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        鈑金加工自動化在電梯行業中的應用

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        鈑金加工自動化在電梯行業中的應用

        發布日期:2019-08-13 作者: 點擊:

        鈑金加工自動化在電梯行業中的應用

        鈑金工藝基本由剪切、沖壓、折彎、成形和連接等工藝組成,一般來說以上工藝基本通過如下設備實現:剪板機、沖床、激光切割機、等離子切割機、水射流切割機、折彎機、焊機,以及各種輔助設備如:開卷機、校平機、去毛刺機、拉鉚槍等。

        隨著制造業的快速發展,作為制造業基礎行業之一的鈑金加工行業也取得了空前發展。鈑金加工領域也在潛移默化的變化之中,主要體現在以下兩個方面:

        ⑴傳統的鈑金加工是設備獨立成為個體對工藝進行實現,更多的是勞動密集型作業,對操作者的依賴度過高,難以應付不斷增長的訂單需求。

        ⑵隨著人們的生活水平不斷提高,對產品外形更多的追求個性化,產品市場壽命縮短,更新換代加速,最終導致小批量生產的比重明顯增加。

        目前我國鈑金加工企業,多以數控剪板機、數控沖床、數控折彎機等設備作為鈑金生產的主要設備,而我國對以上設備的開發還是更多的借鑒國外的經驗,對于鈑金柔性制造技術的研究幾近空白。然而在歐洲,20世紀70年代涌現了一批基于沖剪復合加工技術和快速換模的多邊折彎技術的設備,從而使鈑金的加工過程真正意義上實現柔性加工。

        面對以上困境,各鈑金加工企業也積極應對,快速響應。以下案例只是對電梯制造自動化改造的初步探索,望以下闡述對鈑金從業者有一定的借鑒作用。

        廳門自動生產線

        電梯廳門板制作主要以鈑金加工為主。早期的廳門板生產時利用數控剪板機、數控沖床、數控折彎機等通用鈑金加工設備,人工單元化作業。要完成整個產品的加工,只能在對應的設備上完成不同的加工工序,加工流程節拍不一,在制品庫存多,且每道工序的上料、加工、下料過程都是人工搬運,勞動強度大,生產效率低。廳門專機線的設計思路是按加工順序將設備相互連接起來組成生產線,消除人工搬運、在制品庫存等,實現電梯廳門板的自動化加工


        電梯廳門板專機生產線

        電梯廳門板專機生產線(圖2)的功能是:實現電梯門板從板材(定尺板)自動上料,自動輸送至沖床工位,沖床根據來料尺寸規格調用相應的沖床程序,調整各沖模的相應位置,一次沖壓成形,沖完后的板材流轉至折彎工位,先由兩臺折彎機分別完成兩條長邊的折彎,折彎過程自動跟隨托料,長邊折彎完經過檢測工位檢測合格后,輸送到短邊折彎工位,由兩臺折彎機完成,不同寬度自動匹配不同的折彎模具,然后由自動鉚接單元完成門板四角的無鉚連接,再經過自動拉鉚工位完成拉鉚螺母安裝,最后機器人自動碼垛。這樣一套專機生產線,可無人化的高效應對多品種、大批量的生產。由于整個加工過程中,板材全程處于毛刷臺面之上,取消了人工搬運過程,所以不會產生表面劃傷或留下指紋油脂,提高了產品質量。


        生產線技術開發有以下幾個方面

        ⑴板材料庫及上料裝置。

        該設備的功能將板料輸送到定位平臺上對中校正,并由輸送線將板料送入沖切機,如圖4所示。堆料小車共4套,在垂直于線體方向上由電機驅動進出上料系統框架。設置雙料分離機構及智能雙料檢測裝置,防止料片重張損壞設備模具,吸盤架采用真空吸盤吸取板料,吸盤按兩兩分組,每組吸盤可單獨關閉,便于不同長度板料的生產。設置長寬尺寸檢測,確保沖切程序和材料的一致性,避免報廢。

        ⑵自動沖壓模塊。

        將上料機定位完成后的料,由皮帶機輸送到沖切機完成產品的沖孔、壓形。主要由C形模架、四柱壓力機、廢料收集裝置、過渡平臺、底座等部分組成,如圖5所示。在長度和寬度方向上,模架可伺服調整。模具的動作根據產品型號自動選擇,不需要人工手動調整或者打開、關閉閥門,防止人工操作出現錯誤。

