2008/10/07

高效节能工件处理系统

为成形压力机新开发的材料流动技术，可提高加工效率，并降低能耗。但是要区别横杆传输装置和多工位压力机之间的使用，并非总是一件易事。舒勒公司Goeppingen厂已开发出定位标准

前言

伺服驱动装置为压力机车间传输系统和自动化设备提供多种经过试验和值得信赖的可能性，现在也延用到压力机主驱动装置上。有关对压力机车间初始投资和运营费用的压力越来越大，以及要求将机床更大灵活性结合在一起，加速了这种转变。功率更强大的伺服驱动装置，在成形过程本身正在创造更大的灵活性，并提供新的前景。在某种程度上，变化着的压力机概念既相互竞争，同时也相互互补。不存在普遍适用的解决办法。客户在冲压和质量方面的具体要求，内部的专门技术，以及生产和物流方面的要求产生了各种相应压力机车间的概念。

传输运动

除了形成过程本身之外，零件传输通过形成生产线被视为压力机生产线加工中最重要的过程。各种类型的成形线根据其零件传输系统，都有自己的特性和名称。在薄金属板材的成形领域，尤其是在是大型覆盖件和多个零件领域，有各种各样的导向任务。

总共有最多有7个零件定位移动。因此，如果所有的轴都具有独立驱动装置，每个传输装置至少需要7个独立的驱动装置。 3轴多工位压力机的显著特点在这样一个事实，即零件位置从一个成形操作到下一成形操作并无明显变化。零件只是垂直移动(Z轴)和在传输方向(X轴)移动。垂直于传输方向的移动(Y轴)只是由不带零件的传输装置执行(闭合移动)。传输装置的返回移动也可在模具闭合时执行，从而代表着3轴多工位压力机决定性的输出优点。

带数个滑块的3轴多工位压力机需要有中间工位。这些，反之需要额外的具体零件的附件，如夹钳或铲，和模板。用于全自动化换模时还需要额外的设备。
零件传输不用中间站，对于所有基于横杆的传输系统是艺术般状态。所有定向任务都由传输装置，在纵向输送过程中完成，只是部分借助于端拾器。无需为必要的成套模具提供中间站。因此，无需进一步的模板和端拾器费用。此外，因为无需在这两者之间更换，使机床利用率提高。因此不带中间站的横杆系统拥有多个特点和好处。这些包括直接将零件在模具之间传输，而无需中间站，有4个水平轴和3个转动轴，模具之间零件定向灵活，零件位置和定向可自由编程变更。此外，这些特点和好处为生产多个零件提供了可能性，每一行程可生产多达4个零件，适用于钢材或铝材，可对每套模具进行端拾器夹紧和快速更换。
与3轴多工位压力机相比，基于横杆的传输系统使用真空吸盘端拾器，可用整个零件表面携带零件。这将确保大型覆盖件和不稳定零件的安全输送。它也保护零件的外表面。然而，带吸盘端拾器的横杆，在传输移动过程中，处于模具区内的时间较长。除了传输装置的性能外，这一时间决定于模具和零件的几何形状。

带模块结构的多工位压力机

多工位压力机依据零件规格，有各种各样的配置。单滑块多工位压力机将拉伸阶段和后续操作结合到一个滑块下，使其采购价格最便宜。零件变得越大，后续工作站之间的拉伸力和精整力就越大，对单独的拉伸站的投资就越敏感。

紧凑型横杆压力机代表着最高水平的多工位压力机。它们的特点是模块化结构，带单独的滑块，横梁，立柱和底座。所有多连杆驱动装置，都通过中间齿轮驱动装置和连接器，与压力机中央主驱动装置机械牢固连接。这种压力机概念，在每一工位都配备有一个单独的滑块，提供各种好处。
第一，滑块通常受中心负荷，作为单独的工位相互之间不会受倾斜和变形的影响。由于每个滑块都由4根连杆驱动，因此滑块倾斜量极小。此外，滑块导向精度更高，滑块和底座之间就能获得更高的平行度。这得益于输送方向立柱和拉紧螺杆之间的距离较小，以及在立柱和滑块上有相对较长的导向，和通过立柱直接吸收水平力。底座和滑块的变形量也更小。
其它好处包括封闭高度，压力机吨位和各滑块的过载保护系统都可单独调节，因此每一成形阶段都可单独调节。
此外，对接近模具，模具夹紧器和传输端拾器进行改进，并使废料槽有更多的空间。
该系统还使零件从一个成形阶段到另一个的重新定位更加灵活，而无需中间工位。这使模具的调节得以改进和模具更加简单。
最后，使用横杆传输不稳定零件或多个零件时震动小。

