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摘要：随着近年厨电制造业的不断发展，冲压装备自动化技术备受各界关注，其作为工业装备的主要成分，被广泛用于厨电制造业等领域。下面，本文从冲压装备自动化技术现状出发，总结未来的发展趋势。
关键词：冲压装备；自动化；现状；发展
伴随着各行各业的快速发展，板材加工工艺、设备也随之进步。数据统计显示[1]，厨房电器中将近50.0%的零部件都属于金属板材，说明冲压装备在制造业中的重要性。冲压装备自动化技术多指供给材料、换模、警报系统等工序的自动化，将其用于流水线中，能实现自动化的冲压生产目标。
1、压力机应用现状与发展
1.1大型多工位压力机
大型多工位压力机是最为先进的设备，体现着厨房电器大型外观件的最高水平。该设备由压力机、送料系统等部件组成，生产节拍是手工送料系统的5倍，具有效率高、质量高、过程稳定等特征，更加適用于大批量的内置构件生产。因该设备结构复杂，造价高，柔性差，国内并未将其用于大型外观件的冲压中。
1.2大型冲压生产线
一般情况下，厨房电器板材主体为外观覆盖件、内置构件，大型冲压生产线是常用设备。20世纪末，该生产线通常将机械压力机作为主机，设置翻转装置，借助人工、机械方式组成流水线，这种相对典型的系统在国外使用近半个世纪。我国，将近90.0%左右的生产线为这阶段产品。随后，为有效规避各种缺陷，建立了新型的多连杆技术，其优势为：滑块均匀、速度缓慢，运行速度快；深度大，最大达百米以上；使用较小的偏心距也能满足大滑块行程需求，方便操作；拉延时产生的冲击力小，便于提高零件质量，延长模具使用期限[2]。
1.3单机联线冲压线
单机联线冲击线应自动化特征的存在，近年来发展迅速，并发展成厨房电器冲压件冲压的主要技术之一。该设备有5-6台压力机，配备翻转车、机械手等，长度达几十米，具有柔性好、质量可靠等优势。然因操作中上、下压力机距离远，间接降低传输效率。单机联线冲压线使用资金少，多适用于外观覆盖件的生产。
近几年，压力机在自动化的基础上又获得进展，比如自动化换模系统、触屏监控技术等，从某种程度上提高单机联线设备生产率。其中，自动化换模系统仅需工作人员提前设置模具号，就能由压力机自动完成整个换模工作，时间不超过5分钟，具体功能为：自动调节气垫压力，自动调节装模高度，精准定位。
1.4其他压力机
上述压力机多用于厨房电器大件的冲压，此外，国外也有部分压力机正处于研发阶段，比如高速压力机、伺服压力机等。以日本的伺服压力机为例，和常规的压力机相比，其优势包括：可按需调整滑块的行程，从根本上消除无效行程，提高生产效率；运行噪声下，振动少，模具寿命长；运行期间能实时调整滑块，精确到微米，预防毛刺产品；可设定滑块曲线、死点停留等特殊的工作模式，减少电力耗损量，增强节能效果[3]。而告诉压力机只能满足小型、精密的零件冲压需求。
2、自动送料系统现状与发展
随着工业化水平的提高，对冲压生产安全性、效率提出的要求越来越多，自动化的送料操作也开始取代手工送料，这是满足多工位冲压需求的基本要求。
2.1多工位自动送料系统
该系统类似于摇臂装置，其作用是移换冲压件工位。送料移动杆沿着模具区移动，是主要的构件，端拾器就安装该构件上。厨房电器零件生产车间中，根据送料的传送方式，可分为电控自动送料、机械控制送料等。同时，因工件传送方式的不同，送料系统也不同。随着近年出多件工艺需求的提出，真空吸盘自动化的送料系统被广泛应用。
2.2机械手自动送料系统
针对单机联线冲压线，借助机械手自动送料系统是满足自动化操作需求。该系统由输送装置、上料手等组成，相邻压力机的传输单元和机械手对应的端拾器，将工件从压力机中取出，放置在输送装置上；输送装置沿着固定轨道，将工件传送至上料处；上料机械手对应的端拾器，从输送装置上取出工件后，放置在压力机上。上述操作过于复杂，维修难度大。为有效解决上述问题，德国在该基础上研发出快速横杆式传输系统，具有操作简便、传输率高的特征，能实现端拾器、模具在冲压线、压力机中的互换[4]。
3、机器人搬动系统现状与发展
