800t全自動連續模壓機生產線

文/萬義群·江西江鈴專用車輛廠有限公司

800t全自動連續模壓機生產線

文/萬義群·江西江鈴專用車輛廠有限公司

隨著汽車行業的快速發展，汽車制造業面臨著巨大的挑戰，誰能在最短的時間內占據質量與效率的優勢，誰就將在激烈的市場競爭中占據絕對優勢。

800t全自動連續模生產線應運而生，如圖1所示。能滿足企業的發展需求，在生產節拍上將占領致勝地位。整線主要由開卷送料系統、壓機系統、產品出料系統，排廢料系統組成，可實現模具的全自動化生產，達到國內領先水平。生產線實際節拍最高能達到35件/分鐘，具有一鍵換模功能，整線更換產品時間只需要5分鐘。同時整線配備了總控制臺，在主控臺上可完成自動化整線操作，生產信息錄入、顯示，參數設置，整線過程信息保存、下載等生產管理功能。

圖1 800t全自動連續模生產線

800t全自動連續模生產線控制系統

機械壓機連續運轉控制方式

機械壓機采用西門子控制系統控制，能對前后兩個工作臺進行精準控制，同時整個系統與生產管理系統融為一體，在壓機右前立柱上安裝一個系統設置觸摸屏，通過面板可以設置關于壓機的所有控制運行參數。

三合一全自動送料系統同步控制

三合一全自動送料系統采用三菱PLC進行控制，通過轉換模塊實現與機械壓機的通訊，整體的運行方式為：卷料經前端料架小車的人工放料以后直至產品落入成品輸送帶人工收料，該線為完全自動化生產線。該生產線同時具有自動收卷功能，自動收卷后人工在料架小車上打包料卷。

800t全自動連續模生產線關鍵技術

800t連續模機械壓機主機

機械壓機主要分為三大部分，即上、中、下三大部分，第一部分為頂座，在設備頂座上方安裝了主電機、離合器和滑塊剎車、平衡氣缸、頂座潤滑的各種分配閥；第二部分為工作平面，主要配備了滑塊、設備控制面板、控制臺、兩個工作臺、四個支撐立柱、潤滑導軌等。

機械壓機工作原理

連續模壓機采用閉式雙點機械壓機，通過上驅動、異向傳動控制壓機的運轉，傳動的機械結構為偏心齒輪，滑塊的微調采用主電機實現微速調整。

三合一全自動送料系統主線

三合一送料線機械結構主要由以下幾部分構成：上料臺車、雙軸開卷機、入料裝置、整平送料機、剪板機、出口托料架及微送料機。

送料系統工作原理

卷料經上料臺車自動運輸到料架上，通過料架主軸擴張將卷料裝緊，入料裝置承接開卷后的卷料料頭，并將料帶送入整平機，當在運輸的過程中有料頭翹起不平整時，用剪板機將料頭剪切移除，被整理平整的板料通過出口托料和微送料機將板料送入模具內部。

一鍵換模功能與生產管理系統

CPTEK一鍵換模流程：換模動作開始時，首先進入配方管理界面將需要更換模具的配方進行下載，然后點擊模具校驗按鈕，檢查需要更換的模具信息是否一致。若出現模具信號異常，及時進行故障排除，避免影響換模流程的進行。準備工作就緒后，進入壓機換模界面，激活壓機CPTEK模式并選擇相應設備，再次進行模具信息選擇確認。進入整線換模操作界面，點擊激活換模、換模設備和開始換模按鈕后，機器人和壓機同時按照程序設定動作運行。

壓機CPTEK換模流程

按照沖壓工藝流程設計要求，生產線一般采用4序壓機模具進行生產，主要包括拉延、翻邊、整形和沖孔等工序。每臺壓機工作臺上放置固定的一套模具，每套模具安裝模具識別裝置對應固定的模具編號。在生產時，采用模具識別線將模具識別裝置與壓機工作臺上的接口相連，實現壓機和模具信號的交換。壓機控制系統讀取每套模具號，在操作屏上調用確認換模信息，只需要一鍵按下就可以進行壓機CPTEK換模，具體流程，如圖2所示。

圖2 壓機CPTEK換模流程

通過完善壓機控制程序，實現壓機CPTEK換模動作，消除了手動換模的問題。前期手動換模，會出現工作臺夾緊/放松故障、開進/開出不到位以及不能聯動運行等異常；壓機采用CPTEK換模，實現了設備動作連續運行，消除了設備運行中的故障，提高了設備動作的連貫性和穩定性。手動換模，需要進行復雜操作，比如壓機上下運行、模具參數的輸入設定、模具夾緊/放松、工作臺夾緊/放松、柵欄門升起/落下以及工作臺開進/開出等操作；壓機采用CPTEK換模，消除了換模流程復雜、人工操作容易出錯、換模時間長和效率低等問題，提高了生產和勞動效率。

