）
圖3：采用快速橫桿式輸送系統的沖壓線
圖3展示了一條采用了快速橫桿式輸送系統的自動化沖壓生產線，其相對于常規的機械手加穿梭小車式沖壓線的不同之處在于：
◆ 兩臺壓力機之間由一套單體的輸送裝置連接；
◆ 壓力機之間的地面上無須移動小車；
◆ 端拾器裝置在一根由兩側導軌導向的橫桿上，其有效作用區域可以覆蓋整個臺面；
◆ 設置在橫桿上的調節裝置可以實現工件在工位間的變位；
◆ 沖壓線整線長度明顯縮短；
上述結構的改進帶來的優點是：
◆ 穩固的橫桿式機械結構使得輸送速度可以加快，沖壓線生產效率明顯提高；
◆ 采用內置式調節裝置提高了工件的變位靈活性；
◆ 減少了設備的占地面積，降低了投資；
◆ 提高了與多工位壓力機的匹配能力，可以實現模具和端拾器在兩種設備之間的互換，為國內的沖壓生產與歐美汽車工業接軌奠定了基礎；
◆ 機械結構的簡化使得維護保養和備品備件相應簡化。
上述優點表明，通過采用快速橫桿式輸送系統，不僅使得該沖壓線保留了機械手加穿梭小車系統的生產柔性，其單件生產成本也因生產效率的提高而下降。生產線的能力得以提高。
展望
生產柔性好和生產效率高是沖壓技術發展和提高的主要方向，米勒萬家頓公司開發的快速橫桿式輸送系統朝此方向邁出了堅實的第一步。
同樣，作為沖壓技術由機械手自動化沖壓線向橫桿式多工位壓力機的發展的過渡產品，快速橫桿式輸送系統的加入為日益發展的中國汽車工業提供了一條早日實現采用高效靈活的橫桿式多工位壓力機生產沖壓件的捷徑。
過去半年里米勒萬家頓在國內銷售了三條帶有快速橫桿式輸送系統的大型沖壓線就證明了這一點。
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