因单机联线所具备的独特性，其和压力机的共存发展将长期存在。其中，机器人技术不断完善，成本减少，更多的冲压线开始配备该系统。机器人自动化的搬动系统中，机器人作为主要部分，需要完成自动化上下料、传送等工序，以取代传统的人工操作，节约工作时间，减轻工作量。并且，机器人还能通过自身的控制和压力机保持联系，完成控制运动、安全防护等工作。因大多数零件属于薄壁件，多使用真空吸附原理操作，能在高强度的合金基础上制成支架，吸附数量、设置方式根据板件情况确定。另外，因端拾器结构和板件外形关系密切，故需在不同工位、板件配备不同端拾器。报告显示[5]，德国舒勒横杆机器人就是使用的新型自动化设备，将机器人、横杆技术有效结合一起。该系统包含机器人，通过纵向轴、端拾器支架开拓展附加轴。同时，还经由压力机柱纵向轴水平移动。
虽六轴机器人系统有着诸多优势，但仍存在搬运期间板件抖动现象，为更好解决该问题，提高生产率，研发出七轴、端拾器的自动更换技术，也就是在原六轴基础上安装旋转臂或移动臂，以在满足工件水平移动需求的同时，规避以往的工件旋转抖动、脱落现象，提高搬运速度。该自动更换技术在自动化的换模过程中，控制系统作用根据输入的模具号实现：原有端拾器在旋转台的接头、自动装置上放松；旋转台180度转动后，能使端拾器移出工作区域，让新的端拾器进入；新端拾器、机器人自动夹紧，并在短时间内返回工作区域待命。整个操作都是在自动化的换模中完成的，有效缩短工作时间，提高生产效率。
4、小结
综上所述，随着近年电子技术和信息技术的不断发展，各种新型技术得以应用，特别是板材冲压装备自动化技术，对于保证零件质量，提高生产效率意义重大。本文通过对冲压装备自动化技术进行分析发现：多工位压力机、单机联线冲压线是冲压装备技术的主要发展趋势，但多工位压力机并未用于外观覆盖件冲压中，这是我国和欧美国家的差距；通过我国的多年改造、研发，将近10.0%的冲压线实现了单线、自动化目的，部分冲压线开始使用先进性的传输系统，为我国冲压技术和欧美国家接轨提供保障。
参考文献：
[1]居跃峰.冲压装备自动化技术现状与发展[J].锻压装备与制造技术，2013，14（1）：10-12.
[2]张进.铝板冲压工艺及装备的发展[J].锻压装备与制造技术，2016，51（2）：91-94.
[3]徐柏鸿.加快冲压自动化技术应用的方向与途径[J].金属加工（热加工），2013，22（7）：16-17.
[4]徐柏鸿.加快冲压自动化技术应用的方向与途径[J].金属加工（热加工），2014，19（7）：16-17.
关键词：冲压装备；自动化；现状；发展
伴随着各行各业的快速发展，板材加工工艺、设备也随之进步。数据统计显示[1]，厨房电器中将近50.0%的零部件都属于金属板材，说明冲压装备在制造业中的重要性。冲压装备自动化技术多指供给材料、换模、警报系统等工序的自动化，将其用于流水线中，能实现自动化的冲压生产目标。
1、压力机应用现状与发展
1.1大型多工位压力机
大型多工位压力机是最为先进的设备，体现着厨房电器大型外观件的最高水平。该设备由压力机、送料系统等部件组成，生产节拍是手工送料系统的5倍，具有效率高、质量高、过程稳定等特征，更加適用于大批量的内置构件生产。因该设备结构复杂，造价高，柔性差，国内并未将其用于大型外观件的冲压中。
1.2大型冲压生产线
一般情况下，厨房电器板材主体为外观覆盖件、内置构件，大型冲压生产线是常用设备。20世纪末，该生产线通常将机械压力机作为主机，设置翻转装置，借助人工、机械方式组成流水线，这种相对典型的系统在国外使用近半个世纪。我国，将近90.0%左右的生产线为这阶段产品。随后，为有效规避各种缺陷，建立了新型的多连杆技术，其优势为：滑块均匀、速度缓慢，运行速度快；深度大，最大达百米以上；使用较小的偏心距也能满足大滑块行程需求，方便操作；拉延时产生的冲击力小，便于提高零件质量，延长模具使用期限[2]。
1.3单机联线冲压线
单机联线冲击线应自动化特征的存在，近年来发展迅速，并发展成厨房电器冲压件冲压的主要技术之一。该设备有5-6台压力机，配备翻转车、机械手等，长度达几十米，具有柔性好、质量可靠等优势。然因操作中上、下压力机距离远，间接降低传输效率。单机联线冲压线使用资金少，多适用于外观覆盖件的生产。
近几年，压力机在自动化的基础上又获得进展，比如自动化换模系统、触屏监控技术等，从某种程度上提高单机联线设备生产率。其中，自动化换模系统仅需工作人员提前设置模具号，就能由压力机自动完成整个换模工作，时间不超过5分钟，具体功能为：自动调节气垫压力，自动调节装模高度，精准定位。
