鈑金柔性生產線設備選型

鈑金加工行業隨著人工成本的增加和產品要求的逐步提高，利潤越來越薄，效率提不起來甚至會虧本生產。因此，鈑金制造企業都在嘗試采用機器人或自動化設備代替人工，以降低加工成本，提高生產效率。部分企業轉型成功，但多數企業投入機器人、自動化設備后，不但沒有達到預期效果，設備也因此閑置，也只在客戶參觀考察時開起來撐門面接單。絕大多數閑置的機器人或自動化設備并不是設備不能用或不好用，而是鈑金企業在購買機器人或自動化設備之前，沒有深入分析自己的產品工藝與產量，也沒有搞清楚自動化設備的性能與局限性；而且有些自動化設備的銷售員為了業績，夸大設備性能，購買企業誤以為自己購買的自動化設備是萬能的，設備投產后，30%的產品能實現自動化生產，70%的產品還要依靠人工生產，利用率非常低。

再完美的自動化設備都有其局限性，所以在投入自動化設備之前一定要認真分析企業產品的工藝與產量，分析自動化設備的性能與局限性。本文將與大家分享如何配置鈑金自動化設備與選型。

下料工序

目前，下料設備基本就是激光切割機和數控沖床，它們都是數控設備，智能化程度比較高，增加自動上下料裝置就可以實現全自動化生產。

激光上下料選型

激光自動下料不建議投入自動化裝置，激光加工以小批量多品種為主，自動下料反倒降低了加工效率。若生產批量非常大，建議使用激光卷料切割生產線加工，卷料切割生產線節約材料，加工效率高。

懸臂吸盤（圖1）屬于半自動上料裝置，這種裝置經濟實惠，適合厚度在5mm以內、重量在200kg以內的薄板上料，厚板上料若采用懸臂半自動方式，人工推動吸盤會非常吃力，因此不建議使用。單梁桁架全自動上料裝置（圖2）適合厚板、大板上料，安全性比較好，效率也比較高。

數控沖床上下料選型

單邊自動上下料裝置（圖3）的優勢是：上料與下料在同一側，上下料一個循環需35～40秒，占地面積小，在不增加占地面積的基礎上可擴展增加料庫；兩側自動上下料裝置的優勢是：上下料效率比單邊高，上下料一個循環16～20秒可以完成，但占地面積比較大，適合場地不受限制的鈑金企業使用。

3臺以上的數控沖床適合增加自動上下料裝置，一般情況下，一個人可以操作3臺帶自動上下料裝置的數控沖床，一個班可以減少3～4個操作工，而且有效降低了操作人員的勞動強度，解放了機械式重復上下料工作，操作工有更多的時間考慮加工前的準備工作，如備模、備料、優化加工程序，可大大提高加工效率，數控沖自動上下料裝置也是非常成熟的方案。

成形工序

98%的鈑金成形工廠都是采用折彎機，這類設備投資小，一般成形都可以加工，唯一不足之處就是需要人工操作，加工長寬大于500mm的工件時一個人操作比較困難，需要兩個以上工人配合加工，加工厚度超過2mm的板材時折彎效率低而且容易出現工傷事故。折彎工作比較辛苦而且需要長時間學習積累經驗，因此折彎工的工資相對其他工種要高些。機器人折彎、隨動輔助折彎與折彎中心是目前降低人工成本的三種自動化方案。

機器人折彎

采用這種方式調試好設備后，可實現連續不停機的全自動化生產，長期加工比人工效率高，一個調試人員可操作多臺折彎機加工。它的劣勢在于，調試時間太長，對操作工要求比較高，不適合多品種小批量加工，不同的產品需要更換吸盤架。很多企業投資了機器人折彎（圖4），因固定產品訂單批量不足，操作人員對調試不熟，造成了設備閑置。

折彎隨動車輔助折彎

多品種、大小批量生產都可以使用這種方式，大工件、厚板折彎優勢明顯，減少折彎輔助人員，降低勞動強度，靈活性強，一臺隨動車可跟多臺折彎機配合使用，投資成本比較低。劣勢在于，需要人工配合上下料操作，不能完全實現自動化生產。

折彎中心

折彎中心加工效率高，可實現全自動化生產，適合復雜的機箱加工，不能折彎厚板以及折邊高于300mm的產品，投入成本高，維護成本也高，一般規模的工廠買不起，鈑金加工利潤太低，投入后很難收回成本。

鉗工工序

鈑金鉗工主要工作是鉆孔、攻牙和沉孔，部分鈑金產品需要用到鋁型材，加工避位臺階、盲孔和魚眼坑。傳統加工設備有臺鉆、臺式攻牙機、銑床，人工操作流水線作業，容易出現質量事故，如漏孔、漏攻牙等現象，比較復雜的零件，可能有多種不同規格的攻牙、沉孔和擴孔工藝，傳統設備加工就比較麻煩，要多人合作，效率也低，很多鈑金企業采用鉆攻銑中心加工。

鉆攻銑中心是集鉆床、攻牙機和銑床功能為一體的數控設備，離線編程、多工位刀庫自動換刀，一次裝夾多個零件，按程序自動加工零件所有的孔、攻牙、銑缺口等工序，可實現不停機裝夾拆卸零件，效率比較高，每分鐘可加工40～60個孔，可加工型材散熱器產品。缺陷是需要編程和制作工裝夾具，不適合打樣或試制產品的加工。

名揚指數：★★★★☆

名揚江湖：渤海

名揚詩句：郁郁蒼梧海上山，蓬菜方丈有無間

骨灰粉絲：蘇軾

緋聞粉絲：徐福 秦始皇

上榜理由：云遮霧繞若仙境，方士名人各顯異；文人騷客多遺墨，古今皆是海景房

焊接、打磨工序

機械手焊接是非常成熟的自動化方案，在此不做介紹。打磨是所有鈑金企業的工藝瓶頸，打磨工作臟、累、環境惡劣，而打磨工藝又是鈑金加工必不可少的工藝，打磨工非常難招，打磨工作基本都是60后與70后支撐，年輕人都不愿意從事這項工作，所以打磨成本非常高，有鈑金企業借鑒五金拋光自動化經驗，嘗試機器人打磨多數以失敗告終，現五軸數控打磨工作站比較成熟推薦給大家。

五軸數控打磨工作站用于打磨鈑金工件表面焊縫焊疤，適用于箱體、柜體、門板以及內部結構件表面打磨及拋光，主要應用于通訊設備、電力設備、醫療設備、環保設備、電子設備機架、保險柜體等，取代傳統人工打磨，可有效提高工廠加工效率，并縮短鈑金加工時間。

該工作站采用人工搬料，工件固定于工作臺，x/y/z/B/C伺服定位及旋轉大大提高了設備的精度和響應速度；平臺采用大口徑絲桿導軌，在保證精度的同時，提高了工作臺穩定性；5軸數控系統配合總線伺服以及智能人工示教技術，解決了鈑金企業專業化編程問題，降低了對操作工的技能要求，簡單快捷，轉化產品的時效性強。缺陷在于，不適合打磨小批量產品，需要制作工裝夾具（打磨的工裝夾具比較簡單、成本不高），部分產品內部與小的拐角不能打磨。

結束語

機床設備與生產模式的自動化是鈑金行業的一大發展趨勢，越來越多的鈑金企業開始自動化升級，但自動化改造不是簡單地購買一堆設備，而是將自身產品與設備有機結合起來。鈑金自動化設備選型不一定要選貴的，進口的自動化設備不一定好用，但最便宜的一定不好用，鈑金企業應根據自身產品特點選擇自動化設備，這樣才具有價值。