行業現狀

如今市場上能提供沖壓自動化改造服務的供應商數量繁多，解決方案不勝枚舉，無外乎這幾種類型：三合一送料機、NC伺服送料機、空氣自動送料機、左右偏擺送料、凸輪送料機、夾式送料機等。這些設備普遍應用于五金、電子、家具、航空、建筑、印刷等領域，上述行業的基礎的材料一般是金屬，鮮有人涉足橡膠制品領域，由于橡膠材質軟，加工過程易變形、錯位，實現橡膠沖壓自動化較為困難。

詳細事例

汽車空腔隔音密封件用于車身旁路空腔阻斷及密封，是降低車輛行駛過程中車內噪聲的重要零件。現有汽車空腔隔音密封件的生產方式為一人操作一臺沖壓機，人工下料，且由于上料前未對料卷進行處理，致使沖壓過程中原料起鼓變形，料帶錯位，不但效率低下還影響成品合格率。

行業痛點

經北鋼聯工程師團隊的實地考察，他們詳細匯總出了生產線中存在的諸多問題：

1由于料帶較軟，經常出現送料不均的情況。

2送料時料帶出現起鼓現象。

圖1未經處理的料帶產生鼓包現象

3沖壓后的產品不能自動掉落，需要人為將料從模具下取出。同時頻繁操作沖壓機、手工取料下料，勞動量大且存在安全隱患，不能達到連續生產的目標。

圖2工人從壓機底部直接取出產品

41出2生產過程中，材料步距比較大，偶發錯位問題，步進式進料精度差。

5銷釘組裝由人工完成，效率無法匹配來料節拍。

6小料與沖壓件分離由人工執行，可以通過自動化手段實現。

完善的解決方案

為改變橡膠制品行業傳統落后的生產面貌，北鋼聯充分發揚中德智能制造聯盟理事單位的社會責任，利用資源優勢，基于德國先進汽車制造業中沖壓工藝自動化上下料技術，為原有產線進行了迭代升級，改善后的新線不但能完成產品的自動化上下料，還能從最前端開始，集成AGV技術，完成來料的物流，并使用機器人完成銷釘裝配工作。

圖3改造后的產線示意圖

上料部分

在步進上料之前增加平整機和計長輥，可以解決送料不均勻和起鼓的現象，平整機通過夾送輥對料帶進行擠壓平整，同時平整機與步進上料機配合，能對料帶形成一定的張力，將料帶平穩輸送至沖壓機。

計長輥與步進送料機雙重配合，確保上料精度，避免誤送料產生料帶錯位問題。起鼓、錯位問題的消除，可減少人工停機檢查的幾率，提高生產的連續性及高效性。

下料部分

人工拾取橡膠板，設備必須停機，頻繁開停機既對設備壽命有一定影響，又易發生安全事故。下料裝置集成輸送帶與輸送輥，前半段輸送帶將沖壓后的半成品及廢料一起輸送出沖壓機，后半段輸送輥根據廢料尺寸設置輥道間距形成一定的縫隙，半成品及廢料輸送至此段時，廢料自動從輥道縫隙中落入廢料筐；半成品因尺寸大于輥道縫隙，則順利輸送至轉運車。下料過程實現半成品及廢料的自動分揀入筐，沖壓機無須停機可繼續生產，且無需人工參與消除了安全隱患。

裝配部分

銷釘裝配工位配置六軸機器人，可靈活轉動抓取、移動零部件，視覺系統拍攝半成品橡膠板，獲取橡膠板位置信息及定位孔位置信息，機器人通過信號傳輸定位，進行精準裝配；此外銷釘上料采用振動盤排序，使上料位銷釘保持一致排列，機器人移至上料位可直接吸取銷釘頭部進行裝配。

圖4銷釘裝配工位示意圖

經用戶統計，改善后的產線，生產效率≥1800模次/H，比傳統提高近40%，在未來替換高端沖床后還將有進一步提升空間，同時產品合格率達99.7%，而傳統模式下僅為95%。盡管近些年來智能制造技術一直向制造業覆蓋，但從未深入某一領域，未來，隨著沖壓零件生產規模的擴張和全球產業轉移等趨勢形成，必將推動沖壓自動化改造技術向縱深發展，AGV、MES、ERP、沖床、機械臂等都不再是孤立的個體，而是生產所需的共生體。