發布日期：2022-04-27 點擊率：3
米勒電氣股份有限公司（Miller Electric Mfg. Co.）為了滿足客戶對“及時制造”的需求，需要經常進行小批次的生產。他們找到了一種解決方案，不僅可以沖壓小批次零件，同時還能保持設備運行，滿足銷售增加的需求。其公司工程師認為：這是既增加沖壓速度、又減少安裝時間的一種最佳的方式。
這家焊接設備制造商是在2012年8月找到這個解決方案的。在這款新的沖壓線上，開始設備是由位于威斯康星州的沖壓系統集成器供應商TCR公司率先開發出來的，而其重心部分是由AIDA公司出品的一款400噸機械沖壓機。這條生產線就安裝在米勒公司位于威斯康星州的阿普頓工廠，可盡可能減少整個加工過程中的暫停間隙，保證很高的加工效率。
替代老式、較慢的液壓機
米勒公司以前使用一臺速度為平均每分鐘12沖程的液壓機。現在，幾乎所有的加工任務都轉到新的沖壓生產線上進行了。這款新的生產線，速度為每分鐘20~60沖程，主要處理厚達0.030至0.156英寸的鋁材和冷軋鋼板。這臺大型的120~59英寸的沖壓床，可使用更復雜的級進模，因此可以承擔超過70個加工任務。
據TCR公司的Todd Wenzel透露：米勒公司從上世紀90年代以來，就在考慮開辟一條新的生產線。2011年初，隨著新項目的順利進行、銷售訂單的增加，將加工任務轉移到新的生產線上，已成為迫切需求。
Wenzel說：“我們與米勒公司合作，尋找可以實現大大減少安裝時間的技術，我們達到了一種平衡，開創了一個有效的、利潤較高的生產系統，以滿足公司的需求。”
卷板處理設備：效率卓越
在一條沖壓生產線上減少安裝時間，意味著不僅解決模具問題，還意味著減少安裝時間，為整條生產線（從卷板的輸送到喂料）帶來創新驅動力。
位于密歇根州Sterling Heights市的Coe沖壓設備股份有限公司，為米勒的新沖壓生產線提供卷板處理設備。其減少安裝時間的效果，一開始就表現地很明顯。他們用一個卷板小車為下一個工序儲存材料。
這樣還能易于安裝。Wenzel說：傳統的卷板生產線，有卷板導引臂6支，必須手工定位。而這套卷板設備的安裝過程，還包括提起導引臂（重約25磅），多次旋轉卷板內的芯軸，最終確定卷板位置。
“之前的卷板工序，包括將三個后導引臂定位、裝上卷板，再將前三個導引臂定位，用折彎、提舉等方式將卷板拉開，容易拉傷操作員的背脊，”Wenzel解釋說。
在米勒公司的新生產線上，通過導臂按鈕定位的方式，大大降低了有可能傷害勞動者、增加安裝時間的潛在隱患。
之前使用的傳統系統，在安裝過程中，采用手柄來提高或降低喂料機上的機柜，以確定一個較為合適的軋制線高度。而采用了新卷板處理設備后，可以進行機器調整，設備上配備的編碼器可以在流程作業記錄上存儲正確的軋制高度。
在這款生產線上，還采用了Coe公司另一項可節省時間和勞動力的創新舉措，就是大大減少了工具應用的沖壓輔架。在標準喂料機柜設計上，操作員需要手動放開螺栓，確保喂料機柜到達沖壓機架處。
這樣的工序設計，要求操作員每安裝一次，就得把整條沖壓線走兩遍——一次放開螺栓，一次重新擰緊。而米勒生產線上的減少工序系統，徹底免掉了這個工序。還有，每次安裝的同時，都必須確保一個氣缸的正確壓力，那個氣缸是用來自動升高或降低上部喂料輥的，這樣才能用向下的力量夾起材料。還有一個參數需要存儲在喂料生產線的作業記錄控制器上，免除了操作員手動調整空氣調節器的工序。
此外，這套卷板處理及喂料系統還有其他特色，比如，用PLC控制器和傳感器監測生產線及其零部件的運行狀況。它們可以防止安裝和生產中的常規錯誤，還不會打斷正常運行。這些防止錯誤發生的備選方案，是由米勒公司的Adam Utecht和Jim Dimpf篩選出來的，可防止操作者浪費時間糾正常規的安裝錯誤。
可移控制面板：集成了生產線上的各項功能
談到卷板處理在生產線集成控制系統（由link Systems公司供貨、Aida工廠安裝）的中心作用，可以總結為：這個系統可以為沖壓機本身提供控制和診斷，同時與每個設備部分綁在一起，可以優化安裝、提供非常重要的錯誤檢查。因此，其沖壓控制可作為生產線控制，創建一個遠程主操作員站。Wenzel表示：這樣就能通過沖壓機上架設的導軌從生產線的一端移到另一端。此工作站上配有各生產流程的操作員界面終端和關鍵按鈕。
