文/施伟·江苏亚威机床股份有限公司
众所周知,家电行业是我国具有国际竞争力的行业,占全球贸易额的38%,稳居世界第一,但与此同时,国内家电业已进入慢增长周期,存量市场博弈成为行业竞争现状,为了保持行业的领先地位和竞争优势,各大家电业巨头带领行业从业者结合国家“智改数转”的战略性指引,掀起了一轮新的产业革命。钣金加工是家电制造业的前道,我公司为适应家电行业的新一轮技改,在全系列产品上做了对应的解决方案。
全自动纵剪线(带自动排刀)
机器人排刀系统就是用机械人代替技术工人完成排刀作业,可以通过MES系统或操作工在操作界面上输入母卷材料参数、分条参数,通过计算机计算再到PLC伺服系统控制机器人精准的动作及动作顺序,完成排刀作业。与之相配套的还有刀轴的自动快速锁紧、换刀臂与刀轴的无间隙对接、从刀片刀轴键槽方向的控制到机器人精准的抓取安装。实现了纵剪机刀片自动排刀、刀具寿命的智能管理(图1),安全、高效、智能、人性化。更为重要的是大大缩短了排刀时间,同等条件下,纵剪线的效率可提高20%~40%,排刀故障率和错误率控制在0.1%以内。
图1 全自动纵剪线
钣金柔性自动化智慧生产线
钣金柔性自动化智慧生产线系统是以一套大型多列库单元为中心,在多列库的一侧配置多个独立的柔性加工单元及出入库小车的加工系统,整个加工系统由MES协同控制,如图2所示。
图2 钣金柔性自动化智慧生产线系统
家电行业一般会根据实际产品需求包含两套数控冲剪复合码垛加工单元、一套数控冲剪复合加工单元、一套横剪线以及相应的出入库小车组成。各加工单元既可以在“在线模式”下由中央计算机协同控制自动连线运行,实现从原材料到冲压、剪切的全线自动化生产;各加工单元也可以在“离线模式”下独立运行,各自与仓库单元联动实现不同工件的批量化自动循环加工。
系统具备可拓展性,为同期或后期增加自动化单元设备(本公司或其他公司)备有联网接口,接口通讯协议视具体设备而定,可能需要延长调试时间。整个系统能够实现板料的自动出入库、自动冲压、剪切及堆垛功能。钣金柔性自动化智慧生产线(图3)以其高效、精确、快捷的优点也应用于其他薄板件金属制品行业。
图3 钣金柔性自动化智慧生产线
数控板料折弯中心
数控板料折边机(图4)具有高柔性、高效率、高精度与自动化程度高的特点,适用于盒类、门类等类型零件的加工,广泛应用于厨房设备、开关电柜、暖通、电力电子、电梯等众多行业。
图4 数控板料折边机
机床折边主运动为多轴,基本轴分别是压紧轴、上下移动轴和前后移动轴。在数控系统控制下,可任意组合运行不同的运动路径,从而形成不同折边工艺组合。
折边机采用一副万能折边模具可实现正负角折边、大圆弧、复平折边,实现复杂截面工件的高效折边,适应各种复杂零件的加工,如图5所示。模具采用模具钢制作,采用高精密的加工技术保证了折弯精度准确可靠,特殊的制造工艺保证了模具磨损量最小。
图5 多种折边功能
伺服驱动的折边装置,三轴联动丝杆传动机构,可实现各种运动轨迹高效折边。对于不同材质、不同板厚的工件系统自动执行不同间隙、运动轨迹。本设备节能环保、低能耗、低噪声。采用先进的加工工艺,加工效率提升明显,具备稳定可靠的机械结构。压紧装置采用两点压紧、双轴伺服同步驱动技术,高速、低能耗,提高整体折边的运行效率。
伺服压力机
国内目前伺服压力机(图6)的市场覆盖率还不足10%,日本等发达国家伺服压力机覆盖率已接近或者达到90%,市场推广前景巨大,那亚威伺服压力机到底有哪些特点?这些特点使得伺服压力机在家电钣金加工中,发挥了适应深拉深、缓成形的工艺优势。
图6 伺服压力机
通用性和柔性化。伺服压力机可以按根据工艺要求进行优化设计的任意曲线运动,提高了生产效率和灵活性。
高精度。伺服压力机采用线性光栅尺检测滑块位置,保证了高运动控制精度,尤其在下死点附近,能够保证滑块的精度在±0.01mm变化。
高生产效率。伺服压力机保留了曲柄压力机的优点,生产率远高于液压机,同时还可以根据工件的不同调整滑块行程,进一步缩短了循环时间。
节能环保。伺服压力机通过省去飞轮和离合器,减少了空转耗能,比普通压力机节能20%以上。
低噪声和振动。伺服压力机设计特殊的工作特性曲线,控制冲裁时冲头速度,减少冲裁的振动和噪声,提高模具使用寿命。
维护保养成本低。由于无离合器、飞轮、大齿轮等消耗保养部件,润滑油的用量大大减少,结构更简洁,维护保养成本大大降低。
在线压装质量管理。伺服压力机具备在线压装质量管理功能,检测判定工件配合要求,实时去除不良品。
精确的速度、位移和压力控制。伺服压力机可实现精确的速度、位移和压力控制,保证产品制造数据的可追溯性。
自动补偿功能。伺服压力机具有自动补偿功能,实现油压机及增压气缸无法实现的压装控制。
一机多用。伺服压力机可以实现一机多用柔性组线,压装时工装无须设置硬限位,更换产品共线生产,只需调用相应的压装程序。
高定位精度。伺服压力机的位置由电子尺定位,可任意设置行程位置,定位精度理论上为±0.01mm,实际定位精度0.01~0.02mm。
高压力控制。伺服压力机可任意设置机器压力,实现高压力控制。
自动化操作。伺服压力机可以与其他控制系统进行联动,实现自动化的生产过程。
安全可靠。伺服压力机通过内置的安全装置和控制系统,实现了对压力、速度、力矩等参数的监测和安全保护。
结束语
亚威作为国内领先的金属板材加工设备制造商,为适应家电行业在新一轮的技改投入中,如何采用新工艺、新方法,深耕产品智能化,配套车间及整厂信息化解决方案,实现了效率大幅提升,质量稳定可靠,降低一线员工的劳动强度,集约优化厂内物流等最终目标,让我国家电行业始终保持可持续竞争优势。