鈑金柔性生產(chǎn)線設(shè)備選型

鈑金加工行業(yè)隨著人工成本的增加和產(chǎn)品要求的逐步提高，利潤(rùn)越來越薄，效率提不起來甚至?xí)澅旧a(chǎn)。因此，鈑金制造企業(yè)都在嘗試采用機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備代替人工，以降低加工成本，提高生產(chǎn)效率。部分企業(yè)轉(zhuǎn)型成功，但多數(shù)企業(yè)投入機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備后，不但沒有達(dá)到預(yù)期效果，設(shè)備也因此閑置，也只在客戶參觀考察時(shí)開起來撐門面接單。絕大多數(shù)閑置的機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備并不是設(shè)備不能用或不好用，而是鈑金企業(yè)在購(gòu)買機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備之前，沒有深入分析自己的產(chǎn)品工藝與產(chǎn)量，也沒有搞清楚自動(dòng)化設(shè)備的性能與局限性；而且有些自動(dòng)化設(shè)備的銷售員為了業(yè)績(jī)，夸大設(shè)備性能，購(gòu)買企業(yè)誤以為自己購(gòu)買的自動(dòng)化設(shè)備是萬能的，設(shè)備投產(chǎn)后，30%的產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，70%的產(chǎn)品還要依靠人工生產(chǎn)，利用率非常低。

再完美的自動(dòng)化設(shè)備都有其局限性，所以在投入自動(dòng)化設(shè)備之前一定要認(rèn)真分析企業(yè)產(chǎn)品的工藝與產(chǎn)量，分析自動(dòng)化設(shè)備的性能與局限性。本文將與大家分享如何配置鈑金自動(dòng)化設(shè)備與選型。

下料工序

目前，下料設(shè)備基本就是激光切割機(jī)和數(shù)控沖床，它們都是數(shù)控設(shè)備，智能化程度比較高，增加自動(dòng)上下料裝置就可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。

激光上下料選型

激光自動(dòng)下料不建議投入自動(dòng)化裝置，激光加工以小批量多品種為主，自動(dòng)下料反倒降低了加工效率。若生產(chǎn)批量非常大，建議使用激光卷料切割生產(chǎn)線加工，卷料切割生產(chǎn)線節(jié)約材料，加工效率高。

懸臂吸盤（圖1）屬于半自動(dòng)上料裝置，這種裝置經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，適合厚度在5mm以內(nèi)、重量在200kg以內(nèi)的薄板上料，厚板上料若采用懸臂半自動(dòng)方式，人工推動(dòng)吸盤會(huì)非常吃力，因此不建議使用。單梁桁架全自動(dòng)上料裝置（圖2）適合厚板、大板上料，安全性比較好，效率也比較高。

數(shù)控沖床上下料選型

單邊自動(dòng)上下料裝置（圖3）的優(yōu)勢(shì)是：上料與下料在同一側(cè)，上下料一個(gè)循環(huán)需35～40秒，占地面積小，在不增加占地面積的基礎(chǔ)上可擴(kuò)展增加料庫(kù)；兩側(cè)自動(dòng)上下料裝置的優(yōu)勢(shì)是：上下料效率比單邊高，上下料一個(gè)循環(huán)16～20秒可以完成，但占地面積比較大，適合場(chǎng)地不受限制的鈑金企業(yè)使用。

3臺(tái)以上的數(shù)控沖床適合增加自動(dòng)上下料裝置，一般情況下，一個(gè)人可以操作3臺(tái)帶自動(dòng)上下料裝置的數(shù)控沖床，一個(gè)班可以減少3～4個(gè)操作工，而且有效降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，解放了機(jī)械式重復(fù)上下料工作，操作工有更多的時(shí)間考慮加工前的準(zhǔn)備工作，如備模、備料、優(yōu)化加工程序，可大大提高加工效率，數(shù)控沖自動(dòng)上下料裝置也是非常成熟的方案。

成形工序

98%的鈑金成形工廠都是采用折彎?rùn)C(jī)，這類設(shè)備投資小，一般成形都可以加工，唯一不足之處就是需要人工操作，加工長(zhǎng)寬大于500mm的工件時(shí)一個(gè)人操作比較困難，需要兩個(gè)以上工人配合加工，加工厚度超過2mm的板材時(shí)折彎效率低而且容易出現(xiàn)工傷事故。折彎工作比較辛苦而且需要長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)，因此折彎工的工資相對(duì)其他工種要高些。機(jī)器人折彎、隨動(dòng)輔助折彎與折彎中心是目前降低人工成本的三種自動(dòng)化方案。

機(jī)器人折彎

采用這種方式調(diào)試好設(shè)備后，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)不停機(jī)的全自動(dòng)化生產(chǎn)，長(zhǎng)期加工比人工效率高，一個(gè)調(diào)試人員可操作多臺(tái)折彎?rùn)C(jī)加工。它的劣勢(shì)在于，調(diào)試時(shí)間太長(zhǎng)，對(duì)操作工要求比較高，不適合多品種小批量加工，不同的產(chǎn)品需要更換吸盤架。很多企業(yè)投資了機(jī)器人折彎（圖4），因固定產(chǎn)品訂單批量不足，操作人員對(duì)調(diào)試不熟，造成了設(shè)備閑置。

