无人化冲压车间构建路径:伺服冲压设备与工业机器人协同作业方案分析

2025-11-20

在工业制造转型升级的背景下,冲压生产单元向无人化运行模式转变成为企业关注的方向。这种转变以伺服冲压设备与工业机器人组成的生产体系为技术基础,通过两者之间的协同配合,为车间运行带来新的可能。

一、设备特性与工艺适配

伺服主传动系统的冲压设备通过电机直接控制滑块运动,相比传统机械压力机,其运动曲线可根据加工材料特性进行编程调整。这种灵活性使设备在面对不同厚度板材或特殊成型工艺时,能匹配相应的速度曲线,有助于保持工件质量一致性。

工业机器人在冲压单元中主要承担材料搬运与工序转移任务。六轴串联关节机器人具有动作空间充裕的特点,能够完成从料垛拾取、中间工序传递到成品摆放的完整流程。机器人与冲压设备之间通过通信协议实现动作时序同步,避免设备干涉的同时缩短单件生产节拍。

二、车间运行模式转变

采用机器人辅助的冲压单元可实现连续多小时无人化运行。原料区堆叠的板料通过磁力分张或提升装置实现单张分离,由首台机器人完成上料动作。在压力机完成冲压工序后,后续机器人及时取出工件,根据工艺需求进行翻转或转移至下一工位。

这种运行模式改变了传统冲压车间依赖人工操作的状况。操作人员的工作内容从重复性体力劳动转变为设备状态监控与生产数据记录,在降低劳动强度的同时,对人员技能结构提出了新的要求。

三、技术实施考量因素

构建无人化冲压车间需综合考虑多方面因素。设备选型阶段需评估伺服压力机的扭矩输出特性与机器人负载能力的匹配程度,确保系统处理不同规格产品时的适应性。车间布局应预留足够的设备维护空间,保证传动部件与控制系统可方便进行日常检查。

电气控制系统作为整个生产单元的核心,需具备运行状态实时采集与工艺参数存储功能。当更换产品品类时,调取对应程序即可完成设备参数设置,缩短产线转换时间。安全防护系统按照相关标准配置光栅与联锁装置,在自动运行阶段隔离人员进入设备动作区域。

四、持续运行保障机制

维持无人化车间的长期稳定运行,需要建立规范的维护保养计划。伺服压力机的驱动模块与机器人的减速机构需定期检查,及时发现并处理潜在问题。模具维护周期应与设备保养计划相协调,确保成型质量的一致性。

通过采集设备运行数据,可逐步构建生产单元的健康状态评估体系。对关键部件的温度、振动等参数进行趋势分析,为预防性维护提供依据,避免突发故障对生产进度造成影响。

这种设备组合方案为冲压生产提供了一种技术路径,使车间在少人参与的情况下保持连续运行能力。企业在推进实施时,需结合自身产品特点与现有基础,制定切实可行的分阶段改造计划,逐步提升生产过程的自动化程度。

开式单点压力机_1.png

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