新型沖壓生產(chǎn)線工件傳送機構
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轎車和MPV的不斷增長,給沖壓機械生產(chǎn)廠帶來了巨大商機。現(xiàn)在的沖壓生產(chǎn)線往往不是以體積較大的車架板金件生產(chǎn)為主(如車身的側圍板的大批量生產(chǎn)),而是更加傾向于小批量、多品種生產(chǎn)。 在Saarlouis的福特汽車生產(chǎn)廠,每年生產(chǎn)Focus車型的三種變型車架43萬件,并且從2003年6月起,又開始生產(chǎn)新型的C-Max轎車的部件。為了能在該汽車生產(chǎn)基地做好新車型生產(chǎn)的各項準備工作,2001~2003年期間,福特公司共投資了4500萬美元,建設了包括一條新的C-Max轎車專用沖壓 生產(chǎn)線。由于沖壓車間的面積有限,且原來的沖壓技術難以保證新車型的生產(chǎn),Schuler公司花了1年半的時間,經(jīng)過反復測試,研制開發(fā)了一條新的沖壓生產(chǎn)線工件傳送機構,用“集成或交叉?zhèn)魉蜕a(chǎn)線”替代了從20世紀80年代起就廣泛采用的“交叉?zhèn)魉蜕a(chǎn)線”。 所謂“交叉?zhèn)魉汀保且惶讬C械連接的同步驅動的沖壓工件傳送裝置,利用這種沖壓上下料和傳送工藝,其工作節(jié)拍變?yōu)?4件/min。20世紀90年代起,人們在采用了沖壓行程的電子調控技術,沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍提高到15件/min。 在Schuler公司傳統(tǒng)的交叉?zhèn)魉拖到y(tǒng)中,工件的傳送不是由生產(chǎn)線的機器人或者投料機來完成,而是采用一種安裝在沖壓機側面的由沖壓行程機構帶動的、將工件放置到橫向托架上的傳送裝置來完成工件的上下料及傳送。 保證生產(chǎn)線安全可靠地運行 福特C-Max轎車的沖壓機床要求必須有相應的安全保護裝置,以保證人身和設備的安全。其中,起決定性作用的部件主要是:沖床滑塊和自動安全保護裝置,例如模塊式的工件傳送裝置、模具移動工作臺等。 整條沖壓生產(chǎn)線共有18項緊急控制功能、16個封閉式?jīng)_壓線出入口、13個安全防護門、5套安全光電控制系統(tǒng)、1個沖壓安全控制閥、5個廢料控制擋板、10個模具移動工作臺和21套傳送互鎖裝置;诖罅康陌踩雷o功能以及可加工很大尺寸的金屬結構件,福特公司采用了以Safetybus-p總線技術為基礎的分散配置控制方案。 為保證沖壓生產(chǎn)線安全可靠地運行,福特公司采用了8套Pilz公司的可編程安全控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)的型號為PSS SB3006 DP-S,包含100個分散式輸入/輸出控制模塊和7個路由器,可在兩個Safetybus-p網(wǎng)絡中相互交換數(shù)據(jù)。模具移動工作臺的終點控制采用的是Pilz公司PSEN系列的電磁開關。 模塊式傳送裝置 目前,Schuler公司已開始研制開發(fā)新一代的全電子控制的傳送裝置。新開發(fā)的傳送機構是在電子控制下完成各個坐標方向的工件傳送,這種新的設計已經(jīng)應用于集成或交叉?zhèn)魉拖到y(tǒng)中。安裝在沖壓生產(chǎn)線上的集成或交叉?zhèn)魉蜋C構由單獨的電子控制系統(tǒng)控制,各個電子控制系統(tǒng)又可以單獨編寫控制程序,既縮短了整個沖壓生產(chǎn)線的工作節(jié)拍,又提高了傳送裝置的靈活性。 為了更充分地發(fā)揮該傳送裝置的優(yōu)勢,Schuler公司同時還開發(fā)了一種新型的機-液傳送部件,它不僅能像機器人一樣靈活自如地運動,而且其 運動速度非?欤斔途群蛡魉涂煽啃陨踔粮哂跈C器人系統(tǒng)。 更好的輸送運動模擬 過去,Schuler公司沖壓設備在簡單的交叉?zhèn)魉拖到y(tǒng)中,在考慮工件的傳送運動時必須考慮許多無效的模具使用時間,以保持整條沖壓生產(chǎn)線的工作節(jié)拍一致。而對于集成或交叉?zhèn)魉拖到y(tǒng),每個沖壓工序的沖壓件傳送時間可以單獨控制,這樣一來,實際可以完成的最大沖壓工作節(jié)拍提高到16件/min。 集成或交叉?zhèn)魉蜋C構的沖壓生產(chǎn)線在提高生產(chǎn)能力的同時,可以輸送尺寸更大的沖壓工件, 且占地面積比原來大大減小。 快速的試車投產(chǎn) 交叉?zhèn)魉图夹g非常適合于輸送幾何形狀復雜的工件,這一點在汽車側圍板的傳送過程中體現(xiàn)得非常明顯。 一般來說,更高的功率和更高的靈活性往往也代表著更高的資金投入。而在Saarlouis的福特汽車生產(chǎn)廠使用新的集成或交叉?zhèn)魉蜕a(chǎn)線的費用僅相當于傳統(tǒng)的交叉?zhèn)魉蜎_壓生產(chǎn)線費用的85%~90%。節(jié)省費用的主要原因是Schuler公司用價廉物美的電氣部件代替了機械驅動部件,使傳送裝置的生產(chǎn)成本幾乎減少了1/3。
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