1.4其他压力机
上述压力机多用于厨房电器大件的冲压，此外，国外也有部分压力机正处于研发阶段，比如高速压力机、伺服压力机等。以日本的伺服压力机为例，和常规的压力机相比，其优势包括：可按需调整滑块的行程，从根本上消除无效行程，提高生产效率；运行噪声下，振动少，模具寿命长；运行期间能实时调整滑块，精确到微米，预防毛刺产品；可设定滑块曲线、死点停留等特殊的工作模式，减少电力耗损量，增强节能效果[3]。而告诉压力机只能满足小型、精密的零件冲压需求。
2、自动送料系统现状与发展
随着工业化水平的提高，对冲压生产安全性、效率提出的要求越来越多，自动化的送料操作也开始取代手工送料，这是满足多工位冲压需求的基本要求。
2.1多工位自动送料系统
该系统类似于摇臂装置，其作用是移换冲压件工位。送料移动杆沿着模具区移动，是主要的构件，端拾器就安装该构件上。厨房电器零件生产车间中，根据送料的传送方式，可分为电控自动送料、机械控制送料等。同时，因工件传送方式的不同，送料系统也不同。随着近年出多件工艺需求的提出，真空吸盘自动化的送料系统被广泛应用。
2.2机械手自动送料系统
针对单机联线冲压线，借助机械手自动送料系统是满足自动化操作需求。该系统由输送装置、上料手等组成，相邻压力机的传输单元和机械手对应的端拾器，将工件从压力机中取出，放置在输送装置上；输送装置沿着固定轨道，将工件传送至上料处；上料机械手对应的端拾器，从输送装置上取出工件后，放置在压力机上。上述操作过于复杂，维修难度大。为有效解决上述问题，德国在该基础上研发出快速横杆式传输系统，具有操作简便、传输率高的特征，能实现端拾器、模具在冲压线、压力机中的互换[4]。
3、机器人搬动系统现状与发展
因单机联线所具备的独特性，其和压力机的共存发展将长期存在。其中，机器人技术不断完善，成本减少，更多的冲压线开始配备该系统。机器人自动化的搬动系统中，机器人作为主要部分，需要完成自动化上下料、传送等工序，以取代传统的人工操作，节约工作时间，减轻工作量。并且，机器人还能通过自身的控制和压力机保持联系，完成控制运动、安全防护等工作。因大多数零件属于薄壁件，多使用真空吸附原理操作，能在高强度的合金基础上制成支架，吸附数量、设置方式根据板件情况确定。另外，因端拾器结构和板件外形关系密切，故需在不同工位、板件配备不同端拾器。报告显示[5]，德国舒勒横杆机器人就是使用的新型自动化设备，将机器人、横杆技术有效结合一起。该系统包含机器人，通过纵向轴、端拾器支架开拓展附加轴。同时，还经由压力机柱纵向轴水平移动。
虽六轴机器人系统有着诸多优势，但仍存在搬运期间板件抖动现象，为更好解决该问题，提高生产率，研发出七轴、端拾器的自动更换技术，也就是在原六轴基础上安装旋转臂或移动臂，以在满足工件水平移动需求的同时，规避以往的工件旋转抖动、脱落现象，提高搬运速度。该自动更换技术在自动化的换模过程中，控制系统作用根据输入的模具号实现：原有端拾器在旋转台的接头、自动装置上放松；旋转台180度转动后，能使端拾器移出工作区域，让新的端拾器进入；新端拾器、机器人自动夹紧，并在短时间内返回工作区域待命。整个操作都是在自动化的换模中完成的，有效缩短工作时间，提高生产效率。
4、小结
综上所述，随着近年电子技术和信息技术的不断发展，各种新型技术得以应用，特别是板材冲压装备自动化技术，对于保证零件质量，提高生产效率意义重大。本文通过对冲压装备自动化技术进行分析发现：多工位压力机、单机联线冲压线是冲压装备技术的主要发展趋势，但多工位压力机并未用于外观覆盖件冲压中，这是我国和欧美国家的差距；通过我国的多年改造、研发，将近10.0%的冲压线实现了单线、自动化目的，部分冲压线开始使用先进性的传输系统，为我国冲压技术和欧美国家接轨提供保障。
参考文献：
[1]居跃峰.冲压装备自动化技术现状与发展[J].锻压装备与制造技术，2013，14（1）：10-12.
[2]张进.铝板冲压工艺及装备的发展[J].锻压装备与制造技术，2016，51（2）：91-94.
[3]徐柏鸿.加快冲压自动化技术应用的方向与途径[J].金属加工（热加工），2013，22（7）：16-17.
[4]徐柏鸿.加快冲压自动化技术应用的方向与途径[J].金属加工（热加工），2014，19（7）：16-17.