陈利锋

摘 要：在目前的国民经济结构中，汽车工业堪称支柱型产业，而作为汽车行业四大工艺之首的冲压成型技术在汽车行业中占有重要地位。本文对冲压自动化系统进行系统介绍，从该系统的工作原理、特点、投资成本与工作效率对比等方面进行阐述，并简要分析冲压自动化相关影响因素。结合目前行业发展现状进行针对性研究，找出制约其发展的相关因素并提出相关建议。

关键词：冲压自动化;自动化系统;生产线

0 引言

现阶段汽车市场的竞争愈加激烈，汽车行业面临更加激烈的挑战，对汽车企业提出了更高的要求。面临这样的困境，汽车行业需要综合考虑投资周期、产能自动化水平等因素，不断地提高企业的竞争力。而现阶段人力成本不断提高但人力质量较低，并由此引发生产效率低、产品质量不稳定等问题，冲压自动化生产线则可以很好地解决上述问题。冲压自动化生产线下生产率更高，产品质量更稳定，在保障产品质量的同时进一步降低生产成本，因此，必须不断提高金属冲压的自动化水平。

1 自动化系统的组成

1.1 拆垛系统

线首单元即拆垛系统主要包含两台移动式的板料拆垛小车，每台拆垛小车都配备了磁性分离器、拆垛手、传输皮带、板料清洗机以及板料对中系统等设备，以完成板料上料、分张、拆垛、输送、清洗与对中等一系列流程。

垛料小车可以在连续生产不停机的状态下，装载新的从自动区域开出。垛料能够由行车或叉车装载，将垛料装好并调整好磁性分离器后，由操作员用手动控制小车，打开安全门后将小车移入拆垛区域。关闭安全门后，再由操作员确认认垛料是否满足自动拆垛的条件。在完成另一堆垛料之后，拆垛机械手则移向新的垛料，操作员就将第二台上料小车移出安全门的自动区域，然后再装载下一垛料，为后续的生产作准备。

磁性皮带为框架式，磁性皮带从拆垛手上接收到板料然后再把板料传送至下一单元。磁性皮带共有8根皮带巷道，其内部有较强的磁性，可以有效吸附板料，从而保证了板料在输送过程中位置一致。每根皮带巷道侧面的还装备了一排钢制滚轮，可以起到有效的支撑作用，其驱动为伺服驱动。

板料对中台设计有六个独立的滚轮巷道，前端则设计有四个止动装置与双料检测器，巷道上同时还有一个自动拍打的装置，中间的后侧有两个伺服电机控制的后对中置，当板料被送至对中台时，两侧的自动拍打装置与后对中装置会对板料的上料位置进行准确定位，同时前端 的两个双料检测装置会检测板料是否为单料，检测的安全性很高。

1.2 自动传输系统

传输机构主要包括机械手、机器人以及穿梭机配备端拾器等各式各样的形式，传输机构形式的差异同时也是目前冲压自动线不同的形式的区别之处。

机械手有上料机械手与下料机械手的区别，但都配备有穿梭机与高速且稳定的单臂或双臂横杆式传送机构等。机械手在早期就已经配备了穿梭机，两台压力机之间需要配备两台机械手与一台穿梭机，单条自动化线则需要更多的机械手，而且设备组成更多，因而目前没有被广泛使用;高速且稳定的单臂或双臂横杆式传送机构运用同步技术与线性传输技术，具有速度快、稳定性高等优点，更多应用在高速全自动冲压线。

机器人传输方式具有其独特的优点，机器人通过调整端拾器与运动轨迹，使其更具有柔性、产品适应性更强，主要应用于旧线改造与多品种小批量冲压线。

1.3 线尾出料系统

线尾出料系统由出料传送带、工件检验台、人工或自动装箱机构等部分组成。其主要任务是把成品冲压件输送到合适的位置，为装箱提供更大的便利，同时可以为冲压件的检测提供必要条件。因为人工检查更具灵活性，因而经常使用人工来检查或者是装箱。

2 冲压自动化生产线关键选型

产能核算是冲压自动化生产线十分关键的一个环节，其结果是生产线数量的决定性因素，所以直接影响到投资。需要综合考虑整个工厂的产能规划和工厂建设用地面积等方面，從而确定冲压自动化生产线的类型与数量。产能核算的公式为：年产能（台）= 平均 SPM（件 /min）× 稼动率 × 日工作时间（min）/ 模具组数 × 年工作日数。

2.1 工序数

冲压自动化生产线的工序数需要企业根据自身冲压工艺的特点，选择最恰当的工序数，明确导入的压力机数量。四道、五道、六道这三种工序数是目前冲压自动化生产线主流的工序数，应用最为广泛。

2.2 是否具备铝板生产功能

在目前新能源的发展趋势下，铝板车身覆盖件的运用愈加广泛，需要提前根据企业产品规划，来判断是否具备铝板的生产功能。如果需要生产铝板零件，那么就需要在线首单元增加真空吹气分离装置、钢铝双料检测器以及真空输送皮带等。

2.3 是否采用同步控制技术

同步控制技术在冲压自动化领域的应用目前已经相当成熟，对于生产节拍的提升有着十分重要的意义，现在使用的双臂机械线与高速伺服线都采用了同步控制技术来控制压力机与自动化机械手。

2.4 是否配备线尾自动装箱及搬运系统

随着人力成本的不断提高，冲压自动化生产线的生产效率也不断提高，工厂的智能化程度也随之提高，冲压生产线越来越多地配备线尾自动装箱系统还有笼车自动化搬运系统，这显然已经成为行业的趋势。由于这两大系统对冲压线线尾布局与空间有较高的需求，所以需要提前考虑，如果不和冲压线同步导入，那么就需要预留后期导入空间。

3 结束语

不同整车厂有着不同的规划理念存在差异，不同新工厂的实际情况也存在很大的差异，因而在规划冲压自动化生产线时需要结合具体实际，综合考虑产能与产量、产品结构等多方面的因素，寻找出投资、单台成本、产能以及效率等因素综合起来最适合企业自身情况的方案。选择并制定最匹配、最合适的自动化方案，以实现利益最大化。

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