Vidéo de la ligne de robots d'emboutissage de coques de chauffe-eau

Ligne d'emboutissage de panneaux de chauffe-eau : matrice progressive, déchargement robotisé et inspection

Les panneaux de chauffe-eau sont de grandes pièces minces embouties. Fabriqués généralement en tôle d'acier laminée à froid ou en acier inoxydable, ils exigent une excellente qualité de surface ; rayures, bosses, bavures ou déformations peuvent donc altérer directement l'aspect final du produit. La vidéo ci-dessous présente une ligne d'emboutissage automatisée comprenant la préparation des bobines, l'emboutissage progressif, le déchargement par robot, le contrôle en ligne et la palettisation.

Une ligne de production de panneaux pour chauffe-eau automatiques suit généralement le processus suivant : déroulement du serpentin, mise à niveau, alimentation par servomoteur, estampage progressif, déchargement par robot, inspection en ligne et palettisation. Pour une sélection plus large de robots adaptés à des procédés similaires dans le secteur de l'électroménager et de la tôlerie, consultez le site d'EVSINT. robots industriels par axe catégorie.

Flux de production et équipements principaux

L'ensemble de la ligne est centré sur le cycle d'emboutissage. Les équipements principaux comprennent généralement un dérouleur, une planeuse de précision, un alimentateur CNC servo-commandé, une presse mécanique de 200 à 400 tonnes, un robot de chargement/déchargement à six axes, une ventouse, un outillage progressif à huit à douze stations, un système d'inspection visuelle et un système de commande électrique. La cadence de la presse détermine directement le rythme de la ligne et est généralement comprise entre 30 et 60 coups par minute, selon la géométrie de la pièce et la configuration de l'outillage.

Pour les panneaux d'aspect mince, la stabilité de la ligne prime sur la vitesse nominale du robot. La presse, l'alimentateur, le robot, le système de vision et le convoyeur d'évacuation doivent partager des interverrouillages et des signaux de synchronisation fiables. Si le robot entre trop tôt, la zone de la presse devient dangereuse ; s'il en sort trop lentement, la presse est immobilisée et le taux d'utilisation de la ligne diminue.

Principes de base de la conception et du processus des matrices progressives

Une matrice progressive intègre les opérations de perçage, de détourage, de pliage, de bordage et de calibrage en un seul jeu de matrices. La tôle avance station par station, et chaque passage de presse produit un panneau fini ou presque fini. L'ordre des stations doit suivre un principe allant de l'intérieur vers l'extérieur et du plus petit au plus grand : perçages pilotes et usinage des formes internes d'abord, puis détourage et pliage.

Deux risques d'ingénierie sont fréquents. Le premier est un jeu incorrect entre le poinçon et la matrice : un jeu trop faible accélère l'usure du tranchant, tandis qu'un jeu trop important crée des bavures qui affectent la précision du pliage et l'assemblage. Le second est un contrôle insuffisant du retour élastique. Les tôles fines peuvent reprendre leur forme initiale après pliage ; il convient donc de prévoir des angles de compensation ou des stations de calibrage avant la fabrication de la matrice.

La gestion de la durée de vie des outils doit être intégrée au plan d'automatisation. Un système d'enregistrement des outils doit suivre le nombre de courses, la date du dernier affûtage, la durée de vie cumulée et les anomalies de qualité. Un contrôle programmé avant la fin de vie est plus sûr que d'attendre que l'écaillage des outils engendre des défauts de production.

Déchargement de robots et coordination de la presse

La coordination entre le robot et la presse est cruciale pour la sécurité et la cadence de production. La ligne doit intégrer des interverrouillages de sécurité par automate programmable : le robot ne peut pénétrer dans la zone de prélèvement qu’une fois le point mort haut atteint par le coulisseau de la presse et la matrice complètement ouverte ; la presse ne peut démarrer la course suivante qu’une fois le robot sorti de la zone de sécurité.

La pince utilise généralement un système d'aspiration à grand volume. La force de maintien doit être dimensionnée avec une marge de sécurité, et les ventouses doivent être fabriquées dans des matériaux compatibles avec l'huile, la poussière et les surfaces métalliques. Un nettoyage à l'air comprimé est également nécessaire avant la prise en main, car de petits débris résiduels peuvent laisser des marques sur la surface du panneau.

