鈑金自動化生產(chǎn)指的是下料部分,不涉及鈑金折彎、焊接等后續(xù)工藝,主要針對下料的編程前、編程中、生產(chǎn)中、生產(chǎn)后幾個方面進(jìn)行分析說明。
現(xiàn)階段,鈑金下料所用的設(shè)備主要有剪板機(jī)、激光加工機(jī)、沖床、激光沖床復(fù)合機(jī),可根據(jù)產(chǎn)品的加工工藝及尺寸精度進(jìn)行選擇。
剪板機(jī)是用一個刀片相對另一刀片作往復(fù)直線運(yùn)動來對各種厚度的金屬板材施加剪切力,使板材達(dá)到斷裂分離的目的。剪板機(jī)只能對板材的外形尺寸進(jìn)行加工,無法加工板材的內(nèi)部尺寸,大多數(shù)情況下需要與其他設(shè)備配合使用。
激光加工是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達(dá)到很高的能量密度,是靠光熱效應(yīng)來進(jìn)行加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、加工材料表面變形小、可加工材料種類多,但激光加工機(jī)使用時需根據(jù)加工材料等因素選擇合適的加工輔助氣體,這也間接地增加了加工成本,且由于激光只能進(jìn)行平面切割,對于一些特殊成形工藝無法滿足加工需求。當(dāng)更換設(shè)備再加工時,板材的二次定位存在定位誤差,影響產(chǎn)品的尺寸精度。
沖床的加工原理是通過齒輪、曲軸、連桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動,從而達(dá)到力傳遞及加壓的效果,因此沖床加工必須使用一組模具,通過機(jī)床施加的壓力完成材料的加工。但沖床由于只能進(jìn)行沖切加工,對于形狀復(fù)雜的異形孔來說加工困難,若采購異形沖切模具,對于小批量生產(chǎn)來說,無疑增加了加工成本。如果更換設(shè)備再加工,同樣有二次定位誤差的問題存在。
激光沖床復(fù)合機(jī)結(jié)合了兩者的優(yōu)點,一次定位即可完成激光切割與沖床加工,自動化程度更高,但投入成本也會相應(yīng)增加。因此對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,激光沖床復(fù)合機(jī)更加合適。對于簡單結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,可根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點及成本等因素綜合考慮選擇下料設(shè)備。
要想實現(xiàn)產(chǎn)品24 小時無人自動化下料生產(chǎn),一方面需要合理優(yōu)化的加工程序,另一方面還需要加工設(shè)備等硬件支持。
?、艤?zhǔn)備充足的加工材料。根據(jù)程序的加工時間及所需要無人稼動自動化生產(chǎn)的時間,計算出所需的加工板材。需要注意的是,在多條加工程序共同自動化生產(chǎn)時,要注意不同程序間的加工材料是否是同種規(guī)格,避免因無加工材料造成停機(jī)待產(chǎn)。
?、茰?zhǔn)備充足的加工輔助氣體。輔助氣體在加工過程中有吹掉切割熔渣、冷卻加工零件、保護(hù)切割鏡片的作用。選用加工輔助氣體時,與加工材料種類、加工材料厚度、加工成本等因素有一定的關(guān)系。不同的輔助氣體在加工中起到的作用也不相同,通常使用的氣體有空氣、氧氣、氮氣、氬氣,無論使用何種氣體,都要保證氣體在加工過程中充足,且氣體是不含水、油、粉塵等雜質(zhì)的純凈氣體。
⑶準(zhǔn)備充足的模具。根據(jù)所有需要自動化加工的程序,將需要用到的模具提前放置在加工轉(zhuǎn)塔上。對于沒有自動更換模具的設(shè)備來說,加工多個程序時,同一個轉(zhuǎn)塔序號上的模具必須相同,否則在進(jìn)行程序切換時會造成產(chǎn)品誤加工,致使產(chǎn)品加工尺寸與圖紙不符,產(chǎn)生加工不良品,造成經(jīng)濟(jì)損失。
?、葴?zhǔn)備充足的存放加工完成品的庫位。要想實現(xiàn)自動化生產(chǎn),也需要解決加工完成品的放置問題。這就需要加工設(shè)備配置一個標(biāo)準(zhǔn)的材料庫,用來存放機(jī)械手取出的加工完成品及加工骨架材,且在加工開始之前就將產(chǎn)品與骨架材的存放位置根據(jù)加工程序設(shè)定好,避免生產(chǎn)中存在程序沖突,造成產(chǎn)品放置混亂,對后續(xù)的生產(chǎn)加工造成影響。
通常情況下,產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量可根據(jù)程序計算出來,但在實際生產(chǎn)過程中,由于各種因素的影響有時會有加工不良品的產(chǎn)生。這對無后續(xù)加工工序的產(chǎn)品來說,會使得實際數(shù)量不準(zhǔn)確,容易造成加工完成品的數(shù)量混亂。對有后續(xù)加工工序的產(chǎn)品來說,雖然可根據(jù)后續(xù)加工的數(shù)量間接計算出前一工序完成的加工數(shù)量,但要想實現(xiàn)更智能、更高效的自動化生產(chǎn),可根據(jù)需要選擇IoT可視化監(jiān)控軟件將生產(chǎn)的全過程進(jìn)行監(jiān)控分析,。當(dāng)有生產(chǎn)不良的現(xiàn)象發(fā)生時,監(jiān)控軟件會自行記錄,對后續(xù)的生產(chǎn)數(shù)量提供幫助,這有助于自動化生產(chǎn)向智能化生產(chǎn)邁進(jìn)。
現(xiàn)階段,我國鈑金行業(yè)加工水平還處于相對較落后的情況,尤其是在鈑金加工設(shè)備方面。鈑金下料自動化生產(chǎn),可以實現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的鈑金下料自動化生產(chǎn)。這將有助于提高生產(chǎn)效率、降低成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量,為制造業(yè)的發(fā)展注入新的活力。