天鍛多工位伺服機械壓力機在家電行業(yè)的優(yōu)勢

文／米新征，呂國盛，王磊·天津市天鍛壓力機有限公司

近年來，工業(yè)加工制造產(chǎn)品的精密化、輕量化、集成化程度越來越高，對材料利用率、能源消耗、環(huán)境污染和產(chǎn)品性能、制造成本、生產(chǎn)周期的要求也越來越嚴(yán)格。現(xiàn)代成形技術(shù)的快速發(fā)展對沖壓設(shè)備的工作性能提出了更高的要求。家電行業(yè)的特點是零件小、種類多、批量大、效率高，傳統(tǒng)的由多臺壓機組成的多序成形線，存在設(shè)備占地面積比較大，模具開發(fā)費用和制造費用比較高，操作和維修人員比較多，維修保養(yǎng)工作量比較大，備品備件種類繁多，運營及維修成本高，而且生產(chǎn)效率低等問題，為響應(yīng)市場的要求，單機多工位壓力機誕生了。

2016 年至今，針對多工位壓力機，天鍛進(jìn)行了深度研發(fā)，并有多臺設(shè)備已交付客戶。天鍛多工位壓力機主要分為三大類：第一類是常規(guī)液壓多工位壓力機；第二類是復(fù)合驅(qū)動高速液壓多工位壓力機；第三類是伺服驅(qū)動高速機械多工位壓力機。這三類多工位壓力機各具特色，能夠滿足不同客戶的多樣需求。本文主要介紹天鍛伺服驅(qū)動高速機械多工位壓力機，目前已被廣泛應(yīng)用在家電行業(yè)。

天鍛伺服多工位壓力機簡介

天鍛伺服多工位高速機械壓力機采用對稱多連桿增力結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在接近下死點位置時具有6 ～8 倍的增力系數(shù)，這種結(jié)構(gòu)可以大大降低裝機功率，從而達(dá)到節(jié)能的效果。通過計算各連桿的處理角度、導(dǎo)柱的受力、微調(diào)絲桿導(dǎo)向的匹配等來共同確定連桿所承受的偏載力，使得這種結(jié)構(gòu)的壓力機具有更大的抗偏載能力，從而有利于提高沖壓精度。整機結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 整機結(jié)構(gòu)示意圖

天鍛伺服多工位生產(chǎn)線

天鍛目前提供的全伺服多工位高速沖壓生產(chǎn)線，壓機噸位主要為1600 噸和1000 噸兩種。生產(chǎn)線主要配置由伺服多工位高速機械壓力機一臺、開卷裝置、校平裝置、剪切裝置、涂油裝置、板料旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、上料伺服穿梭機械手、三坐標(biāo)伺服機械手、下料伺服機械手、線尾皮帶機、廢料傳輸裝置等組成。如果原材料不是卷料，而是裁剪好的成垛板料，那么可以取消開卷裝置、校平裝置、剪切裝置、板料旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等，只需要增加拆垛臺車裝置即可。

整條生產(chǎn)線，壓機和自動化的伺服系統(tǒng)采用同一品牌，這樣便于伺服系統(tǒng)單元間進(jìn)行通訊，實現(xiàn)穩(wěn)定高效的凸輪同步功能，從而使生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)12 次/分鐘。客戶現(xiàn)場實景如圖2 所示。

圖2 客戶現(xiàn)場實景

天鍛伺服多工位生產(chǎn)線優(yōu)點

生產(chǎn)線主要優(yōu)點體現(xiàn)在以下方面：

⑴生產(chǎn)線采用伺服電機，比常規(guī)電機節(jié)能30%～40%，同時也降低了生產(chǎn)運行過程中的噪聲，整線噪聲低于80 分貝。

⑵具備油壓機高品質(zhì)的成形性能的同時，還具備機械壓力機的高生產(chǎn)效率。

⑶高速運行中(速度≥800mm/s)，滑塊重復(fù)定位精度可以達(dá)到±0.01mm。超高的定位精度是提高工件品質(zhì)的必要條件。

⑷生產(chǎn)線采用了凸輪同步控制功能，通過控制伺服壓機和伺服三坐標(biāo)的相位角，實時控制壓機和三坐標(biāo)的相對位置，使得生產(chǎn)線以更安全、更高速、更節(jié)能的方式運行。

⑸生產(chǎn)線采用伺服控制系統(tǒng)，更安全、更可靠，確保人員和設(shè)備的安全，其安全系統(tǒng)主要包括：

1)緊急停止開關(guān)，可以防止人員或設(shè)備的緊急狀況發(fā)生；

2)安全光柵，可以防止人員誤進(jìn)入工作區(qū)域發(fā)生危險；

3)安全棒、安全插銷、升降門、安全門鎖等，可以保護(hù)生產(chǎn)人員或維修人員進(jìn)入工作區(qū)域時的安全；

4)平衡缸系統(tǒng)，可以平衡掉滑塊及上模的重量，還可以有效防止緊急制動時由于滑塊慣性過大而碰撞機械手；

5)軟件方面，具有完善的安全互鎖程序，進(jìn)一步確保人員和設(shè)備的安全；

⑹生產(chǎn)線采用伺服控制系統(tǒng)，更智能更高效，其主要功能包括：

1)雙料檢測功能，防止模具壓制雙料，從而保護(hù)模具；

2)板料自動涂油功能；

3)壓機抗偏載功能，多連桿以及八面導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，可以有效防止壓機偏載；

4)壓機偏載實時檢測功能，可以及時提醒操作人員在偏載允許范圍內(nèi)使用壓機；

5)壓機超壓保護(hù)功能，防止參數(shù)設(shè)置錯誤損壞模具及壓機本身；

6)首件檢驗功能，可以生產(chǎn)一張板料，經(jīng)檢驗合格后再進(jìn)行批量生產(chǎn)；

7)一鍵換模功能，模具以及端拾器可以自動更換，整線換模時間不超過5 分鐘；

8)回原點功能，機械手故障得到處理后，通過示教器快速回原點；

9)掉料檢測功能，實時檢測端拾器上板料的狀態(tài)；

10)生產(chǎn)線視頻監(jiān)控功能，實時監(jiān)控整線生產(chǎn)情況；

11)LED 大屏幕顯示系統(tǒng)，實時顯示生產(chǎn)線的運行狀態(tài)；

12)遠(yuǎn)程運維功能，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)；

13)伺服壓機可實現(xiàn)多種生產(chǎn)工藝曲線，柔性好。

結(jié)語

為客戶提供安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能、降噪的生產(chǎn)線是天鍛的服務(wù)宗旨。