Les panneaux minces peuvent vibrer lors des mouvements rapides d'un robot. Ce problème est souvent résolu en réduisant l'accélération de l'effecteur, en augmentant la surface d'aspiration, en ajoutant des amortisseurs de vibrations et en veillant à la fluidité des trajectoires de transfert des panneaux. Pour des applications de manutention comparables, les solutions d'EVSINT sont disponibles. robot de manutention Les références sont utiles.

Déroulage, nivellement et alimentation servo

La préparation de la bobine influe directement sur la précision de l'emboutissage. Une fluctuation excessive de la tension du dérouleur engendre un pas d'alimentation instable et peut entraîner un décalage des trous hors tolérance. Un système de contrôle de la tension doit maintenir cette fluctuation dans une plage de paramètres définie.

La planeuse élimine le pli de la bobine et l'arc transversal avant que la tôle n'atteigne l'alimentateur. Pour les panneaux d'aspect, la planéité après planage doit être contrôlée avec précision afin d'éviter toute instabilité de la prise et les erreurs d'alignement de la matrice. Les alimentateurs servo-commandés saisissent et font ensuite avancer la tôle ; la précision d'alimentation est un facteur déterminant de la précision du positionnement des trous, notamment lorsque la matrice comporte des repères de guidage et plusieurs stations de pliage.

Inspection en ligne et contrôle qualité

Les panneaux de la coque du chauffe-eau étant des éléments d'aspect, leur inspection en ligne est indispensable. Un système de vision 2D permet de contrôler les dimensions extérieures, l'alignement des trous, les rayures, les bosses, les taches et les défauts de formage. Les surfaces réfléchissantes en acier inoxydable peuvent nécessiter un éclairage annulaire à angle faible ou un éclairage multi-angles afin d'éviter une surexposition.

Les données de qualité doivent être intégrées au système de surveillance SPC. En cas d'apparition répétée de pièces non conformes ou si la capabilité du processus chute en dessous du seuil de contrôle interne, l'alimentation de la ligne doit être interrompue et un technicien doit être invité à vérifier l'état de la matrice, la précision de l'alimentateur, la variation du matériau ou la stabilité du dispositif de préhension.

Production à changement de production et flexible

Les modèles de chauffe-eau évoluent fréquemment ; par conséquent, les variations de taille des panneaux et de configuration des perforations peuvent réduire l’efficacité des lignes de production si les changements de modèle sont lents. Les systèmes de changement rapide de matrice, utilisant des pinces hydrauliques et des cadres de matrice standardisés, permettent de raccourcir les délais de changement par rapport au remplacement manuel des matrices.

Une procédure de changement d'outillage efficace comprend le retrait de l'ancien outillage, le nettoyage du logement de l'outillage, l'installation du nouvel outillage, le réglage de la hauteur de l'outillage, la réalisation d'un essai de première pièce, la validation du contrôle de première pièce, puis le lancement de la production. Chaque étape doit être consignée dans le système MES afin d'identifier et d'optimiser les points de blocage.

Pièges courants avant le déploiement

Plusieurs problèmes peuvent facilement passer inaperçus lors de la planification. Des bords de matrice ébréchés peuvent sembler mineurs au premier abord, mais peuvent créer des bavures qui affectent le pliage et l'assemblage. Des ventouses vieillissantes peuvent fuir et provoquer une aspiration instable. L'usure du rouleau d'alimentation servo ou la dérive de l'encodeur peuvent entraîner un décalage progressif du pas d'alimentation. Les vibrations de la fondation de la presse peuvent également affecter la précision du perçage fin. Ces risques doivent être couverts par une maintenance préventive, la vérification de la première et de la dernière pièce, la surveillance du vide en temps réel et une conception de fondation antivibratoire.

Pour la comparaison des empilements et des débits en aval, EVSINT fournit également robot de palettisation Références d'application. Pour une intégration complète de la ligne, voir EVSINT. système d'automatisation des processus capacités.

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