汽车厂的冲压车间,是整条生产线的"第一站"。车身上的覆盖件、结构件,都靠冲压模具一点点压出来。冲压线跑得快不快,直接关系到后面焊装、涂装、总装的节奏。
这个车间里有件事听着不起眼,但卡住了不少工厂的效率——模具转运。每条冲压线一般配3到8套模具,对应不同车型零件。换模具这件事,过去可能一周才干一两次,现在很多工厂每天要换2到4次。换得慢了,设备就只能干等着。
大部分冲压车间的模具转运,还是靠行车吊运加叉车辅助。行车就是天花板上跑的吊车,路径固定,几台冲压机共用一部的时候,排队等着吊模具是常事。高峰时段光排队就得等十几分钟。
还有些工厂用地坑式平车,地下挖坑埋轨道。基建工程量大,施工周期长,而且轨道一旦铺好就没法改了。车间布局想调整,这套轨道就成了甩不掉的包袱。
问题不止这些。冲压模具本身不轻,中型覆盖件模具5到10吨,大型的侧围、顶盖模具能到12到15吨。尺寸也不统一,从1.5米×2.5米到2.5米×4米都有。转运设备既得扛得住重量,又得放得下模具。
还有一点容易忽略——对接精度。模具运到冲压机旁边,要跟移动工作台对上。偏了的话,轻则冲出来的件报废,重则模具撞坏甚至出安全事故。行业里的经验是对接精度得控制在±20mm以内。
无轨电动平车就是不需要铺轨道的电动搬运平车,靠自身动力在车间里走。奥特能自动化设备的ATN-TEPC10T型无轨电动平车,就是为这类重载搬运场景设计的。
几个关键参数先列一下:
这台平车最大的亮点是双供电模式。
锂电池模式下,平车不受电缆约束,想去哪就去哪。模具存放区到冲压机之间的短距离转运,用锂电模式最合适。充一次电跑6小时,一个班次基本够用。
滑触线模式就是沿预设线路边跑边供电,不用惦记电量。适合长距离转运或者多台冲压机之间来回跑的循环配送。
两种模式一键切换,30秒搞定,不耽误干活。
2.5米×4米的台面,跟主流冲压模具底面尺寸刚好匹配。台面是箱型焊接结构,高强度钢板满焊,10吨满载变形量不超过2mm。模具放上去不会晃,也不会因为台面变形而倾斜。
底盘用的是双驱电机,两个驱动轮对称布置。冲压车间地面虽然看着平,但一般有1到2度的微坡度,双驱底盘能稳稳通过,不会打滑。
磁导航的原理不复杂:地面下预埋磁条,平车底部的传感器检测磁条信号,自动纠偏保持沿磁条走。磁条宽25到50毫米,埋深10到20毫米,施工时地面开槽用环氧树脂封固,不影响日常通行。
转弯的时候,磁导航可以实现最小R2米的转弯半径。冲压机之间的通道一般3到5米宽,这个转弯半径足够了。
定位精度±20mm靠两级机制实现:磁导航先做粗定位(±50mm),到目标工位后,车载限位开关和机械定位块完成精定位(±20mm)。精定位块装在冲压机移动工作台的对接位,平车到位后自动卡入定位槽。
某汽车厂冲压车间部署了3台ATN-TEPC10T,服务4条冲压线的换模转运。之前用行车吊运加叉车,单次换模平均45分钟,高峰期超过60分钟。
上了无轨电动平车之后,操作人员在控制终端选好目标模具和冲压机编号,平车就自动跑过去。到模具存放区升降台面对齐,人工确认锁固后,平车按预设路径把模具送到冲压机对接位。
几组数据看一下:
无轨电动平车在冲压车间的应用还有提升空间。
导航方面,现在用的磁导航稳定是稳定,但改路径就得重新铺磁条,不太灵活。激光SLAM导航技术已经比较成熟了,以后可以不用磁条,临时改路径、多车自动避让都能实现。
系统对接方面,目前平车调用还需要人在终端操作。如果能跟工厂的MES系统打通,根据生产计划自动派任务,就能实现从"计划触发"到"自动锁模"的全流程无人化。
还有载重方面,新能源汽车的大型一体件冲压模具越来越重,15吨以上的需求已经出现了。这对平车的承载能力和结构设计提出了新要求。
冲压车间的模具转运,看着是个物流环节,实际上直接影响生产效率。无轨电动平车不用铺轨道、对接精度±20mm、双供电模式不间断作业,把传统方式里效率低、不安全、改不动的问题一次性解决了。ATN-TEPC10T的实际案例证明,换模时间砍掉一半多,设备稼动率提7个百分点,对冲压车间来说,这是实打实的效率提升。