文／米新征，吕国盛，王磊·天津市天锻压力机有限公司

近年来，工业加工制造产品的精密化、轻量化、集成化程度越来越高，对材料利用率、能源消耗、环境污染和产品性能、制造成本、生产周期的要求也越来越严格。现代成形技术的快速发展对冲压设备的工作性能提出了更高的要求。家电行业的特点是零件小、种类多、批量大、效率高，传统的由多台压机组成的多序成形线，存在设备占地面积比较大，模具开发费用和制造费用比较高，操作和维修人员比较多，维修保养工作量比较大，备品备件种类繁多，运营及维修成本高，而且生产效率低等问题，为响应市场的要求，单机多工位压力机诞生了。

2016 年至今，针对多工位压力机，天锻进行了深度研发，并有多台设备已交付客户。天锻多工位压力机主要分为三大类：第一类是常规液压多工位压力机；第二类是复合驱动高速液压多工位压力机；第三类是伺服驱动高速机械多工位压力机。这三类多工位压力机各具特色，能够满足不同客户的多样需求。本文主要介绍天锻伺服驱动高速机械多工位压力机，目前已被广泛应用在家电行业。

天锻伺服多工位压力机简介

天锻伺服多工位高速机械压力机采用对称多连杆增力结构，该结构在接近下死点位置时具有6 ～8 倍的增力系数，这种结构可以大大降低装机功率，从而达到节能的效果。通过计算各连杆的处理角度、导柱的受力、微调丝杆导向的匹配等来共同确定连杆所承受的偏载力，使得这种结构的压力机具有更大的抗偏载能力，从而有利于提高冲压精度。整机结构如图1所示。

图1 整机结构示意图

天锻伺服多工位生产线

天锻目前提供的全伺服多工位高速冲压生产线，压机吨位主要为1600 吨和1000 吨两种。生产线主要配置由伺服多工位高速机械压力机一台、开卷装置、校平装置、剪切装置、涂油装置、板料旋转机构、上料伺服穿梭机械手、三坐标伺服机械手、下料伺服机械手、线尾皮带机、废料传输装置等组成。如果原材料不是卷料，而是裁剪好的成垛板料，那么可以取消开卷装置、校平装置、剪切装置、板料旋转机构等，只需要增加拆垛台车装置即可。

整条生产线，压机和自动化的伺服系统采用同一品牌，这样便于伺服系统单元间进行通讯，实现稳定高效的凸轮同步功能，从而使生产线的生产节拍可达12 次/分钟。客户现场实景如图2 所示。

图2 客户现场实景

天锻伺服多工位生产线优点

生产线主要优点体现在以下方面：

⑴生产线采用伺服电机，比常规电机节能30%～40%，同时也降低了生产运行过程中的噪声，整线噪声低于80 分贝。

⑵具备油压机高品质的成形性能的同时，还具备机械压力机的高生产效率。

⑶高速运行中(速度≥800mm/s)，滑块重复定位精度可以达到±0.01mm。超高的定位精度是提高工件品质的必要条件。

⑷生产线采用了凸轮同步控制功能，通过控制伺服压机和伺服三坐标的相位角，实时控制压机和三坐标的相对位置，使得生产线以更安全、更高速、更节能的方式运行。

⑸生产线采用伺服控制系统，更安全、更可靠，确保人员和设备的安全，其安全系统主要包括：

1)紧急停止开关，可以防止人员或设备的紧急状况发生；

2)安全光栅，可以防止人员误进入工作区域发生危险；

3)安全棒、安全插销、升降门、安全门锁等，可以保护生产人员或维修人员进入工作区域时的安全；

4)平衡缸系统，可以平衡掉滑块及上模的重量，还可以有效防止紧急制动时由于滑块惯性过大而碰撞机械手；

5)软件方面，具有完善的安全互锁程序，进一步确保人员和设备的安全；

⑹生产线采用伺服控制系统，更智能更高效，其主要功能包括：

1)双料检测功能，防止模具压制双料，从而保护模具；

2)板料自动涂油功能；

3)压机抗偏载功能，多连杆以及八面导轨结构，可以有效防止压机偏载；

4)压机偏载实时检测功能，可以及时提醒操作人员在偏载允许范围内使用压机；

5)压机超压保护功能，防止参数设置错误损坏模具及压机本身；

6)首件检验功能，可以生产一张板料，经检验合格后再进行批量生产；

7)一键换模功能，模具以及端拾器可以自动更换，整线换模时间不超过5 分钟；

8)回原点功能，机械手故障得到处理后，通过示教器快速回原点；

9)掉料检测功能，实时检测端拾器上板料的状态；

10)生产线视频监控功能，实时监控整线生产情况；

11)LED 大屏幕显示系统，实时显示生产线的运行状态；

12)远程运维功能，可以实现远程诊断和远程维护；

13)伺服压机可实现多种生产工艺曲线，柔性好。

结语

为客户提供安全、稳定、高效、节能、降噪的生产线是天锻的服务宗旨。