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【摘 要】文章分析了某开卷线存在的问题，并介绍了具体的改造方案，其中包括活套改造、主堆垛改造、新增移动工作台、新增上模自动夹紧器、新增侧堆垛五个方面的内容。通过实际运用表明，该开卷线自动化改造方案不仅适应了生产的实际需要，还取得了良好的经济社会效益，能够为类似的改造工作提供借鉴和参考。
【关键词】开卷线自动化；改造；应用；方案；效果
一、问题的提出
我公司开卷#1线是一条六十年代从俄罗斯引进的开卷线（如图1所示），在公司成立初期发挥了重要的作用。但是，随着公司规模的扩大，该开卷线的规格式样和生产效率已不能满足公司产能和品质的需求，其存在的问题主要包括以下几个方面：开卷线的导向不可靠，在实际运行中容易产生材料跑偏现象，进而导致材料报废的数量较多，成材率低，影响生产成本；堆垛精度为±5mm，不能满足自动冲压线生产要求±1mm，需要对此进行改造以提高堆垛精度，满足高速冲压线的生产需求；开卷线只有一个移动工作台，换模准备时间长，浪费了大量的生产时间，影响实际生产工作效率的提升；在换模的时候，需要操作工用手来紧固模具夹紧螺栓，不仅换模时间长，而且劳动强度大，给实际生产和工人的工作带来很大的不便；开卷线没有侧堆垛，侧出料模具不能在该线进行生产。总的来说，该开卷线落料品质低下、成材率不高、生产效率低、没有侧堆垛功能，严重影响了我公司两条开卷线生产负荷的均衡性。为了提高上述开卷线的性能，更好的满足生产需要，有必要查找其中的原因，并对原开卷线瓶颈工程进行改造。
二、具体的改造内容
具体的改造内容包括以下几个方面：活套改造，在改造之前材料通过开卷校平机到达压机部分是通过人工手动导引的方式，成材率低（易产生碰撞，导致材料报废），且比较费时，改造之后是自动跟随方式（材料一次性自动通过开卷校平机到达压机部分），成材率高；主堆垛改造，在改造之前采用的是变频电机，单向拍打，而改造之后采用的是伺服电机，四面拍打的方式；新增移动工作台，改造之前只有一个移动工作台，改造之后有两个移动工作台，这样就缩短了换模准备时间，有利于更好的进行生产；新增上摸自动夹紧器，改造之前是手动拧紧螺栓固定的方式，而改造之后换成气动行走自动夹紧固定的方式；新增侧堆垛，改造之前侧出料模具不能在该生产线生产，而改造之后侧出料模具可以生产。
1、改造活套。引进料头、料尾自动跟随技术对原手动活套渡桥进行改造，并完善其导向装置，由滚轮导向改造为导板导向，设置自动纠偏装置，改造引出皮带机，提高了导向精度，能够顺利通板，减少料头、料尾报废，提高成材率。
2、改造主堆垛。拍打装置由单向拍打改造为四面拍打，更换电磁铁和堆垛皮带，皮带改变频为伺服电机驱动，实现自动调整、自动纠偏，提高堆垛精度满足自动冲压线需求。
3、新增移动工作台及上模夹紧器。缩短换模时间，降低劳动强度，提高生产效率，提升生产能力。
4、新增侧堆垛。扩展了设备功能，可以满足侧出料模具生产，提高了生产性的适应性。经过改造，开卷#1线落料品质得到改善、成材率得到提升、生产效率得到了提高、扩展了侧堆垛功能，有利于两条开卷线均衡生产负荷，设备自动化程度也进一步提升，降低劳动强度。
三、开卷线自动化改造的方案
开卷线改造的具体方案：通过活套、主堆垛的改造提升落料件的品质、效率，通过新增一移动工作台的、自动夹紧器减少换模时间提升设备效率，追加侧堆垛扩展落料线的功能，从而实现提升落料线的品质、效率和功能。
1、活套改造。活套渡桥作用：目前有1个缓冲坑，释放卷料校平产生的应力，和消除送料机压机与开卷校平机设备中心的不一致，将卷料以压机（模具）中心对齐。第一、原有料头、尾料处理需手工操作抬起托板，进行机械结构和自动化改造后可自动进行调整，托板自动跟随处理（如图1所示），提升了成材率，提高了生产效率。第二、原有导向为圆柱侧面，导向接触面积小，易产生跑偏，导向装置由原来1组双辊式改为2组（上双辊式、下圆盘式）（如图2所示），增加了导向接触面积，导向效果良好，提升了成材率。
2、主堆垛改造。第一、改造拍打机构：由单向拍打改造为四面可拍打，可以根据不同的板件形状选择不同的拍打组合，更好地适应了不同形状的堆垛；变频电机更换为伺服电机，可以调控皮带搬送速度，实现软堆垛提高搬送效率，堆垛异形板件精度由±5mm提高到±1mm；第二、堆垛皮带改造为电磁皮带+带自清洁装置，板件品质的搬送污染和二次伤已经消除。
3、新增移动工作台（如图3所示）。改造前换模时间30分钟，经过此项改造递减了换模时间11分钟。
