自动开卷落料线在汽车生产中的应用

作者：奇瑞汽车股份有限公司 程国中    来源：AI汽车制造业

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 开卷落料线是一种适用于汽车、钢板配送等行业表面覆盖件卷板的开卷、清洗涂油、校平、落料和码垛的板材加工设备，在发达国家的汽车制造厂中已普遍采用。目前随着国内汽车工业逐步向高档汽车发展，采取自动化开卷落料线的汽车厂家越来越多，目的都是为了提升产品质量、材料利用率和生产效率。 自动开卷落料生产线 目前奇瑞公司使用的自动化开卷落料线（见图1）具有开卷、清洗涂油、校平、落料和摆剪剪切、堆垛等功能。 1.自动开卷线工作原理 由起重机将卷料放上卷料备料台，然后装载到上料小车上，上料小车运行到开卷机，上料小车回位后，完成卷料与整线的对中，穿带结束后，料带经过四辊式送料机组进行料头剪切，进入清洗机进行料带的清洗；经过清洗后的料带进入校平机组；被校平后的板料进入地坑，形成一个缓冲带（补偿环），以补偿卷材在开卷校平部分连续运行和进入落料切断冲模时的间歇动作的速度差。在地坑的一侧，装有光电反射器，当卷材下落到地坑时，反射器给出信号使驱动开卷装置的电机停止工作，卷材进给中断；经过几次落料切断后，地坑中的卷材逐步上升到一定程度，光电反射器发出信号，使驱动开卷装置的电动机起动，恢复卷材进给，开卷校平；从地坑上来的板料进入向落料压力机进给的装置；落料压机落料及堆垛。 2.自动化落料模的工作原理 自动化落料模与自动化开卷线相连，板料经开卷、清洗、校平和存储缓冲对中后，进入模具滚式定位中，按照模具的步距要求，实现全自动进给送料。板料在模具中经过有效的托件方式、合理工步的冲制，废料排入废料坑中，实现集中处理，成品件经输送带运至料垛存放。 工艺要求 在此，本文以压机型号S4-630-500-260和20T行车为例。 1.材料规格 适合冷轧、表面处理钢板（含镀锌钢板）；板厚0.5～2.5mm；板宽450～2000mm；抗拉强度270～600N/mm2；屈服点120～400N/mm2；钢卷内径508mm或610mm；钢卷外径900～2000mm；钢卷重量最大为20000kg。 2.送料规格 送料长度400～4?000mm；送料角度270°，240°；送料速度最大180m/min； 3.压机规格 加压能力为6300kN；每分钟行程数20～60（可调）；每分钟行程数20～60（连续）。 4.堆垛规格 以堆垛机中心为基准做堆垛，堆垛参数如表1所示。 5.生产线规格 通板方向：从操作侧来看由左往右；通板基准：生产线中心为基准；送料线高度：FL＋1?460mm（仅针对压机型号S4-630-500-260）。摆角与板宽参数如表2所示。 6.送料高度与模具高度 送料高度与模具高度如图2所示。 送料高度＝（A）or（C）；模具高度＝（B）or（D）。 7.其他工艺要求 （1）可收集废料尽量从一侧收集（压机前侧），如工艺无法满足，可从后侧收集废料。需要处理好不可收集废料和可收集废料的关系。 （2）由于没有侧堆垛机构，如果出现图3所示的一次出两片料的情况，需要通过电磁驱动或者是气动装置的外力将后一片料甩出，保证两片料均从前出。 自动化开卷线的优势 结合以上工作原理与工艺要求，简单阐述自动化开卷线在实际生产中应用的几点优势： 1.提高材料利用率 （1）摆剪的应用：目前奇瑞公司采取摆剪件实施情况良好，如图4所示，后面陆续扩大实施范围，提高材料利用率。 通过摆剪，材料利用率可以提高7%～8%，降低了采购成本，每年采取摆剪这一项就能为奇瑞公司在原材料上节约几百万元。另外，其他的梯形（直角、斜边等）、三角形和平行四边形等均需要考虑采用摆剪。此外，还可以取消部分制件原先开发的手工落料模具等。 （2）开卷落料模具的应用：目前使用的开卷落料模包括侧围、前翼、纵梁和支柱内板等零件，各零件的落料排样如图5所示。 通过开发开卷落料模具，合理排样也可以提高材料利用率；如某车型前翼手工落料材料利用率为31.37%，通过开卷落料模具材料利用率达到39.67%，提高了8.3%。 2.提高产品质量，减少磕碰与划伤 由于手工落料操作会产生一定的划伤，采取自动化落料开卷线，可以减少约30%的由手工落料导致的磕碰与划伤。手工落料造成板料表面划伤的主要原因是操作者在取料过程中落料片容易在模具的定位装置发生磕碰，导致表面划伤，而采取自动化落料模具后模具应用滚轮＋送料托架组件送料，避免了在落料过程造成落料片磕碰与划伤。 3.减少工人劳动强度，提高生产效率 由于汽车大的覆盖件都采取落料工序进行生产，如某车型侧围以前没有开卷落料线，都采取人工落料，上下件采取人工操作，劳动强度非常大且生产效率低下，表面质量也无法保证，现采取开卷＋落料一体，大幅度地提高了生产效率与产品质量。 4.减少手工落料过程中操作者划伤事故 由于汽车覆盖件尺寸比较大，如某车型侧围达到1700mm×3210mm，采取人工落料时，操作者在上件与下件的过程中，都容易划破手腕（劳保穿戴齐全的情况下），据统计在没有投产自动化开卷线之前，每年特别在夏季，几乎每批次生产侧围等大型覆盖件落料工序时，都有不同程度的手腕划伤事故发生，为此产生的代价是惨重的，而自从采取自动化开卷线后，落料工序导致的安全事故为零。 结语 综上所述，自从奇瑞公司自动化开卷线投入以来，材料利用率、生产效率和产品质量等方面得到了很大的提高。为了更好地开发自动化开卷线在企业中的应用，我们将继续钻研、自主创新，为企业制造水平的提高提供技术支持。(end)

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