一鍵換模之三合一送料系統

當上料臺車上檢測有料時，機械壓機啟動一鍵換模，送料系統根據機械壓機反饋過來的數據識別當前設備啟動生產的產品編號，此編號與送料系統所調用的產品編號一致時，送料系統一鍵換模的條件滿足，吊裝好的卷料將自動送入模具內部，在這個過程中，如果卷料有不平整的地方，系統將根據檢測反饋過來的數據啟動整平功能，將卷料整理平整。同時當壓機設置好了具體的生產數量，當生產數量到達之后，剪板機則會將沒打完的卷料切斷，多余的卷料將自動收回。

生產管理系統強大的功能

生產管理系統能夠顯示設備整體的運行狀態，具體運行的步驟，同時當系統出現故障時，管理系統上能夠以紅色高亮顯示出系統報警。

生產管理系統具備管理所有關于生產方面的信息，能夠設置產品批次、班組、顯示產品編號、模具編號、物料編號、設置計劃產量、顯示實際產量，同時能夠檢測不良產品，當啟動一鍵換模時能夠精確顯示換模時間，具備顯示生產時間的功能。

在生產過程中，系統出現的任何故障均可通過生產管理系統查詢，能夠將出現的所有故障導出，當連接到打印機時，可以將故障的詳細信息打印出來。

生產管理系統畫面包含了三合一送料系統的全部畫面，能夠實時顯示送料機和壓機的運行狀態，可以準確到具體的步驟，實現了實時在線監控的功能。

先進的廢料輸送系統

廢料線廢料收集方式

連續模設備的工作臺正中部位有一個廢料排泄開口，同時多工位的連續模模具設計了合理的排泄出口，沖壓出來的廢料從壓力機底座內部側面落下到傳送帶上，連續沖壓的廢料得以收集，如圖3所示。

圖3 廢料輸送機構

廢料線控制與運輸流程

廢料輸送線由兩部分構成，水平廢料輸送線和爬坡廢料輸送線。整體采用三菱PLC和變頻器控制，能夠設置合理的運行速度，達到實際的生產需求，同時，具有聯機和單機、點動、反轉等功能。當系統聯機后，從壓力機底座落下的廢料首先經水平廢料輸送線運輸至爬坡線，在廢料運輸的途中，有全程在線監控功能，能夠監視廢料的運送情況，當發現任何異常時，按下緊急急停按鈕，整線設備將處于停止狀態。

現場運行狀態

800t全自動連續模生產線運行狀態良好，現場實際生產的平均節拍均達到35spm，按每天8小時的工作時間算，加上其他的損耗時間，平均一天能夠生產1.2萬件合格產品，同時設備主要采用電力控制，使用了變頻控制技術，能有效降低能耗。

模具自動化新突破

圖4 傳感器位置圖

目前，我國自動化連續模生產線首料第一工序進給采用手工定位，無自動檢測功能，最多只有3組傳感器進行檢測。我們800t全自動連續模生產線設計了第一序到達感應傳感器結構，實現了首料自動檢測功能，從圖4可以看出，我們一共采用了4組傳感器進行檢測：

⑴第一組傳感器檢測原材料是否到達第一序工作位置。

⑵第二組傳感器檢測步距孔是否準確到達第二序工作位置。

⑶第三組傳感器檢測產品已經到達最后一序。

⑷第四組傳感器檢測產品是否已經從產品滑落槽滑出模具。

結束語

全自動化連續模生產線整線只需要兩名員工，設備看護人員和產品收集人員，大大減少了人力的損耗；另一方面，整線為全自動化生產，不會在操作過程中頻繁停機，為實際生產贏取了寶貴的時間；加工工序融為一體，減少了產品搬運過程中的磕碰、劃傷。

全自動化連續模生產線節拍最高能達到40件/分鐘，普通M線生產節拍最高能達到18次/分鐘,同樣生產一個零件采用連續模工藝，只要一臺連續設備，采用普通工藝則需要4臺M線設備，引領了江鈴集團中小沖的工藝發展方向。該全自動化連續模生產線達到國內領先水平。無論從工藝的先進性，還是經濟效益和社會效益而言，全自動化連續模生產線均值得推廣。