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鍛壓機床智（zhì）能化探析（xī）

2017-6-14 來源：江蘇省徐（xú）州鍛壓機床廠集團有限公司作者：閔鵬（péng），閔建成，夏偉，李逸（yì）

摘要：提出智能的概念及（jí）智（zhì）能鍛壓機床的（de）概念，闡述智能製造在中國的現（xiàn）狀，分析鍛壓機（jī）床如何實現智能化，介紹徐鍛在打造智能（néng）鍛壓係統集成商方麵（miàn）的做（zuò）法。

關鍵詞：鍛壓機械；智能化；智能製造；網絡化；自（zì）動化

智能是智力和能力的表現。可以認為智能是知識與智力的總和，其中知識是一（yī）切（qiē）智能行為的基礎，而智力是獲取知識（shí）並運用知識求解問題的能力，是頭腦中思維活動（dòng）的具體體現。在科技領域（yù），智（zhì）能可特指機器所具有的自（zì）動控製能力和根據環境的自我調節能力；智能至少包括三個方（fāng）麵的能力：理解、分析、解決問題的能力；歸（guī）納推理能（néng）力和（hé）演（yǎn）繹（yì）推理能力；自適應環境而生存發展的能力。

從以上對智能的解釋可以認為，智能鍛壓機床先進於數控鍛壓（yā）機床，其（qí）不但能可靠生產，還要高效生產；不但要數控化，還要智能化；不但易操作，而且要自動化（huà）操作；不但可（kě）發現並反饋問題，而且可分析（xī）並解決（jué）問題；不（bú）但具備生產功能，而且具備管理功能；不（bú）但具備自診斷能力，而且要具備遠程協同處理能力。也就是說，智能鍛壓機床應具備：成形、監控、分析、診斷、處理、傳輸、記錄、內外及遠程協同能力,能夠與互聯網、大數據、物聯網、雲計算相（xiàng）結合,將數字化、信息化、智能化（huà）相融合，通過專業人（rén）士來操作，通過專家來處理問題，在全生命周期將用戶端與製造端互聯。即形成（chéng）智能鍛壓機床與人類專家共同（tóng）組成的人機一體化智能係統。

1.智能鍛壓機床及分類

智能鍛壓機床應具備以下 25 項功能：行程次數（shù）可調；低速調（diào）模；裝模高度、氣墊壓力、氣（qì）墊行程、平衡（héng）缸壓力等可手動調節、自動調節並有記憶功能；模具自動夾緊；設備和人身安全保證功能；偏載預警；各項調節功能互鎖；工作台自動更換（huàn）；模具參數儲存（cún）、調出；油量調節；溫度檢測與調節（jiē）；潤（rùn）滑控製與檢測；多機聯動和單機自動化功能；故障自動診斷（duàn）；精度動態檢測，動態補（bǔ）償；人機管理；協同遠程診斷；互聯網控製；手指（zhǐ）工（gōng）廠功能；物聯網功能；微信掃描電子檔案資料（liào）顯示功能；GPS 定位功能，等。

智能鍛壓機床可分為以下幾種類（lèi）型：

1.1 智能伺服（fú）鍛（duàn）壓機床

伺服鍛壓（yā）機床通過伺服電機直驅帶動鍛（duàn）壓機床滑塊，傳遞扭矩，控製靠伺服（fú）係統進（jìn）行（háng），可（kě）完（wán）全實現（xiàn）數字化、雲計算、大數據、網絡化功能（néng）。上述 25 項智（zhì）能化功能在伺服鍛壓機床（chuáng）上已均具備實現條件。

1.2 智能數控鍛壓機床

對於大型閉式單、雙、四點鍛壓（yā）機床（chuáng）以及高速鍛壓機床來說，快速換模、高速運行、記憶、分析、診斷等功（gōng）能已普遍實現。上述 25 項智（zhì）能化功能均具備實現條件，有些功能成本有所增加，但維護、管理更加方便。

1.3 一般智能化鍛壓機床

開式單點、雙點及半閉式曲軸式鍛壓（yā）機床，由於結構限製（zhì），上述 25 項智能化功能中無法全部實現（xiàn）。該類型鍛壓機床也能實現部分智能化，其智能化指數比前述兩類型智能化機床要低。

2.智（zhì）能化機（jī）床舉例分析

2.1 一般智能鍛壓機床

以徐鍛生產的 JH21-160A 型開式精密智能快（kuài）速換模壓力機與某高性（xìng）能壓力機調模時間對比為例分析。結果如表 1 所示。由表可見，一般（bān）智能鍛壓（yā）機床，智能換模比人工換模時間快（kuài），第一次調試（shì） 6 分08 秒，存貯後二次調模 5 分 38 秒。表明智能鍛壓機床在調模（mó）方麵省時、省力，對操作（zuò）人員素質要求低，不必反複調模。

