淺談S2高速衝壓中心的使用心得

文|黃漢釗

在鈑金加工界提到薩瓦尼尼 部分鈑金專業人士在了解近年薩瓦尼尼（Salvagnini），人們往往第一時間 的產品發展後都有一些疑問：薩瓦尼尼會聯想到其經典產品組合——鈑金柔 的衝壓技術就止步在 S4 沖剪複合中心性生產線 (S4+P4）。近年來，薩瓦尼 了嗎？筆者在接觸薩瓦尼尼高速衝壓中尼先後推出精益型多邊折彎中心 P1 和 心 S2 前也有相同的困惑，然而深入了 Lean 系列的緊湊型多邊折彎中心 P2、 解 S2 後我們可以發現這是一款打破傳光纖激光切割機 L3 和 L5、機器人折彎 統加工模式的產品，是薩瓦尼尼衝壓產單元 ROBOformER 以及衝激複合中心 品線的一個強有力的補充。 SL4 等一系列的自動化鈑金加工設備。

隨著社會進步，人們的物質需求產生了變化，對工業產品的需求逐漸由傳統的通用性需求向定製化需求轉變。這種需求的轉變迫使工業企業在生產組織上開始思考大規模定製的生產模式以應對產品的變化對生產組織帶來的影響。對於鈑金衝壓工序，一款既要兼顧生產柔性，又要兼顧高速生產的設備尤為重要。傳統的數控沖床通過一個機械手抓取工件在沖頭庫中移動並完成衝壓，每次只能生產一個零件，每次衝壓動作只能完成一個形狀的加工。縱使數控沖床廠家不斷嘗試優化驅動技術來推高衝壓速度和機械手的移動速度，但受電機驅動技術的限制，在當前的技術條件下效率提升還是有限的。而薩瓦尼尼的高速衝壓中心 S2 則打破傳統數控沖床的布局模型，從而使衝壓加工效率有了質的飛躍。

薩瓦尼尼高速衝壓中心 S2 放棄其獨立的直角剪，而專註於做一台高效的數控沖床產品。高速衝壓中心 S2 由兩個帶真空吸盤的上下料機械手、兩個複合沖頭庫和兩套直線馬達驅動的加工機械手組成。高速衝壓中心 S2 可以配置最多 8 個上料台車，每台車允許放置不同規格的原材料用於加工；帶自適應吸盤上料機械手按照生產清單抓取對應的原材料至定位平台；板材在定位平台上完成尺寸檢測後進行自動定位；定位工作完成後，第一個加工機械手夾持住板材，在 2 個複合沖頭庫中移動進行衝壓加工，完成板材上的一半衝壓加工；而後板材自動轉移傳遞給第二套加工機械手，第二套機械手夾持住板材後，在2個複合沖頭庫移動完成剩下的衝壓加工；而第一套加工機械手完成交接工件後，繼續去抓取新的原材料準備加工。如果後半段程序的加工時間較長，而第一套加工機械手完成抓取原材料工作的話，程序是可以允許兩個機械手同時在沖頭庫中加工零件的，前提是工件的結構允許這樣做。加工完成後帶自適應吸盤的卸料機械手會取走完成加工的工件至卸料台車上，當然卸料台車同樣最多允許配置 8 台。

從上述加工過程描述中可以看到，高速衝壓中心 S2 的最大加工特點是將衝壓過程劃分兩步：一為「上料過程與前半部分加工」，一為「後半部分加工與卸料過程」。從而使單一生產循環理論上減少近 50% 的加工時間。而事實上這個時間並不止理論上的 50% 效率提升，因為大多數加工零件在機械手端還有一定的加工內容，而這部分內容傳統數控沖床只能採用「移動夾鉗」、「退料換方向」或者「降低移動速度」這三種方法中的一種來完成加工動作。而高速衝壓中心 S2 在加工過程中不存在這個問題，其整個生產過程是全速完成的，也不需要移動夾鉗。如表 1 所示，實際加工時間較傳統數控沖床低得多。

可能有人會有疑問：那麼複雜的加工邏輯，程序是怎麼編製的呢？會不會很複雜？其實不然，高速衝壓中心 S2的編程語言和沖剪複合中心 S4 是相近的，加工程序的生成均由軟體自動輸出，無需過多人員干預。高速衝壓中心 S2的數控程序唯一和 S4 不一樣的是由於板材加工過程沒有旋轉的動作，因此板材的定位坐標和 S4 相反。另外兩套沖頭庫的模具安裝內容必須對稱裝載，從而確保程序的準確輸出。

當然有利就有弊，高速衝壓中心 S2 採用雙複合沖頭庫的排布在力學性能上有較高要求，需要使用高剛性的 O 型框架。但 O 型框架限制板材交換時的材料尺寸，因此其加工範圍的擴展性不如傳統的數控沖床。高速衝壓中心 S2 最大加工範圍為2540mm×1524mm，最小加工範圍為 340mm×300mm，最大加工板厚為 2.3mm（碳鋼板）。雖然加工長度較傳統數控沖床短，但以上可加工尺寸能夠滿足大多數鈑金件的加工需求。

在市場上薩瓦尼尼產品一直被「嬌氣」——故障率高。筆者所在企業在過去幾年先後引進 8 台薩瓦尼尼設備，柔性生產線（S4+P4）的設備完好率均 92% 左右，優於同類型設備。能達到以上的設備完好率參數需要重點關注設備的使用問題。總結這類自動化設備的使用過程需要關注以下幾點：「合理的使用」、「適當的保養」、「穩定的條件」和「專業的人員」。作為設備理者，對於薩瓦尼尼設備唯一的埋怨就是過於集中的系統使得維修空間太少，導致查找問題點和維修難度加大。然而高速衝壓中心 S2 有別於其他薩瓦尼尼設備，其設備布局非常簡潔，提供的維修空間非常充足，設備的核心部分放置在顯眼處，因此在保養和維護的效率大大提高。

當下無人不談智能製造的年代，如果一個設備不能配置智能化輔助裝置，那麼該設備可以說不算一台合格的設備。高速衝壓中心 S2 傳承薩瓦尼尼一貫的柔性基因，提供豐富的智能化配置方案，筆者所在企業採取一台 S2 搭配兩台 P4 多邊折彎中心，並配置金屬材料庫，生產效率較傳統的薩瓦尼尼 S4＋ P4 柔性生產線生產效率提升 3 倍。高速衝壓中心 S2 立足於鈑金衝壓效率的提升，在放棄了薩瓦尼尼獨有的直角剪技術後將衝壓速度提升到極致，是數控沖床的一個突破性產品。當然，任何一款特殊的設備都有一定特殊的要求，使用 S2 高速衝壓中心的需求注意如下事項：

1）S2 沒有直角剪，必須使用定尺板來進行生產，當然微連接也是被允許的。

2）S2 的雙沖頭庫內的模具裝載必須是完全對稱的，這是編程語言規定的。

3）S2 的卸料機械手採用氣動吸盤，對於類似蜂窩板的零件是不適合卸料的。

4）在 S2 上加工的材料長寬尺寸是有限制的，太長與太寬都是無法加工的。

5）特別適合於大批量生產的工件，如金屬防火門防盜門，照明格柵燈盤，電梯廳門，鋼質辦公傢具等。

以上是筆者使用高速衝壓中心 S2的使用感受，希望能為想了解特殊數控沖床加工方式的您有幫助。

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