Video van een robotlijn voor het stempelen van de behuizing van een waterverwarmer

Productielijn voor het stempelen van de behuizing van waterverwarmers: progressieve matrijs, robotgestuurd lossen en inspectie.

De behuizingspanelen van waterverwarmers zijn grote, dunne, gestanste onderdelen. Ze worden vaak gemaakt van koudgewalst of roestvrij staal met hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit, waardoor krassen, deuken, bramen of ongelijkmatige buiging de uiteindelijke uitstraling van het product direct kunnen beïnvloeden. De onderstaande video toont een geautomatiseerde stanslijn die is opgebouwd rond coilvoorbereiding, progressief stansen, robotlossing, inline-inspectie en palletisering.

Een typische automatische productielijn voor waterverwarmers doorloopt dit proces: spoel afwikkelen, nivelleren, servotoevoer, progressief stempelen, robotlossing, inline-inspectie en palletisering. Voor een bredere selectie robots voor vergelijkbare processen in de productie van huishoudelijke apparaten en plaatmetaal, zie EVSINT's aanbod. industriële robots van Axis categorie.

Lijnprocesstroom en kernapparatuur

De gehele productielijn is gecentreerd rond de stempelcyclus. De kernuitrusting omvat doorgaans een afroller, precisie-nivelleermachine, servogestuurde CNC-aanvoer, mechanische pers in de klasse van 200-400 ton, zesassige laad- en losrobot, vacuümgrijper, progressieve matrijs met acht tot twaalf stations, vision-inspectiesysteem en elektrisch besturingssysteem. De slagfrequentie van de pers bepaalt direct het ritme van de lijn en wordt doorgaans geregeld op 30-60 slagen per minuut, afhankelijk van de geometrie van het onderdeel en de matrijsconfiguratie.

Bij dunne panelen is lijnstabiliteit belangrijker dan de nominale robotsnelheid. De pers, aanvoerunit, robot, vision-station en afvoerband moeten betrouwbare vergrendelingen en timingsignalen delen. Als de robot te vroeg het persgebied binnenkomt, wordt het onveilig; als hij te langzaam vertrekt, moet de pers wachten en daalt de lijnbenutting.

Essentiële aspecten van progressief matrijsontwerp en -processen

Een progressieve stansmachine integreert ponsen, trimmen, buigen, flenzen en kalibreren in één stansset. De plaat beweegt station voor station en elke persslag produceert één afgewerkt of bijna afgewerkt paneel. De volgorde van de stations moet van binnen naar buiten en van klein naar groot gaan: eerst geleidegaten en interne details, daarna trimmen en buigen.

Twee technische risico's komen vaak voor. Het eerste is een onjuiste speling tussen de stempel en de matrijs: een te kleine speling versnelt de slijtage van de snijkant, terwijl een te grote speling bramen veroorzaakt die de buigprecisie en de montage beïnvloeden. Het tweede is onvoldoende controle over de terugvering. Dun plaatmetaal kan na het buigen terugveren, dus compensatiehoeken of kalibreerstations moeten worden ontworpen voordat de matrijs wordt gebouwd.

Levensduurbeheer van matrijzen moet onderdeel uitmaken van het automatiseringsplan. Een matrijzenregister moet het aantal slagen, het tijdstip van de laatste slijpbeurt, de cumulatieve levensduur en afwijkende kwaliteitsgebeurtenissen registreren. Geplande inspectie vóór het einde van de levensduur is veiliger dan wachten tot beschadigde matrijzen batchdefecten veroorzaken.

Robotlossing en perscoördinatie

De coördinatie tussen robot en pers is zowel een veiligheidskwestie als een kwestie van cyclustijd. De lijn moet gebruikmaken van PLC-beveiligingsvergrendelingen: de robot mag het oppakgebied pas betreden nadat de persslede het bovenste dode punt heeft bereikt en de matrijs volledig open is, en de pers mag de volgende slag pas starten nadat de robot de veiligheidszone volledig heeft verlaten.

De grijper maakt doorgaans gebruik van een groot vacuümzuigsysteem. De houdkracht moet worden gedimensioneerd met een veiligheidsfactor en de zuignappen moeten gemaakt zijn van materialen die bestand zijn tegen olie, stof en plaatmetaal. Grijpers moeten ook worden voorzien van een luchtreinigingssysteem vóór het oppakken, omdat kleine deeltjes die in de matrijs achterblijven afdrukken in het paneeloppervlak kunnen achterlaten.