4、新增上模自动夹紧器（如图4所示）。改造前换模时间30分钟，经过此项改造递减了换模时间5分钟。
5、新增侧堆垛（如图5所示）。改造后，侧出料模具可以进行生产，提高了生产线适应能力，平衡了两条开卷线的生产负荷。
四、改造前后成效对比
1、改造后的成效。通过采用该改造方案，在现有设备的基础上，针对瓶颈工程进行改造，最大限度的改善品质和提升产能。同时，采用先进的电磁堆垛技术，保证落料品质，提升生产效率。此外，该改造方案采用可移动方式侧堆垛机，灵活对应侧出料材料生产。取得了较好的成效。具体体现在以下几个方面：第一、缩短了换模时间，改造之前是30分钟/次，而改造之后是14分钟/次，换模时间仅为原来的一半；第二、改造之前， 侧出料模具不能在该生产线进行生产，而改造之后可以生产；第三、提高了堆垛精度，改造之前堆垛精度是±5mm，而改造之后是±1mm，堆垛精度得以大大提高。通过以上改造，提高了SPH（每小时冲程数）的平均值，改造之前平均为645，而改造之后平均为930，生产能力得到了大幅度的提高；此外，成材率也得到了提高，改造之前的成材率是95.3%，而改造之后的成材率能够达到99.7%。
2、产生的经济和社会效益。通过改造，取得了良好的经济社会效益，不仅节省了材料费，还显著提高了设备能力。第一、改造后节省材料费。改造前的平均成材率为95.3%，而改造后成材率为99.7%，单辆车份材料费用，内板件7.2kg/平均每部品×每车型7部品×7元/kg，以年产量为35万台计算的话，每年节省费用为7.2×7×7×（99.7%—95.3%）×35万台=543万元。第二、提高了设备能力。改造前双班年生产能力为269×8×2×645=278万件，改造后双班年生产能力为269×8×2×930=400万件，设备能力提升了43.8%。
五、总结
总之，通过采用上述的改造方案，不仅提高了开卷线的生产效率，还降低了劳动强度，节省了材料费，提高了设备的生产能力，取得良好的经济社会效益，能够为类似的改造工作提供借鉴与参考。
参考文献：
[1]徐济声.开卷线定尺送进计算和结构探讨[J].锻压装备与制造技术，2008（3），13-17
[2]董涛，薛彦俊.变压器铁芯横剪线开卷机液压系统的改进[J].液压与气动，2011（6），101-102
[3]潘洪流.自动化开卷线的使用与效果[J].机车车辆工艺，2000（5），29-30
[4]朱蔚，蔡诚.开卷线中液压剪板机的设计要点.锻压装备与制造技术[J].2005（5），26-28
【关键词】开卷线自动化；改造；应用；方案；效果
一、问题的提出
我公司开卷#1线是一条六十年代从俄罗斯引进的开卷线（如图1所示），在公司成立初期发挥了重要的作用。但是，随着公司规模的扩大，该开卷线的规格式样和生产效率已不能满足公司产能和品质的需求，其存在的问题主要包括以下几个方面：开卷线的导向不可靠，在实际运行中容易产生材料跑偏现象，进而导致材料报废的数量较多，成材率低，影响生产成本；堆垛精度为±5mm，不能满足自动冲压线生产要求±1mm，需要对此进行改造以提高堆垛精度，满足高速冲压线的生产需求；开卷线只有一个移动工作台，换模准备时间长，浪费了大量的生产时间，影响实际生产工作效率的提升；在换模的时候，需要操作工用手来紧固模具夹紧螺栓，不仅换模时间长，而且劳动强度大，给实际生产和工人的工作带来很大的不便；开卷线没有侧堆垛，侧出料模具不能在该线进行生产。总的来说，该开卷线落料品质低下、成材率不高、生产效率低、没有侧堆垛功能，严重影响了我公司两条开卷线生产负荷的均衡性。为了提高上述开卷线的性能，更好的满足生产需要，有必要查找其中的原因，并对原开卷线瓶颈工程进行改造。
二、具体的改造内容
具体的改造内容包括以下几个方面：活套改造，在改造之前材料通过开卷校平机到达压机部分是通过人工手动导引的方式，成材率低（易产生碰撞，导致材料报废），且比较费时，改造之后是自动跟随方式（材料一次性自动通过开卷校平机到达压机部分），成材率高；主堆垛改造，在改造之前采用的是变频电机，单向拍打，而改造之后采用的是伺服电机，四面拍打的方式；新增移动工作台，改造之前只有一个移动工作台，改造之后有两个移动工作台，这样就缩短了换模准备时间，有利于更好的进行生产；新增上摸自动夹紧器，改造之前是手动拧紧螺栓固定的方式，而改造之后换成气动行走自动夹紧固定的方式；新增侧堆垛，改造之前侧出料模具不能在该生产线生产，而改造之后侧出料模具可以生产。
