行業(yè)現(xiàn)狀

如今市場(chǎng)上能提供沖壓自動(dòng)化改造服務(wù)的供應(yīng)商數(shù)量繁多，解決方案不勝枚舉，無(wú)外乎這幾種類(lèi)型：三合一送料機(jī)、NC伺服送料機(jī)、空氣自動(dòng)送料機(jī)、左右偏擺送料、凸輪送料機(jī)、夾式送料機(jī)等。這些設(shè)備普遍應(yīng)用于五金、電子、家具、航空、建筑、印刷等領(lǐng)域，上述行業(yè)的基礎(chǔ)的材料一般是金屬，鮮有人涉足橡膠制品領(lǐng)域，由于橡膠材質(zhì)軟，加工過(guò)程易變形、錯(cuò)位，實(shí)現(xiàn)橡膠沖壓自動(dòng)化較為困難。

詳細(xì)事例

汽車(chē)空腔隔音密封件用于車(chē)身旁路空腔阻斷及密封，是降低車(chē)輛行駛過(guò)程中車(chē)內(nèi)噪聲的重要零件。現(xiàn)有汽車(chē)空腔隔音密封件的生產(chǎn)方式為一人操作一臺(tái)沖壓機(jī)，人工下料，且由于上料前未對(duì)料卷進(jìn)行處理，致使沖壓過(guò)程中原料起鼓變形，料帶錯(cuò)位，不但效率低下還影響成品合格率。

行業(yè)痛點(diǎn)

經(jīng)北鋼聯(lián)工程師團(tuán)隊(duì)的實(shí)地考察，他們?cè)敿?xì)匯總出了生產(chǎn)線(xiàn)中存在的諸多問(wèn)題：

1由于料帶較軟，經(jīng)常出現(xiàn)送料不均的情況。

2送料時(shí)料帶出現(xiàn)起鼓現(xiàn)象。

圖1未經(jīng)處理的料帶產(chǎn)生鼓包現(xiàn)象

3沖壓后的產(chǎn)品不能自動(dòng)掉落，需要人為將料從模具下取出。同時(shí)頻繁操作沖壓機(jī)、手工取料下料，勞動(dòng)量大且存在安全隱患，不能達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)的目標(biāo)。

圖2工人從壓機(jī)底部直接取出產(chǎn)品

41出2生產(chǎn)過(guò)程中，材料步距比較大，偶發(fā)錯(cuò)位問(wèn)題，步進(jìn)式進(jìn)料精度差。

5銷(xiāo)釘組裝由人工完成，效率無(wú)法匹配來(lái)料節(jié)拍。

6小料與沖壓件分離由人工執(zhí)行，可以通過(guò)自動(dòng)化手段實(shí)現(xiàn)。

完善的解決方案

為改變橡膠制品行業(yè)傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)面貌，北鋼聯(lián)充分發(fā)揚(yáng)中德智能制造聯(lián)盟理事單位的社會(huì)責(zé)任，利用資源優(yōu)勢(shì)，基于德國(guó)先進(jìn)汽車(chē)制造業(yè)中沖壓工藝自動(dòng)化上下料技術(shù)，為原有產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行了迭代升級(jí)，改善后的新線(xiàn)不但能完成產(chǎn)品的自動(dòng)化上下料，還能從最前端開(kāi)始，集成AGV技術(shù)，完成來(lái)料的物流，并使用機(jī)器人完成銷(xiāo)釘裝配工作。

圖3改造后的產(chǎn)線(xiàn)示意圖

上料部分

在步進(jìn)上料之前增加平整機(jī)和計(jì)長(zhǎng)輥，可以解決送料不均勻和起鼓的現(xiàn)象，平整機(jī)通過(guò)夾送輥對(duì)料帶進(jìn)行擠壓平整，同時(shí)平整機(jī)與步進(jìn)上料機(jī)配合，能對(duì)料帶形成一定的張力，將料帶平穩(wěn)輸送至沖壓機(jī)。

計(jì)長(zhǎng)輥與步進(jìn)送料機(jī)雙重配合，確保上料精度，避免誤送料產(chǎn)生料帶錯(cuò)位問(wèn)題。起鼓、錯(cuò)位問(wèn)題的消除，可減少人工停機(jī)檢查的幾率，提高生產(chǎn)的連續(xù)性及高效性。

下料部分

人工拾取橡膠板，設(shè)備必須停機(jī)，頻繁開(kāi)停機(jī)既對(duì)設(shè)備壽命有一定影響，又易發(fā)生安全事故。下料裝置集成輸送帶與輸送輥，前半段輸送帶將沖壓后的半成品及廢料一起輸送出沖壓機(jī)，后半段輸送輥根據(jù)廢料尺寸設(shè)置輥道間距形成一定的縫隙，半成品及廢料輸送至此段時(shí)，廢料自動(dòng)從輥道縫隙中落入廢料筐；半成品因尺寸大于輥道縫隙，則順利輸送至轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)。下料過(guò)程實(shí)現(xiàn)半成品及廢料的自動(dòng)分揀入筐，沖壓機(jī)無(wú)須停機(jī)可繼續(xù)生產(chǎn)，且無(wú)需人工參與消除了安全隱患。

裝配部分

銷(xiāo)釘裝配工位配置六軸機(jī)器人，可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)抓取、移動(dòng)零部件，視覺(jué)系統(tǒng)拍攝半成品橡膠板，獲取橡膠板位置信息及定位孔位置信息，機(jī)器人通過(guò)信號(hào)傳輸定位，進(jìn)行精準(zhǔn)裝配；此外銷(xiāo)釘上料采用振動(dòng)盤(pán)排序，使上料位銷(xiāo)釘保持一致排列，機(jī)器人移至上料位可直接吸取銷(xiāo)釘頭部進(jìn)行裝配。

圖4銷(xiāo)釘裝配工位示意圖

經(jīng)用戶(hù)統(tǒng)計(jì)，改善后的產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)效率≥1800模次/H，比傳統(tǒng)提高近40%，在未來(lái)替換高端沖床后還將有進(jìn)一步提升空間，同時(shí)產(chǎn)品合格率達(dá)99.7%，而傳統(tǒng)模式下僅為95%。盡管近些年來(lái)智能制造技術(shù)一直向制造業(yè)覆蓋，但從未深入某一領(lǐng)域，未來(lái)，隨著沖壓零件生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)張和全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等趨勢(shì)形成，必將推動(dòng)沖壓自動(dòng)化改造技術(shù)向縱深發(fā)展，AGV、MES、ERP、沖床、機(jī)械臂等都不再是孤立的個(gè)體，而是生產(chǎn)所需的共生體。