传统电梯轿壁（不锈钢材质）的加工工序是：剪板机下料→数控冲床冲孔→折弯机折弯→粘贴上下封头和加强筋→焊接加固。存在的主要问题点有如下三个方面：一是人力成本投入大，一条生产线至少需要8名工作人员；二是对人员依赖性较强，质量不稳定；三是效率不高。
为解决上述问题，一些资金较雄厚的厂家开始投入类似萨瓦尼尼的柔性生产线，投资动辄上千万元，成本回收周期长，并且原本投入的剪冲折设备不可用。本文通过应用实例提供一套将传统冲折设备改良为柔性生产线的方案。
该生产线由1套自动料库，4台工业机器人，1台数控冲床，1台数控折弯机，1套自动清洗涂胶和压紧装置，1台自动铆接机，1套辊筒式动力输送线及1套西门子总线控制系统构成。工艺流程为：自动料库→自动上料冲孔→自动折弯→自动清洁涂胶→自动上加强筋，装上、下封头→自动粘压→自动铆接。生产线平面布置图如图1所示。
图1 轿壁自动线平面布置图
原材料经人工检验合格后，拆除包装，通过叉车转运到左右料库进料口移载小车上，取条形码扫描仪对条形码进行扫描后将条形码放置于移载小车条形码放置盒中，总控系统接收到已完成条形码扫描信息后将指令发送到移载小车，移载小车接收到总控系统指令后自动滑行到对应料位中。
开始作业时，由总控系统发出指令给龙门机械手，龙门机械手根据总控指令自动移载到对应的小车吸取板材放置于输送线上，输送线将板材输送到位后，检测机构自动对板材厚度、规格、尺寸进行检测并依据总控系统信息判定是否是所需要的材料尺寸，判定合格后将信号反馈到冲孔装置，如检测异常则通过报警系统反馈现场处理。
通过上道工序反馈信号，冲孔机器人自动移动到输送线上将检测合格的板材精确抓取起来，然后放置到数控冲床上，并反馈信号给数控冲床进行加工。数控冲床收到机器人的信号后，自动调出相对应程序，通过伺服移行移动板料进行加工。加工完成后的板材，输送到冲床另一侧等待下料输送，并发出信息给折弯机器人来取料。图2所示为自动上料冲孔系统。
图2 自动上料冲孔系统
数控冲床加工完成将信号传送给折弯机器人，折弯机器人收到信号后，到数控冲床上取料，然后移动到折弯机进料位置；折弯机器人收到折弯机的允许工作信号后，将板材送进折弯机，并发送信号给折弯机，开始折弯动作。折弯机器人配合折弯机一道折弯、二道折弯之后，机器人旋转180°，继续配合折弯机进行三道折弯、四道折弯。
板材完成折弯成形后，机器人发送给折弯机控制系统已折弯完成的信号，折弯机器人抓取折弯成形后的板材（轿壁板）从折弯工位移动到自动翻转装置上（自动翻面机），并发送给折弯机器人可以下料信号。折弯机器人收到该信号后，将折弯成形后的轿壁板放到自动翻转装置上。机器人离开过程中，反馈信号给自动翻转装置，自动翻转装置将轿壁板翻转到输送线上。图3所示为自动折弯系统。
图3 自动折弯系统
折弯成形后轿壁板通过输送线输送到自动清洁机工位，伺服居中装置自动居中定位轿壁板、自动挡料装置启动，伺服带动一套清洁装置和一套擦干装置，来回一次移动清洁轿壁板需要粘贴加强筋与上下封头表面的位置。完成清洁后，自动挡料装置复位，轿壁板沿输送线方向向前输送，进入下道工序。
清洁后的轿壁板输送到自动涂胶工位后，自动挡料装置升起定位，两套气动横向涂胶装置分别完成上封头、下封头涂胶作业，与三套气动纵向滑动涂胶完成加强筋涂胶作业，自动定位装置复位，沿输送线方向向前输送，进入下道工序。
涂胶后的轿壁板通过输送线输送到自动上加强筋工位，感应装置感应到板材后，将信息反馈给机器人。机器人自动移动，从料库小车上抓取加强筋，完成后移载到输送线上方，并自动调整好方向，自动定位装置锁紧板材并将信号传送给机器人，机器人接到信号后将加强筋装在轿壁板上。完成后自动定位装置自动复位，并将信号传送至输送线，输送线收到信号后，轿壁板沿输送线方向向前输送，进入下道工序。图4所示为自动上加强筋系统。
图4 自动上加强筋系统
上完加强筋的轿壁板通过输送线输送到自动装上、下封头工位。感应装置感应到板材后，自动定位装置锁紧板材并将信号传送给机器人，机器人接收到信号后自动移动，从料库小车上吸上封头，并调整好方向，将上封头装在轿壁板上。完成上封头粘贴后，机器人返回，从下封头小车上吸取下封头，并调整好方向，同样将下封头装在轿壁板上。完成
已装完加强筋与封头的轿壁板通过输送线输送到自动粘压工位，感应器检测工件到位，挡料装置自动定位好工件。5组压紧装置将轿壁板上已装好的加强筋与上、下封头，向下贴紧粘压，粘压时间到达，各装置复位，轿壁板自动输送至下一工序。
轿壁板沿上一工序输送至此工位，检测工件到位后，挡料装置定位好工件。上、下封头处自动铆接机分别对上、下封头进行铆接，完成上、下封头铆接后再分别进行上、下封头与加强筋连接处铆接，铆接完成后各装置自动复位，轿壁板整体完成加工并下线。
生产线控制系统采用西门子S7-300系列PLC作为主控制器，CPU型号为315-2DP。通过CPU自带的DP口组建DP网络；通过扩展一个CP343模块组建以太网，以太网络用于生产线的操作、监控与管理。
通过将传统冲折设备改良为柔性生产线后，实现了流水线全自动生产（生产线维护和辅助人员共2人）。解决了对现场操作工人熟练度
——节选自《钣金与制作》 2018年第4期