2.2 多機橫杆生產（chǎn）線、機器人多機生產線、多機雙橫杆生產線

如圖 1 所示為徐鍛左右自動送料的單（dān）橫杆壓力機生產線；圖 2為徐鍛兩台壓力機配三台機器人生（shēng）產線；圖 3 為徐鍛 5 台雙橫杆電視機背（bèi）板生產線。

表1 調模時間對照（zhào）表

2.3 智能數控鍛壓機床

如圖 4 所示為徐鍛（duàn） JH71-800Y 閉式多工位智能數控壓力機。該機具備智能（néng）鍛壓機床 25 項功能的 15項。行程次數高達 18～22 次/分，帶有雙拆垛台，帶有

磁性的機前送料機，伺服雙（shuāng）橫杆三次元送料機，更換模具雙橫杆自動更換，線尾皮帶（dài）機，廢料地下自動生產線。換模時間僅需（xū） 6 分鍾。

2.4 智能（néng）伺服壓力機熱（rè）成形生產線

如圖 5 所示為徐鍛智能熱成形伺服壓力機生產線。該生產（chǎn）線工藝（yì）路線為：料箱-加（jiā）熱爐門機器人 1-板料拆垛機器（qì）人 2 並將（jiāng）板料送入加熱（rè）爐-關（guān）加熱爐門機器人 3-開加熱爐門機器人 1-從加熱（rè）爐取加熱後板料放（fàng）到送料（liào）線機器人4-輸送機將加熱後板料輸送前移-機（jī）器人 5 將輸送線板料送（sòng）到（dào）智能伺服壓力機-伺服壓力機熱成形-機器人 5 由伺服壓力（lì）機取出成形後零件，並（bìng）放入料框。熱成形過程中進行模具冷卻。熱（rè）成形（xíng）壓力機不但實現了換模智能化，而且和拆垛（duǒ）機器人、送料機器人、取料（liào）機器人、加熱爐、加熱爐（lú）開關門機器人、模具冷卻、安全門（mén）、爐內溫度檢測、出爐（lú）溫度檢測、水溫檢測、模內溫度檢測、成形力檢測與對比、板料未鍍鋅時加熱爐氮氣濃度檢測等聯動，實現（xiàn）遠（yuǎn）程監控、人機合一、完（wán）全智能（néng）型鍛壓製造。該智能生產線具備上述 25 項智能機床功（gōng）能（néng）。

2.5 智能（néng）鍛壓機床控製模塊

智能鍛壓機床模塊分類如表 2所示（shì）。其中每一類模（mó）塊又有不同功能，不同模塊根據功（gōng）能（néng）不同（tóng），又（yòu）分為不同係統或裝置，如（rú）智能模塊又（yòu）分為（wéi） 7個子模塊。

根（gēn）據用戶需求（qiú），各模塊將（jiāng）不斷變化。子模塊故障信息（xī）顯示頁麵示例如圖 6 所示。

表 2智能壓力機（jī）模塊分（fèn）類

綜上所述，智能鍛壓機床可實現智能調模（mó）、參數存貯、自動換模、偏載預警、人機互動、與 EP 連（lián）接、遠程監控（kòng）等功能，同時配備機器人、

三次元機（jī）械手等（děng）智（zhì）能化周邊（biān）設（shè）備，實（shí）現人機合一，形成智能（néng）係統集成（chéng）衝壓生產線，在生產（chǎn）效率獲得極大提高的同時（shí），大（dà）大降低人（rén）工費用，減少試模廢件、模具維修等成本。不（bú）但滿足用戶日益高漲的衝壓智能化需求，而且幫助用戶實（shí）現智能衝壓製造轉型升（shēng）級。

3.鍛壓機床智能化麵臨問題

鍛壓機（jī）床的智能化尚存在有以下的（de）問題（tí）：①與智能鍛壓（yā）機床配套的相關軟件開發；②各種不同檔次的智能鍛壓機床的研發；③與各種不同檔次智能鍛壓（yā）機床配套且性價比高的附件研發（fā）；④現有鍛壓機床智能（néng）化改造（zào）。由於（yú）已使用鍛壓（yā）機床智能化改造難（nán）度比新購鍛壓機（jī）床智能化難度大得多，如何解決現（xiàn）有鍛壓機床智能化問題，需要下很大功夫；⑤與智能化鍛壓機床相配套的（de）模具研發；⑥鍛壓機床智能化檢測設備研究；⑦其他鍛壓機床智（zhì）能化（huà），等。

本文提出智能的概念及智能鍛壓機床的概念，闡述智能製造（zào）在中國的現狀，分析鍛壓機床如何實現智能化，介紹徐鍛在打造智能鍛（duàn）壓係統集成商方麵的做法，並提出鍛壓機床（chuáng）智能化麵臨的問題，對智能化鍛（duàn）壓機床研究有參考價值，對於貫徹執行中國製造2025 具有借鑒意義。

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