折彎隨動(dòng)車輔助折彎

多品種、大小批量生產(chǎn)都可以使用這種方式，大工件、厚板折彎優(yōu)勢(shì)明顯，減少折彎輔助人員，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，靈活性強(qiáng)，一臺(tái)隨動(dòng)車可跟多臺(tái)折彎?rùn)C(jī)配合使用，投資成本比較低。劣勢(shì)在于，需要人工配合上下料操作，不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

折彎中心

折彎中心加工效率高，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，適合復(fù)雜的機(jī)箱加工，不能折彎厚板以及折邊高于300mm的產(chǎn)品，投入成本高，維護(hù)成本也高，一般規(guī)模的工廠買不起，鈑金加工利潤(rùn)太低，投入后很難收回成本。

鉗工工序

鈑金鉗工主要工作是鉆孔、攻牙和沉孔，部分鈑金產(chǎn)品需要用到鋁型材，加工避位臺(tái)階、盲孔和魚眼坑。傳統(tǒng)加工設(shè)備有臺(tái)鉆、臺(tái)式攻牙機(jī)、銑床，人工操作流水線作業(yè)，容易出現(xiàn)質(zhì)量事故，如漏孔、漏攻牙等現(xiàn)象，比較復(fù)雜的零件，可能有多種不同規(guī)格的攻牙、沉孔和擴(kuò)孔工藝，傳統(tǒng)設(shè)備加工就比較麻煩，要多人合作，效率也低，很多鈑金企業(yè)采用鉆攻銑中心加工。

鉆攻銑中心是集鉆床、攻牙機(jī)和銑床功能為一體的數(shù)控設(shè)備，離線編程、多工位刀庫(kù)自動(dòng)換刀，一次裝夾多個(gè)零件，按程序自動(dòng)加工零件所有的孔、攻牙、銑缺口等工序，可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)裝夾拆卸零件，效率比較高，每分鐘可加工40～60個(gè)孔，可加工型材散熱器產(chǎn)品。缺陷是需要編程和制作工裝夾具，不適合打樣或試制產(chǎn)品的加工。

名揚(yáng)指數(shù)：★★★★☆

名揚(yáng)江湖：渤海

名揚(yáng)詩(shī)句：郁郁蒼梧海上山，蓬菜方丈有無間

骨灰粉絲：蘇軾

緋聞粉絲：徐福 秦始皇

上榜理由：云遮霧繞若仙境，方士名人各顯異；文人騷客多遺墨，古今皆是海景房

焊接、打磨工序

機(jī)械手焊接是非常成熟的自動(dòng)化方案，在此不做介紹。打磨是所有鈑金企業(yè)的工藝瓶頸，打磨工作臟、累、環(huán)境惡劣，而打磨工藝又是鈑金加工必不可少的工藝，打磨工非常難招，打磨工作基本都是60后與70后支撐，年輕人都不愿意從事這項(xiàng)工作，所以打磨成本非常高，有鈑金企業(yè)借鑒五金拋光自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)，嘗試機(jī)器人打磨多數(shù)以失敗告終，現(xiàn)五軸數(shù)控打磨工作站比較成熟推薦給大家。

五軸數(shù)控打磨工作站用于打磨鈑金工件表面焊縫焊疤，適用于箱體、柜體、門板以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)件表面打磨及拋光，主要應(yīng)用于通訊設(shè)備、電力設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、環(huán)保設(shè)備、電子設(shè)備機(jī)架、保險(xiǎn)柜體等，取代傳統(tǒng)人工打磨，可有效提高工廠加工效率，并縮短鈑金加工時(shí)間。

該工作站采用人工搬料，工件固定于工作臺(tái)，x/y/z/B/C伺服定位及旋轉(zhuǎn)大大提高了設(shè)備的精度和響應(yīng)速度；平臺(tái)采用大口徑絲桿導(dǎo)軌，在保證精度的同時(shí)，提高了工作臺(tái)穩(wěn)定性；5軸數(shù)控系統(tǒng)配合總線伺服以及智能人工示教技術(shù)，解決了鈑金企業(yè)專業(yè)化編程問題，降低了對(duì)操作工的技能要求，簡(jiǎn)單快捷，轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的時(shí)效性強(qiáng)。缺陷在于，不適合打磨小批量產(chǎn)品，需要制作工裝夾具（打磨的工裝夾具比較簡(jiǎn)單、成本不高），部分產(chǎn)品內(nèi)部與小的拐角不能打磨。

結(jié)束語

機(jī)床設(shè)備與生產(chǎn)模式的自動(dòng)化是鈑金行業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì)，越來越多的鈑金企業(yè)開始自動(dòng)化升級(jí)，但自動(dòng)化改造不是簡(jiǎn)單地購(gòu)買一堆設(shè)備，而是將自身產(chǎn)品與設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來。鈑金自動(dòng)化設(shè)備選型不一定要選貴的，進(jìn)口的自動(dòng)化設(shè)備不一定好用，但最便宜的一定不好用，鈑金企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)選擇自動(dòng)化設(shè)備，這樣才具有價(jià)值。