降低冲压生产线全程安装速度的秘密

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欢迎访问e展厅 展厅 10 锻压/冲压/轧制设备展厅 压力机, 空气锤, 锻压机床, 单柱液压机, 四柱液压机, ... 米勒电气股份有限公司（Miller Electric Mfg. Co.）为了满足客户对“及时制造”的需求，需要经常进行小批次的生产。他们找到了一种解决方案，不仅可以冲压小批次零件，同时还能保持设备运行，满足销售增加的需求。其公司工程师认为：这是既增加冲压速度、又减少安装时间的一种最佳的方式。 这家焊接设备制造商是在2012年8月找到这个解决方案的。在这款新的冲压线上，开始设备是由位于威斯康星州的冲压系统集成器供应商TCR公司率先开发出来的，而其重心部分是由AIDA公司出品的一款400吨机械冲压机。这条生产线就安装在米勒公司位于威斯康星州的阿普顿工厂，可尽可能减少整个加工过程中的暂停间隙，保证很高的加工效率。 替代老式、较慢的液压机 米勒公司以前使用一台速度为平均每分钟12冲程的液压机。现在，几乎所有的加工任务都转到新的冲压生产线上进行了。这款新的生产线，速度为每分钟20~60冲程，主要处理厚达0.030至0.156英寸的铝材和冷轧钢板。这台大型的120~59英寸的冲压床，可使用更复杂的级进模，因此可以承担超过70个加工任务。 据TCR公司的Todd Wenzel透露：米勒公司从上世纪90年代以来，就在考虑开辟一条新的生产线。2011年初，随着新项目的顺利进行、销售订单的增加，将加工任务转移到新的生产线上，已成为迫切需求。 Wenzel说：“我们与米勒公司合作，寻找可以实现大大减少安装时间的技术，我们达到了一种平衡，开创了一个有效的、利润较高的生产系统，以满足公司的需求。” 卷板处理设备：效率卓越 在一条冲压生产线上减少安装时间，意味着不仅解决模具问题，还意味着减少安装时间，为整条生产线（从卷板的输送到喂料）带来创新驱动力。 位于密歇根州Sterling Heights市的Coe冲压设备股份有限公司，为米勒的新冲压生产线提供卷板处理设备。其减少安装时间的效果，一开始就表现地很明显。他们用一个卷板小车为下一个工序储存材料。 这样还能易于安装。Wenzel说：传统的卷板生产线，有卷板导引臂6支，必须手工定位。而这套卷板设备的安装过程，还包括提起导引臂（重约25磅），多次旋转卷板内的芯轴，最终确定卷板位置。 “之前的卷板工序，包括将三个后导引臂定位、装上卷板，再将前三个导引臂定位，用折弯、提举等方式将卷板拉开，容易拉伤操作员的背脊，”Wenzel解释说。 在米勒公司的新生产线上，通过导臂按钮定位的方式，大大降低了有可能伤害劳动者、增加安装时间的潜在隐患。 之前使用的传统系统，在安装过程中，采用手柄来提高或降低喂料机上的机柜，以确定一个较为合适的轧制线高度。而采用了新卷板处理设备后，可以进行机器调整，设备上配备的编码器可以在流程作业记录上存储正确的轧制高度。 在这款生产线上，还采用了Coe公司另一项可节省时间和劳动力的创新举措，就是大大减少了工具应用的冲压辅架。在标准喂料机柜设计上，操作员需要手动放开螺栓，确保喂料机柜到达冲压机架处。 这样的工序设计，要求操作员每安装一次，就得把整条冲压线走两遍——一次放开螺栓，一次重新拧紧。而米勒生产线上的减少工序系统，彻底免掉了这个工序。还有，每次安装的同时，都必须确保一个气缸的正确压力，那个气缸是用来自动升高或降低上部喂料辊的，这样才能用向下的力量夹起材料。还有一个参数需要存储在喂料生产线的作业记录控制器上，免除了操作员手动调整空气调节器的工序。 此外，这套卷板处理及喂料系统还有其他特色，比如，用PLC控制器和传感器监测生产线及其零部件的运行状况。它们可以防止安装和生产中的常规错误，还不会打断正常运行。这些防止错误发生的备选方案，是由米勒公司的Adam Utecht和Jim Dimpf筛选出来的，可防止操作者浪费时间纠正常规的安装错误。 可移控制面板：集成了生产线上的各项功能 谈到卷板处理在生产线集成控制系统（由Link Systems公司供货、Aida工厂安装）的中心作用，可以总结为：这个系统可以为冲压机本身提供控制和诊断，同时与每个设备部分绑在一起，可以优化安装、提供非常重要的错误检查。