1、改造活套。引进料头、料尾自动跟随技术对原手动活套渡桥进行改造，并完善其导向装置，由滚轮导向改造为导板导向，设置自动纠偏装置，改造引出皮带机，提高了导向精度，能够顺利通板，减少料头、料尾报废，提高成材率。
2、改造主堆垛。拍打装置由单向拍打改造为四面拍打，更换电磁铁和堆垛皮带，皮带改变频为伺服电机驱动，实现自动调整、自动纠偏，提高堆垛精度满足自动冲压线需求。
3、新增移动工作台及上模夹紧器。缩短换模时间，降低劳动强度，提高生产效率，提升生产能力。
4、新增侧堆垛。扩展了设备功能，可以满足侧出料模具生产，提高了生产性的适应性。经过改造，开卷#1线落料品质得到改善、成材率得到提升、生产效率得到了提高、扩展了侧堆垛功能，有利于两条开卷线均衡生产负荷，设备自动化程度也进一步提升，降低劳动强度。
三、开卷线自动化改造的方案
开卷线改造的具体方案：通过活套、主堆垛的改造提升落料件的品质、效率，通过新增一移动工作台的、自动夹紧器减少换模时间提升设备效率，追加侧堆垛扩展落料线的功能，从而实现提升落料线的品质、效率和功能。
1、活套改造。活套渡桥作用：目前有1个缓冲坑，释放卷料校平产生的应力，和消除送料机压机与开卷校平机设备中心的不一致，将卷料以压机（模具）中心对齐。第一、原有料头、尾料处理需手工操作抬起托板，进行机械结构和自动化改造后可自动进行调整，托板自动跟随处理（如图1所示），提升了成材率，提高了生产效率。第二、原有导向为圆柱侧面，导向接触面积小，易产生跑偏，导向装置由原来1组双辊式改为2组（上双辊式、下圆盘式）（如图2所示），增加了导向接触面积，导向效果良好，提升了成材率。
2、主堆垛改造。第一、改造拍打机构：由单向拍打改造为四面可拍打，可以根据不同的板件形状选择不同的拍打组合，更好地适应了不同形状的堆垛；变频电机更换为伺服电机，可以调控皮带搬送速度，实现软堆垛提高搬送效率，堆垛异形板件精度由±5mm提高到±1mm；第二、堆垛皮带改造为电磁皮带+带自清洁装置，板件品质的搬送污染和二次伤已经消除。
3、新增移动工作台（如图3所示）。改造前换模时间30分钟，经过此项改造递减了换模时间11分钟。
4、新增上模自动夹紧器（如图4所示）。改造前换模时间30分钟，经过此项改造递减了换模时间5分钟。
5、新增侧堆垛（如图5所示）。改造后，侧出料模具可以进行生产，提高了生产线适应能力，平衡了两条开卷线的生产负荷。
四、改造前后成效对比
1、改造后的成效。通过采用该改造方案，在现有设备的基础上，针对瓶颈工程进行改造，最大限度的改善品质和提升产能。同时，采用先进的电磁堆垛技术，保证落料品质，提升生产效率。此外，该改造方案采用可移动方式侧堆垛机，灵活对应侧出料材料生产。取得了较好的成效。具体体现在以下几个方面：第一、缩短了换模时间，改造之前是30分钟/次，而改造之后是14分钟/次，换模时间仅为原来的一半；第二、改造之前， 侧出料模具不能在该生产线进行生产，而改造之后可以生产；第三、提高了堆垛精度，改造之前堆垛精度是±5mm，而改造之后是±1mm，堆垛精度得以大大提高。通过以上改造，提高了SPH（每小时冲程数）的平均值，改造之前平均为645，而改造之后平均为930，生产能力得到了大幅度的提高；此外，成材率也得到了提高，改造之前的成材率是95.3%，而改造之后的成材率能够达到99.7%。
2、产生的经济和社会效益。通过改造，取得了良好的经济社会效益，不仅节省了材料费，还显著提高了设备能力。第一、改造后节省材料费。改造前的平均成材率为95.3%，而改造后成材率为99.7%，单辆车份材料费用，内板件7.2kg/平均每部品×每车型7部品×7元/kg，以年产量为35万台计算的话，每年节省费用为7.2×7×7×（99.7%—95.3%）×35万台=543万元。第二、提高了设备能力。改造前双班年生产能力为269×8×2×645=278万件，改造后双班年生产能力为269×8×2×930=400万件，设备能力提升了43.8%。
五、总结
总之，通过采用上述的改造方案，不仅提高了开卷线的生产效率，还降低了劳动强度，节省了材料费，提高了设备的生产能力，取得良好的经济社会效益，能够为类似的改造工作提供借鉴与参考。
参考文献：
[1]徐济声.开卷线定尺送进计算和结构探讨[J].锻压装备与制造技术，2008（3），13-17
[2]董涛，薛彦俊.变压器铁芯横剪线开卷机液压系统的改进[J].液压与气动，2011（6），101-102
[3]潘洪流.自动化开卷线的使用与效果[J].机车车辆工艺，2000（5），29-30
[4]朱蔚，蔡诚.开卷线中液压剪板机的设计要点.锻压装备与制造技术[J].2005（5），26-28