“我們將所有的常用控件帶入一個存儲模塊，使其便于攜帶，”Wenzel說。這樣，操作員只要沿著導軌推動，就可以在安裝過程中將密封罩移到任何需要的地方，不必不時地前后走動，來處理各項控制器和生產線流程。比如，其導軌可伸到沖壓機外，觸到生產線終端的零部件箱柜，使操作員不必來來回回走15~20英尺以打開機柜、重啟生產線。可攜式生產線控制器，可以將笨重的電動面板重新安裝，遠離沖壓生產線，使沖壓和材料處理更清楚便捷。
為縮短安裝時間，在這條沖壓生產線的內部及周邊，也都執行了各種解決方案。link Systems公司的5100 APC（自動沖壓控制）的作業記錄，會自動調整任何模具進程的閉合高度、平衡力和控制時間。APC的可編程限位開關，控制了喂料、潤滑及用空氣噴出零部件的順序。此外，Wenzel說：所有模具保護輸入內容都會作為作業流程的一部分存儲，以監控工具中的關鍵流程工序，以消除模具損壞隱患，盡快發現質量問題。
這個控件還能用傳感器將用來運出零部件和廢料的傳輸機自動啟停，以確保所有這些子系統仍然運作，一旦出現錯誤立即停止生產線運行。除了直接控制、監視這些事件和子系統外，該控件還能向卷板喂料生產線控制器發送指令，要求它們執行適當的卷板喂料流程。
減少安裝時間的沖壓
沖壓機本身具有減少安裝時間的特色，比如，其勾輥系統可精準地將兩半工具彌合起來。因為采用的是無油運行，消除了涂層車間下游常出現的用勾楔油涂裝零部件的污染問題。
簡單的沖壓解決方案會減少安裝時間。舉例來說：在換模工序中，將一個可伸出的CoilBridge傳送帶（田納西州Bennett刀具模具公司出品）安裝在沖壓機柱內側，當長板材從喂料器處被送到小型級進模處時，它可以起到支撐的作用。
快速換模
新的生產線上還組裝了快速安裝、換摸的關鍵零部件。因為車間里沒有專門的模具輸送車，所以米勒公司用叉車運輸工具。當吊車不能加入模具加工區時，Bolster伸展系統可幫助模具正常裝載，又不會傷害到沖壓機。“用了這個系統，從一個區域移走模具時，沖床臺面上會升起模具升降機，之后操作員就能將重型工具平穩順滑地移進沖壓機中，”Wenzel表示：“他可以從集成的模具安置釘上移走工具，然后在沖壓機上進行適當定位。”
“工具的精準定位是快速換模非常重要的一部分，”Wenzel繼續說：“必須將這個模具一次性放置在正確的位置上，與喂料生產線對齊。如果沒有完全對齊，技術人員就得花幾個小時的時間來調整安裝位置，之后才能繼續生產。”
這個系統還有個特色就是磁力夾持，可以在8~10秒內自動夾緊、放開模具。Wenzel說，這個功能，與之前操作員繞著沖壓線走、手動夾持打開模具的方法，快捷得多。夾持機械，還能通過主沖壓生產線控制器來操作。
零件、廢料輸出機助力快速安裝、提高生產力
由俄亥俄州QC Industries公司出品的零件及廢料輸出機，將磁鐵裝在機身以夾持并快速推出零部件，可快速調整并進一步降低安裝時間。這款輸出機配備的滑動系統（應TCR公司要求，由明尼蘇達州Tooling Innovations公司的Norb Klossner設計而成），使操作員無需其他工具，就能快速滑動輸出機，觸到小型模具及空氣馬達，進行垂直調整。
在換模期間，輸出機滑出，還可執行安全警衛的雙重任務。使用這款輸出機執行伸出或拉回操作時，操作員都不必在沖壓機運行時靠近操作部分，因此不需要可調整的監測工序。還有一個廢料處理輸出機（通過Mayfran International公司出品的一個拖拽式驅動輸送系統運行），包括一個安裝時可滑進沖壓機的廢料托盤。廢料將被運送到一個遠處廢料箱中。
“操作員可以在生產過程中清理廢料箱，無需停止沖壓機的運行，”Wenzel說：“當遠處廢料箱被卷出、換上另一個空箱時，地下式輸送機會暫停，這樣不僅使沖壓機盡可能全面運行，還減少了安裝時間。”
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