        ⑶自動折彎系統。

        自動折彎系統包括長邊折彎和短邊折彎。長邊折彎單元主線體由頂升皮帶、牛眼輸送平臺構成,含有兩臺折彎機,每臺折彎機負責各自單邊,如圖6所示。定位機構和夾緊機構由伺服電機、滑軌、夾緊氣缸、推緊氣缸等共同構成,用于折彎過程中門板的定位。隨動托料裝置由伺服控制,跟隨折彎門板。短邊折彎單元的板料輸送采用夾持式伺服輸送系統完成,伺服定位機構由電缸構成,此機構固定在隨動機構上,在折彎過程中,伺服定位機構隨著隨動機構移動,始終保持工件被定位。寬度定位機構用于保持工件與折彎模具的相對位置

        ⑷四角無鉚連接模塊。

        四角無鉚連接模塊由鉚壓設備、伺服系統和輸送設備等組成。采用四個無芯鉚壓機構,鉚壓機構由鉚壓槍及氣缸共同構成,鉚壓機構固定在伺服系統上,如圖8所示。伺服系統1功能:調整兩鉚壓槍間距及門板寬度定位作用;伺服系統2功能:調整后端鉚壓機構的位置,以滿足不同長度工件的生產。

        ⑸自動拉鉚螺母裝置。

        拉鉚螺母通過振動盤理料,再通過定位機構定位,以便拉鉚槍取料,拉鉚槍安裝在伺服移動機構上。由視覺系統精確測定拉鉚孔的相對位置,并由伺服移動機構帶動拉鉚槍移動至拉鉚孔上方,使螺母順利進入拉鉚孔,如圖9所示。拉鉚螺母安裝的質量由另一套視覺系統監控,確保產品的合格率。

        鈑金沖、折通用生產線

        鈑金沖、折通用生產線主要配置包含數控轉塔沖床、板材料庫系統、自動上下料裝置、輸送裝置、數控折彎機和機器人折彎系統等,如圖11所示。它的功能是實現原材料料庫管理,具備多種出入庫方式(根據生產線需求選擇:單入單出、整入單出、整入整出)、材料庫存管理、自動最優層棧選擇等。通過吸盤式上料裝置,吸起單張材料對其進行單張分離之后搬送到數控沖床工作臺上并實施定位。單張檢測裝置對上料裝置吸取的材料厚度進行直接測量,確認吸取的板材是否是單張。數控沖床加工完畢后,夾鉗抓取加工完了的工件自動搬送到移動毛刷工作臺,上下料裝置獨立設備,使設備停機時間降到最低,提高生產效率。


        豐富多彩的運行模式(沖床全自動運行—單向/同側上下料、半自動運行、沖折聯機全自動運行),沖、折連接生產時沖孔完了的板材通過輸送裝置送至折彎區域,由機器人完成自動折彎及碼垛。鑒于沖孔、折彎的節拍存在差異,沖孔完了的板料亦可儲存至料庫,待折彎空閑時再行生產??刂葡到y具備加工計劃編輯功能,編輯生產任務可實現無人化生產。電梯零部件中的托架組件、上/下梁組件以及轎底平臺等均可使用該自動化生產技術。

        以下為沖、折通用線幾種工作模式介紹:

        沖、折全自動運行模式

        定尺板在沖床上加工完之后,自動搬送至折彎機器人定位上料處進行自動折彎,再由機械臂自動搬送至下一焊接用傳送帶或自動碼垛至下料區的成品臺車上

        沖床全自動單元運行模式

        可制定加工計劃24小時無人自動運行,成品可以入庫,適用套料或定尺板加工

        沖床單體手動運行模式

        手動上下料適用于加急、少量板材加工或料庫故障時

        結束語

        隨著市場的發展和產品更新換代,產品制造對柔性的需求會越來越大,鈑金件作為消費品中主要的零件,其對柔性制造技術的依賴會日漸增加。2017年7月國內首臺國產多邊折彎機在揚州市的亞威股份亮相,打破了國外產品的壟斷。隨著“中國制造2025”的發展,高檔數控機床會在更多的國內企業涌現出來。


        本文網址:http://www.jnscw.com/news/455.html

        關鍵詞:鈑金加工,鈑金加工廠家,濰坊鈑金加工

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