具有横杆传输装置的压力机线

带横杆送料装置的现代化单机连线压力机线不仅具有模块化结构的紧凑横杆压力机的各种好处。
一个进一步特性是，所有的压力机都单独驱动，但电气上保持同步，就像自动化系统那样的同样方式。这就允许滑块从一个成形阶段到另一成形阶段进行偏载调节，因此更加灵活，零件产量更高。各台压力机可更加模块化，并允许任何压力机线的配置，使用完全一致替换件和易损件。模块化结构使投资成本进一步降低。

单独使用各工位还可为以下后备战略提供额外的潜力：万一后续工位变得无法使用，或将压力机用于各种不同的操作模式，如如生产和试模，生产和料片的预成形。
使用横杆送料装置允许模具制造成垂直于输送方向和在移动工作台夹紧表面的上方。因此该系统可用于各种不同级别的模具规格，而不必投资于一个更大型号的压力机或需要具有相当的压力机车间地面空间。
带横杆送料装置的压力机线无需为模具和立柱之间的自动化增加任何额外的结构空间。吸盘式端拾器被传输到2台压力机之间的单独换模小车上。所有这些使两个方向拉紧螺杆之间的距离更短，因此使使用同样材料制成的压力机框架刚性高强。
这也使接触到模具，模具夹紧器和传输端拾器得以改进。
对于现有的压力机进行现代化改造，如用横杆送料装置解决方案，可提高产量，灵活性和利用率。
现代化单机连线压力机线按连续操作方式象多工位压力机那样工作。这意味着，压力机操作非常平稳，因为不存在耦合作用。这既保护压力机，又保护模具，结果使所有使用元件的使用寿命更长。由于按连续操作方式，产量要尽可能的高，因此需要所有压力机的滑块行程都要高，就像常见的紧凑型横杆压力机。
舒勒的横杆送料装置也为加工的可靠性和灵活性开辟新的范围。随着用7轴使产出每分钟多达17次行程，自从2005年投放到市场上之后，它就连续设定标准。横杆送料装置提供3个转动轴和4个线性轴。它沿着垂直轴移动，垂直轴借助于角架固定在压力机上。其短而紧凑的结构使得它极其坚固。垂直轴配置有低磨损皮带驱动装置，并由转矩电机驱动，从而确保具有一个极其动态的系统。
这就使该系统即使配备有7个轴，产出也能达到每分钟17次行程和最大行程率。不用限制行程率，端拾器和零件的负载能力也可达到100公斤。
压力机5.2米的短间距，节省空间。零件之间的换模时间不到5分钟。

带伺服驱动装置的压力机

舒勒1980年代末期就一直在收集有关伺服系统的经验，并将这种专有技术汇集成新的开发。从机械传输轴逐渐演变成电气伺服传输轴，明显增强了单台压力机的使用范围。与此同时，它减少了初始的投资额和随后生产线的成本。伺服驱动装置的使用使压力机系统完全模块化。
带伺服驱动装置的现代化压力机线，与高性能横杆传输压力机相比，提供最大的灵活性，并明显节省投资。然而产量完全相同，结果使零件成本进一步降低。
伺服驱动装置，即使产量被提高，在模具闭合过程中也使滑块移动速度保持缓慢。这就减少了模具的维护和服务费用。由于高的接触冲击力，拉伸速度和张开加速度，它也避免在生产过程中模具出现问题。试模成本也得以降低。零件也可以以降低的试模行程速度进行成形，致使优化的机械附件可用于零件。该系统还能够以一种有助于生产线保护的方式，对高强度和更高强度的材料进行可靠的成形和精整。
舒勒的伺服解决方案完全摆脱耦合制动器和飞轮，从而标志着一个全面的伺服概念。现有的机械压力机也可随后改装成为伺服压力机。连同包括有料片送料装置，横杆送料装置和零件输出装置的自动化系统，客户就可从一个货源配置其整个的舒勒生产线。

总结

中、小型3轴多工位压力机和带伺服驱动装置的高速单机连线压力机线支配着将来的压力机车间。伺服驱动装置有助于以更高的产出率操作生产线，并减少不必要的停机时间。
这意味着，例如能耗成本能够降低。以同样的生产率制造完全相同的零件，伺服压力机的耗电量要省30％。
试模时间也减少。滑块移动的编程更加灵活，可用每分钟1次的行程速度成形零件。
1条具有不同压力机吨位的，完整的压力机线可由相同类型的主电机驱动。这样就可减少所需备件的数目。
调节时间缩短，使所有加工可按顺序进行，相互独立，并以最佳压力机速度进行。
总而言之，生产线的产量和利用率因此得以提高，同时耗费成本降低，使维持性显著增强。因此伺服压力机也是