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全自动内高压成形生产线关键影响因素
2020-09-25 16:15:09 来源: 作者: 【 】 浏览:119次 评论:0

精诚工科汽车系统有限公司   河北  保定    宋国桥

摘要:建设全自动的内高压成形生产线是目前降低内高压零件生产成本,提高生产效率的最有效途径。经实际生产经验积累,对建设全自动内高压成形生产线的关键影响因素做简要分析阐述。其影响因素主要有:全自动生产线布局、柔性化生产、综合可动率、防错及不合格品追踪等。

关键词:内高压成形、柔性化生产、综合可动率、防错;

1.前言

随着汽车产业的高速发展以及国内市场的饱和,成本与品质成为各大主机厂首要考虑的因素,进而渗透到各零部件生产制造环节。所以建设全自动的内高压成形生产线,对提高内高压产品品质及生产效率、降低生产成本至关重要。

2. 全自动内高压成形生产线关键影响因素

2.1全自动内高压成形生产线工艺路线及布局:

当前市场上的内高压成形生产线多为手动线,仅有少数公司建立了自动化生产线。但存在工艺路线不科学、布局不合理的问题。通过对标国际先进内高压成形自动化生产线,使Siemens Step7软件模拟分析确定各设备单元最佳位置,并结合未来主流内高压产品工艺规划,确定最终线体工艺路线及布局。线体由弯管、预成形、涂油、终成形、激光切割、打标、清洗7道工序组成,一个流生产,实现了布局紧凑,占地面积小的目的。(如图一)

                        图一  内高压成形自动化生产线

2.2全自动内高压成形生产线柔性化生产:

线体柔性化是通过线体手动生产模式与自动生产模式兼具无障碍切换,线体内各生产设备单元化管理、根据产品及工艺需要随机性投入生产等整线工艺方案,实现多种产品共线生产,达到了线体加工能力的最大化。

2.3全自动内高压成形生产线综合可动率、生产效率:

整线综合可动率和生产效率是评价自动化生产线的重要指标之一。通过模具、工装、整线工艺程序的快速切换,以及通过机器人端拾器、管端抓取机构、自动切换盘、上件模式的创新等,提升整线综合可动率为80%~85%、节拍为36/冲程,处于行业领先水平。

a)机器人端拾器:机器人端拾器是机器人抓取零件的主要工具。现在为提高生产效率,多采用两个或多个产品同时生产,所以要求机器人端拾器也能同时抓取多个零件。为确保被拾取物的最大重量,端拾器的自身结构强度与重量成为两个相互矛盾的设计要素。也是内高压自动化线体提高生产效率的主要瓶颈之一。

通过采用铝合金或碳纤维材料框架及脚座,制件抓取机构采用钩销加真空吸盘或电磁铁形式(钩销勾取制件两端,真空吸盘或电磁铁固定制件中间位置)。解决了端拾器结构强度高,重量轻,载重比大的瓶颈问题,同时实现了三种姿态制件的一次取放,运动惯性小,能安全、平稳、高效的执行各种动作。

b)自动切换转盘:在产品种类切换时,通常机器人将原产品端拾器卸掉用专用小车运走,然后再运来新产品端拾器,并操作机器人抓取。此过程需两名专业的技术人员操作,4台机器人切换完成将耗时40分钟。我司优先的设计并使用端拾器自动切换转盘,在正常生产时就将待切换产品的抓具由小车运至更换台(可存放两套抓具,更换台中间设有安全挡板),切端拾器时只需在整线控制面板选择要切换的机器人,调取产品切换程序,通过更换台的自动旋转,实现所有抓具一键切换,过程稳定效率高。切换4台机器人端拾器换型时间仅为10分钟,只需一名普通的操作人员。

c)上件模式:基于人机工程学考虑,采用侧斜直立上件滑台,降低制件上件重心,减少工作量,增加操作舒适度。


2.4全自动内高压成形生产线防错

任何生产过程中必然会有不合格品的产生,如果不合格产品流入到后续工序,甚至安装到整车上,将导致巨大的售后服务费用及客户信任度下降。通过采用核心设备计算机闭环控制技术及整线信息化控制技术,实现了不合格品0”流出。

a)基于超高压稳定密封和充液成形系统的计算机闭环实时控制,通过对加载曲线高精度跟踪,预警终成形工序工件异常状态,能100%防止有开裂缺陷的零部件流出。

b)整线控制程序具备故障诊断和零件追踪功能(整线各设备相关信息形成SQL数据库与MES系统进行交换),对各工序零部件异常状态进行预警,有效防止不合格品流出。

参考文献:

1.苑世剑《现代液压成形技术》北京:国防工业出版社、2009

2.王强《内高压成形工艺与设备的新进展》锻压装备与制造技术、2003


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