行業(yè)現(xiàn)狀

如今市場上能提供沖壓自動化改造服務(wù)的供應(yīng)商數(shù)量繁多，解決方案不勝枚舉，無外乎這幾種類型：三合一送料機、NC伺服送料機、空氣自動送料機、左右偏擺送料、凸輪送料機、夾式送料機等。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，加工過程易變形、錯位，實現(xiàn)橡膠沖壓自動化較為困難。

詳細事例

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

行業(yè)痛點

經(jīng)北鋼聯(lián)工程師團隊的實地考察，他們詳細匯總出了生產(chǎn)線中存在的諸多問題：

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)品不能自動掉落，需要人為將料從模具下取出。同時頻繁操作沖壓機、手工取料下料，勞動量大且存在安全隱患，不能達到連續(xù)生產(chǎn)的目標。

圖2工人從壓機底部直接取出產(chǎn)品

41出2生產(chǎn)過程中，材料步距比較大，偶發(fā)錯位問題，步進式進料精度差。

5銷釘組裝由人工完成，效率無法匹配來料節(jié)拍。

6小料與沖壓件分離由人工執(zhí)行，可以通過自動化手段實現(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)揚中德智能制造聯(lián)盟理事單位的社會責(zé)任，利用資源優(yōu)勢，基于德國先進汽車制造業(yè)中沖壓工藝自動化上下料技術(shù)，為原有產(chǎn)線進行了迭代升級，改善后的新線不但能完成產(chǎn)品的自動化上下料，還能從最前端開始，集成AGV技術(shù)，完成來料的物流，并使用機器人完成銷釘裝配工作。

圖3改造后的產(chǎn)線示意圖

上料部分

在步進上料之前增加平整機和計長輥，可以解決送料不均勻和起鼓的現(xiàn)象，平整機通過夾送輥對料帶進行擠壓平整，同時平整機與步進上料機配合，能對料帶形成一定的張力，將料帶平穩(wěn)輸送至沖壓機。

計長輥與步進送料機雙重配合，確保上料精度，避免誤送料產(chǎn)生料帶錯位問題。起鼓、錯位問題的消除，可減少人工停機檢查的幾率，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，頻繁開停機既對設(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，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，廢料自動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)運車。下料過程實現(xiàn)半成品及廢料的自動分揀入筐，沖壓機無須停機可繼續(xù)生產(chǎn)，且無需人工參與消除了安全隱患。

裝配部分

銷釘裝配工位配置六軸機器人，可靈活轉(zhuǎn)動抓取、移動零部件，視覺系統(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，機器人通過信號傳輸定位，進行精準裝配；此外銷釘上料采用振動盤排序，使上料位銷釘保持一致排列，機器人移至上料位可直接吸取銷釘頭部進行裝配。

圖4銷釘裝配工位示意圖

經(jīng)用戶統(tǒng)計，改善后的產(chǎn)線，生產(chǎn)效率≥1800模次/H，比傳統(tǒng)提高近40%，在未來替換高端沖床后還將有進一步提升空間，同時產(chǎn)品合格率達99.7%，而傳統(tǒng)模式下僅為95%。盡管近些年來智能制造技術(shù)一直向制造業(yè)覆蓋，但從未深入某一領(lǐng)域，未來，隨著沖壓零件生產(chǎn)規(guī)模的擴張和全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等趨勢形成，必將推動沖壓自動化改造技術(shù)向縱深發(fā)展，AGV、MES、ERP、沖床、機械臂等都不再是孤立的個體，而是生產(chǎn)所需的共生體。