因此，其冲压控制可作为生产线控制，创建一个远程主操作员站。Wenzel表示：这样就能通过冲压机上架设的导轨从生产线的一端移到另一端。此工作站上配有各生产流程的操作员界面终端和关键按钮。 “我们将所有的常用控件带入一个存储模块，使其便于携带，”Wenzel说。这样，操作员只要沿着导轨推动，就可以在安装过程中将密封罩移到任何需要的地方，不必不时地前后走动，来处理各项控制器和生产线流程。比如，其导轨可伸到冲压机外，触到生产线终端的零部件箱柜，使操作员不必来来回回走15~20英尺以打开机柜、重启生产线。可携式生产线控制器，可以将笨重的电动面板重新安装，远离冲压生产线，使冲压和材料处理更清楚便捷。 为缩短安装时间，在这条冲压生产线的内部及周边，也都执行了各种解决方案。Link Systems公司的5100 APC（自动冲压控制）的作业记录，会自动调整任何模具进程的闭合高度、平衡力和控制时间。APC的可编程限位开关，控制了喂料、润滑及用空气喷出零部件的顺序。此外，Wenzel说：所有模具保护输入内容都会作为作业流程的一部分存储，以监控工具中的关键流程工序，以消除模具损坏隐患，尽快发现质量问题。 这个控件还能用传感器将用来运出零部件和废料的传输机自动启停，以确保所有这些子系统仍然运作，一旦出现错误立即停止生产线运行。除了直接控制、监视这些事件和子系统外，该控件还能向卷板喂料生产线控制器发送指令，要求它们执行适当的卷板喂料流程。 减少安装时间的冲压 冲压机本身具有减少安装时间的特色，比如，其勾辊系统可精准地将两半工具弥合起来。因为采用的是无油运行，消除了涂层车间下游常出现的用勾楔油涂装零部件的污染问题。 简单的冲压解决方案会减少安装时间。举例来说：在换模工序中，将一个可伸出的CoilBridge传送带（田纳西州Bennett刀具模具公司出品）安装在冲压机柱内侧，当长板材从喂料器处被送到小型级进模处时，它可以起到支撑的作用。 快速换模 新的生产线上还组装了快速安装、换摸的关键零部件。因为车间里没有专门的模具输送车，所以米勒公司用叉车运输工具。当吊车不能加入模具加工区时，Bolster伸展系统可帮助模具正常装载，又不会伤害到冲压机。“用了这个系统，从一个区域移走模具时，冲床台面上会升起模具升降机，之后操作员就能将重型工具平稳顺滑地移进冲压机中，”Wenzel表示：“他可以从集成的模具安置钉上移走工具，然后在冲压机上进行适当定位。” “工具的精准定位是快速换模非常重要的一部分，”Wenzel继续说：“必须将这个模具一次性放置在正确的位置上，与喂料生产线对齐。如果没有完全对齐，技术人员就得花几个小时的时间来调整安装位置，之后才能继续生产。” 这个系统还有个特色就是磁力夹持，可以在8~10秒内自动夹紧、放开模具。Wenzel说，这个功能，与之前操作员绕着冲压线走、手动夹持打开模具的方法，快捷得多。夹持机械，还能通过主冲压生产线控制器来操作。 零件、废料输出机助力快速安装、提高生产力 由俄亥俄州QC Industries公司出品的零件及废料输出机，将磁铁装在机身以夹持并快速推出零部件，可快速调整并进一步降低安装时间。这款输出机配备的滑动系统（应TCR公司要求，由明尼苏达州Tooling Innovations公司的Norb Klossner设计而成），使操作员无需其他工具，就能快速滑动输出机，触到小型模具及空气马达，进行垂直调整。 在换模期间，输出机滑出，还可执行安全警卫的双重任务。使用这款输出机执行伸出或拉回操作时，操作员都不必在冲压机运行时靠近操作部分，因此不需要可调整的监测工序。还有一个废料处理输出机（通过Mayfran International公司出品的一个拖拽式驱动输送系统运行），包括一个安装时可滑进冲压机的废料托盘。废料将被运送到一个远处废料箱中。 “操作员可以在生产过程中清理废料箱，无需停止冲压机的运行，”Wenzel说：“当远处废料箱被卷出、换上另一个空箱时，地下式输送机会暂停，这样不仅使冲压机尽可能全面运行，还减少了安装时间。”(end)

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