部分国内公司制造效能与经济收益欠佳，同一些先进国家对照，大多面临耗费多、开销大、运作缓的困境，剖析伺服冲压自动化产线的制作流程与设备，同传统手工冲压产线对照，在制品品质、生产节奏、节能等层面彰显出显著长处，这种冲压手法也是将来冲压自动化产线进步的趋向。
汽车制造业持续发展，厂商们愈发迫切希望提升制造效能，增强物料使用程度，并确保产品品质，冲压自动化设备在汽车领域的普及速度显著加快，它直接推动了生产效能的改善，实现了成本削减，并促进了产品品质的提高，带来了显著的经济收益。
现在压铸工场大多采用人工作业线，制造效能不高，从业人员工作负担重，产品表层状况欠佳，已经无法满足生产要求。
伺服冲压自动化生产线包含伺服压力机和自动化输送系统两部分。当前冲压生产线配备的多是连杆式机械压力机，虽已实现冲压自动化，却未能满足高质量、高效率、低成本的生产要求。伺服冲压自动化生产线的出现能够攻克这些难题，成为汽车厂未来规划冲压线的主要趋势。
生产工艺及装置
拆垛
该生产线首个环节是拆垛作业，包含拆垛小车与拆垛机器人两部分，通过行车或叉车将待加工板材搬运至拆垛小车处，完成定位，接着由拆垛小车配备的磁力分张器将板材进行分离，随后拆垛机器人将板材转移至上料皮带机上，从而完成板材拆垛流程，如图 1 所示为拆垛机器人构造图。
图1 拆垛系统
清洗
传送装置将堆叠机器人取来的板材送往清洁涂油装置，通过清洁设备去除板材表面的尘埃油渍，满足生产所需的洁净标准，现阶段制造企业普遍采用德国SMT清洁设备，如图2所示。
图 2 德国SMT清洗机
涂油
清洗完成的板材会通过涂油装置施加一层薄薄的油层，可以挑选只涂一面、两面都不涂或者全不涂的几种情形，涂油的覆盖范围能够调整，板材的表层粘着油层有助于冲压产品的制作，可以避免出现撕裂现象，有助于提升产品品质，现阶段汽车制造商普遍采用德国SMT涂油设备，如图3所示。
图 3 德国SMT涂油机
对中
对中系统通常有两种类型，一种是机械对中，另一种是视觉对中，现在大多数汽车制造商更倾向于使用视觉对中，所以这里主要讨论视觉对中系统。首先，将清洁并涂抹油脂的板材送入对中系统下方的过渡传送带上，然后通过拍照获取板材的位置数据，并将这些信息传递给上料机器人。机器人根据接收到的数据调整抓取点，成功抓取板材，最终达成板材对中的目的。对中系统的结构如图 4 所示。
图4 对中系统
成形
上料机械臂取用板材，安放到第一台伺服压机处执行拉延工序，借助伺服控制系统的参数设定，使压机能在任何指定点暂停作业，延长保持压力的时长，从而获取目标轮廓的首道塑形件，接着由传送机械臂负责将板材在不同压机之间进行转运；后续的伺服压机则继续执行拉延、切边、打孔、翻边及整形等工艺步骤，最终制造出符合要求的钣金零件。
设备台数依据加工零件流程步骤确定，通常配置四台或五台，首台设备吨位能够达到两千五百吨，用于执行拉深任务，后续设备吨位多为一千吨，负责进行切除边缘、打孔、翻边以及整形等作业。伺服压力机运用伺服电机进行操控，直接推动连杆机构，使滑块实现上下往复的直线移动，凭借伺服电机的性能，滑块具备在任何点上终止的能力，工件在成形过程中保压的时间可以精确设定，此外配备数控拉伸垫，压边力度能够灵活调整，有助于制造出高规格的冲压产品，伺服压力机的构造如图 5 所示。
图 5 伺服压机
上下料及传输
和传统机械压力机自动化输送线对比，自动化环节大体相同，上下料装置大多运用六轴机械臂，能够实现既定最高生产节奏的物料搬运即可。板料在压力机间的传送，需要考虑取件角度、压力机行程以及压力机自动化匹配信息等多项要素，一般会使用机械手或直线七轴机器人设备，本文主要探讨七轴机器人，这种设备基本能满足大部分国家的要求
主机厂在生产过程中以及后期需要提高节奏，高速冲压线要达到目标节奏，必须使用单臂或双臂机械手。六轴机器人展示在图6中，七轴机器人展示在图7中。
图6 六轴机器人
图7 七轴机器人
下料输送、检验
传送物料通常使用两条平行的传送带完成，自动取件设备将产品拾取并安放到传送带上，传送带将物品运送到人工打包位置，在运输途中以及打包前会对产品进行人工查验，达标的产品直接放进工装夹具中，不达标的产品会流转到返工区域进行修正处理，传送带如图 8 所示。
图8 皮带机
小结
叉车或行车负责把板料搬到上料小车上，上料小车开始运行前往目标地点，拆垛机器人随即投入运作，将板料放置到传送装置上，清洗设备接着对板料表面进行除灰去油，随后涂油装置会施加一层极薄的油层，板料通过视觉对中装置，拍照获取位置尺寸数据并传送给上料机器人，最终由整线控制系统调整上料机器人抓取部件的角度来夹取板料。上料机械臂取用板材，安放到首台 2500t 伺服压力机上，执行拉延工艺，借助伺服系统控制，压力机可在任意点暂停，延长保持时长，从而获取目标轮廓的初步成形工件，接着传输机械臂再取板材，在压力机之间进行物料转运，经过后续 3 台或 4 台 1000t 压力机，实施拉延、切边、冲孔、翻边修整等步骤，最终得到目标冲压件，最后下料机械臂将成品冲压件放到检测带上，由人工检查，达标产品放到工位容器中，由叉车运往冲压件库保存，不达标产品送入返修区，修复达标后再入库。
伺服压力机特点
数字伺服系统因为其反应非常迅速、准确度非常精准并且操控起来简单易用，所以受到了大家的普遍重视。在制造过程中，只需要借助PLC，对伺服控制系统中的伺服驱动器的位置和速度指令进行修改，就能够轻松地调整伺服压力机的动作路径。
与机械压力机相比主要特点如下：
①无需离合器 / 制动器；
②无需飞轮、无需飞轮制动器；
③无需驱动皮带；
④无需滑块平衡器；
⑤结构简单，维护便利；
⑥运动曲线轨迹可调，生产效率高；
⑦能耗低；
⑧冲压件表面质量高。
伺服冲压线优势
自动化伺服冲压流水线较之传统人工机械生产线，具备显著不同点，具体表现在以下层面：
伺服压力机能够任意位置终止运行，维持压力的时间较长，冲压零件的成型效果很理想，制成的产品质量很高。
②伺服压力机具备能量回收功能，冲压线能耗低；
③线首无人工涂油、手工上料等工序；
④板料传输无需通过皮带机输送，通过倒挂机器人实现线性传输；
⑤板料传输过程中相互间不会接触， 避免板料表面磕碰的发生；
⑥大大减轻劳动强度， 上下料不用人工搬运；
⑦伺服冲压线人员投入少， 人工成本低。
结语
当前汽车产业持续演进，新型材料、高强度钢材以及创新制造技术日益普及，因此冲压生产线必须持续优化升级，才能符合汽车产业对新兴产品的成型要求。伺服冲压技术能够有效应对上述新产品制造挑战，同时确保产品品质达到标准，并提升生产效率，确保生产安全，实现环保目标。
