十四轴联动伺服控制拉弯技术的研发

徐凤彬唐建勇李宏业薛鹏

河北省秦皇岛方华埃西姆机械有限公司

十四轴联动伺服控制拉弯技术的研发

徐凤彬唐建勇李宏业薛鹏

河北省秦皇岛方华埃西姆机械有限公司

目前，在通货膨胀、人力成本逐渐升高的经济背景下，从现有的汽车行业发展趋势来看，十四轴联动伺服控制拉弯技术的应用将为汽车亮饰件的智能化批量生产提供优良的装备基础，并为汽车零部件制造商带来可观的经济效益。本项目的实施可直接促进汽车智能装置技术的发展，十四轴联动伺服控制拉弯技术项目，它将先进的信息技术成功与工艺和技术在智能自动化汽车亮饰件生产线射频项目应急响应实现对接，成为高新信息技术的研发和先进成型工艺及技术开发的产业化成功范例。

十四轴联动；伺服控制；拉弯技术；研发

随着我国汽车工业的发展，高档汽车的国产化，型材弯曲类件的生产必须使用专用的设备来保证产品质量和生产率，否则根本无法取得OEM配套资格，我公司是国内唯一能够提供这类工艺装备的单位，并且已为国内本行业的主要生产企业（其中有外商在我国设立的独资企业及合资企业等）提供了多套设备，在工艺理论和设备的研制上已达到国际先进水平，价格仅为进口设备的10～20%，且开发周期更短，售后服务方便快捷，声誉优良。我们已经成功地帮助相关地汽车零部件厂商完成了几乎所有拉弯类零件地国产化任务。产品覆盖了一汽大众、一汽轿车、上海通用、韩国通用、北京奔驰、沈阳宝马、哈飞汽车等国内知名公司的国产车型，同时我公司的工艺装备供应欧洲和北美的主流汽车零部件制造商，摩纳哥Silvatrim公司、美国Cooper公司，开发制造的汽车零部件专用辊压、拉弯、冲切等加工工艺装备。和法国SECM-GT公司的合作，使我们了解和掌握了世界最先进的辊压、拉弯、冲切技术，通过技术改进，我公司对外出口销售额大幅上升。这不仅发展壮大了我们自己，也提高了我们在国际上的影响力和知名度，为我们的产品打入国际市场铺平了道路。

十四轴联动伺服控制拉弯技术研发产品主要技术性能指标

1、两主轴反向旋转可实现180°的弯曲角度，转动角度控制精度达到0.02′；

2、14轴联动伺服控制位置精度达到0.005mm；

3、生产率可达到每分钟2件；

4、物联网技术的应用可以实时监控设备的运行情况，安全情况，以及报警监控；

5、采用840D、ACR9000等运动控制器伺服控制，提高了位置精度，保证了产品的高度一致性，可以实现远程控制，调试和维护更加方便快捷；

6、冲孔、切边、切断等工序在拉弯工装的有序集成，减少了拉弯后工序，提高了产品的精度和生产效率；

7、系统人机界面设计更加人性化，多国语言任意切换；

8、实时监测故障报警点，便于维修维护；

9、硬件电路保护和软件保护使得设备的安全系数更高；

10、人性化的操作设计减少了工人的劳动强度；

11、电控系统安全达到IP2X等级（即防护等级达到手指触摸不能碰触带电体等级）。

十四轴联动伺服控制拉弯技术研发的主要内容

1、伺服控制的十四轴联动连续控制型材毛坯的弯曲角度和对应的最佳延伸率，最终完成对型材制品的弯曲。与传统的拉伸油缸直接控制延伸率和机械凸轮控制位移相比较，大大提高了位移控制精度，避免了外界因素对弯曲件的精度的影响，保证弯曲件具有高度的一致性。运动控制器的运用实现了设备的远程控制，调试更加方便快捷。

2.研制出具有广泛适用性的伺服控制的十四轴联动机构及其多种变型机构；研制定型通用弯曲主机，并制定参数系列；研制出具有自主知识产权的《用于拉弯设备的可翻头冲孔机》、《双肘杆自锁夹紧装置》、《汽车车门导轨角部拉弯成形装置》等基本单元，并使之系列化，模块化。

3、物联网技术在伺服拉弯机上的应用，通过RFID射频识别传感器，保证每一个工作站的工艺顺序，数据信息，以及报警信息及时的反馈给主机。可以自动通过无线3G路由器拨号接入In⁃ternet,实时监控设备的运行情况，安全情况，以及报警监控。可以做到在全球任何覆盖通信网络的地方，实时对本设备的高效率的维护，大大提高了工作效率。

4、设备具有安全保护装置、报警功能以及超强的纠错功能。采用了当今世界最先进的ASI总线协议控制设备输入输出。

其技术与国内外同类产品比较我公司是国内唯一生产该工艺装备的厂家，技术水平处于国内领先水平，并达到了国际先进水平。

市场分析：

随着我国汽车工业的发展，会有更多的有关企业采用先进的工艺来生产拉弯件，汽车的不断改型换代，安全要求的不断提高，使这类工艺装备的生产有持续的生命力和良好的发展前景，必将要求我们提高这类工艺装备的数字化、自动化。采用计算机辅助设计和制造相结合技术，为用户提供拥有自主知识产权、集工艺、模具、机械、液压、气动、电气为一体的全自动高新技术产品，将提升我公司在国际市场的竞争力，使我公司数字化设计与制造技术进入到世界先进行列。汽车工业的发展必须以发达的零部件供应厂商为基础，现代零部件生产企业必须拥有先进的生产工艺及设备。汽车门框、窗框、流水檐、中高档乘用车的车身外金属饰条等型材弯曲件是一些零部件生产厂商的主导产品。对安全性要求较高的赛车、跑车、VIP用车其本身有坚固的框架，这类整体框架的也是由型材弯曲后焊接而成的。拉伸弯曲机是生产这类产品的关键设备，这一技术的发展是汽车工业的发展推动的，它的发展程度，直接关系到整车曲线是否流畅美观，车身外缝隙的大小及均匀程度，门框密封是否可靠，玻璃升降是否灵活等等。拉伸弯曲件在汽车零部件行业中的地位，仅就与覆盖件相关的部分而言，用业内人士的话来描述：如果覆盖件是汽车的脸，门，窗，外饰条等就是五官。据不完全统计，目前世界各大汽车公司每年开发的新型乘用车约为200多种，每个车型上应用拉弯技术装备生产的三维弯曲零件有10多种，按每个零件生产只用一套拉弯技术装备计算（产量大的车型一般都需要两至三套），一个车型需十多套拉弯技术装备，约120~150万美元。那么，每年开发的新型乘用车需拉弯技术装备约为2.4~3亿美元。目前，我公司拉弯技术装备出口额约为800万美元，市场非常广阔。

项目实施进度计划我公司运用研发的十四轴联动伺服拉弯技术，已研发制造了生产路虎揽胜车顶盖饰条的伺服拉弯主机和工装，标致C206的顶盖饰条拉弯工装，宝马迷你车的后盖饰条拉弯工装，奔驰A级车顶盖饰条的拉弯工装，出口到摩纳哥。以后两三年计划运用此技术为更多国家研发制造更多车型、更多产品的伺服拉弯工装，增加我公司高新技术产品的出口创汇额度。