多工位衝壓生產線是壓力機、多工位模具、快速換模系統、上料系統、送料系統、電氣控制及網絡控制系統的集成,其相對於單機生產或者多機連線生產的最大特點就是:壓力機在完成一次衝壓後,不需要停在上死點等待送料機械手進行工位間移送,而是壓力機連續工作,同時送料機械手進行工位間移送,即以連續衝程工作,取代單機單次工作方式,提高了生產效率、降低了設備的故障率,減少了操作人員及工作場地的使用,有利於降低衝壓件綜合成本。
目前國內多工位衝壓生產線主要有兩種形式,分別是單機多工程衝壓生產線與二(三)次元衝壓生產線。
單機多工程衝壓生產線
單機多工程衝壓生產線由自動化生產線主要由開式雙點壓力機、上料系統(卷料機或片料機)、單機多工程式機械手、多工位模具等組成。
單機多工程衝壓生產線示意
1.開式雙點壓力機 2.伺服驅動機 3.中間站 4.橫杆 5.模具
此生產線中壓力機為開式雙點壓力機,滑塊與工作臺板一般需要經過定製加長,以便放下多工位模具。單機多工程機械手有伺服驅動機與中間站兩個機構,分別固定到地面,兩個機構之間裝有一根橫杆,橫杆上裝有與多工位模具數量相對應的手臂,手臂末端裝有真空吸盤或電磁吸盤。
工作時在壓力機連續衝壓的空行程中,通過壓力機編碼器檢測曲軸旋轉角度並給機械手信號,機械手手臂下降規定行程把料片吸住→上升→x方向移送到模具處,下降→放料→上升→x反方向返回原點,重複以上動作,使得生產線連續生產。
由於開式雙點壓力機抗偏載能力有限,所以製件尺寸與各工位成形力較小,壓力機公稱力在5MN以內,製件重量一般不超過3kg,整線生產效率在25~35次/min左右。此種生產線主機造價低,所配機械手結構輕巧,具有夾料杆截面積小、伺服馬達功率小、適用於小型產品多工位衝壓生產。
二(三)次元衝壓生產線
二(三)次元衝壓生產線主要由閉式雙點壓力機、上料機、機械手、多工位模具等組成。
二(三)次元衝壓生產線示意
1.上料機 2. 閉式雙(四)點壓力機 3.左伺服驅動機
4.右伺服驅動機 5.橫杆 6.模具
此自動化生產線中壓力機為閉式雙點壓力機,具有成形能力範圍大、抗偏載能力強等特點,壓力機公稱力一般在在6.3~20MN。機械手採用龍門式機構,機床左右兩側分別裝有兩個伺服驅動機,兩個驅動機裝有兩根相對於模具前後方向對稱的橫杆,橫杆上裝有與多工位模具數量相對應的手臂,手臂末端裝有真空吸盤或電磁吸盤,其中三次元機械手比二次元機械手多兩套伺服電機驅動,可以實現橫杆上下運動。
此種生產線送料主要結構採用閉式雙點壓力機+二(三)次元機械手,面對目標製件重量在5~20kg,製件整體尺寸較大,一般有較大拉深或折彎,整線生產效率一般在18~25次/min。此種生產線主機造價高,所配機械手具有結構剛度好,夾料杆截面積大、伺服馬達功率大等特點,適用於中大型產品的多工位衝壓生產。
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