Dunne panelen kunnen gaan trillen tijdens snelle robotbewegingen. Dit wordt vaak opgelost door de versnelling van de eindeffector te verminderen, de zuigkracht te vergroten, trillingsdempende pads toe te voegen en de transportroutes van de panelen soepel te houden. Voor vergelijkbare toepassingen biedt EVSINT een oplossing. hanterende robot Referenties zijn nuttig.

Afrollen, nivelleren en servogestuurde invoer

De voorbereiding van de rol heeft direct invloed op de nauwkeurigheid van het stempelen. Overmatige spanningsschommelingen in de afwikkelmachine veroorzaken een instabiele aanvoerafstand en kunnen de positie van de gaten buiten de tolerantie brengen. Een spanningsregelsysteem moet de spanningsschommelingen binnen een gedefinieerd procesbereik houden.

De nivelleermachine verwijdert krommingen en buigingen voordat de plaat de invoerunit bereikt. Voor afwerkingspanelen moet de vlakheid na het nivelleren nauwkeurig genoeg worden gecontroleerd om instabiliteit van de oppakfunctie en uitlijnfouten van de matrijs te voorkomen. Servo-aanvoerunits grijpen de plaat vervolgens vast en voeren deze door; de nauwkeurigheid van de aanvoer is cruciaal voor de nauwkeurigheid van de gatpositie, vooral wanneer de matrijs geleidepunten en meerdere buigstations bevat.

In-line inspectie en kwaliteitscontrole

De panelen van de waterverwarmerbehuizing zijn onderdelen die vooral voor het uiterlijk bedoeld zijn, dus inspectie tijdens het productieproces is niet optioneel. Een 2D-zichtssysteem kan de buitenafmetingen, afwijkingen in de positie van gaten, krassen, deuken, vlekken en onvolledige vormgeving controleren. Reflecterende roestvrijstalen oppervlakken vereisen mogelijk ringverlichting onder een lage hoek of verlichting vanuit meerdere hoeken om overbelichting te voorkomen.

Kwaliteitsgegevens moeten gekoppeld worden aan SPC-monitoring. Als er herhaaldelijk afgekeurde onderdelen verschijnen of de procescapaciteit onder de interne controlelimiet daalt, moet de productielijn worden stilgelegd en moet een engineer de matrijsconditie, de nauwkeurigheid van de aanvoerunit, materiaalvariatie of de stabiliteit van de grijper controleren.

Omschakeling en flexibele productie

De modellen van waterverwarmers veranderen regelmatig, waardoor variaties in paneelgrootte en gatenpatroon de productielijn minder efficiënt kunnen maken als de omschakeling traag verloopt. Snelle matrijswisselsystemen met hydraulische klemmen en gestandaardiseerde matrijsframes kunnen de omschakelingstijd verkorten in vergelijking met handmatige matrijsvervanging.

Een praktische omstelprocedure omvat het verwijderen van de oude matrijs, het reinigen van de matrijszitting, het installeren van de nieuwe matrijs, het instellen van de matrijshoogte, het uitvoeren van een proefproductie, het doorstaan ​​van de eerste-stukinspectie en vervolgens het starten van de officiële productie. Elke stap moet worden vastgelegd in het MES-systeem, zodat knelpunten in de loop van de tijd kunnen worden verbeterd.

Veelvoorkomende valkuilen vóór de implementatie

Tijdens de planning zijn er diverse problemen die gemakkelijk over het hoofd gezien kunnen worden. Afgebroken matrijsranden lijken in eerste instantie misschien onbeduidend, maar kunnen bramen veroorzaken die het buigen en de assemblage beïnvloeden. Verouderde vacuümzuignappen kunnen lekken en een instabiele opname veroorzaken. Slijtage van de servotoevoerrollen of encoderdrift kan de toevoerafstand geleidelijk veranderen. Trillingen van de persfundering kunnen ook de nauwkeurigheid van het fijn ponsen beïnvloeden. Deze risico's moeten worden afgedekt door preventief onderhoud, controle van het eerste en laatste product, realtime vacuümbewaking en een trillingsdempende fundering.

Voor vergelijkingen van stapeling en afvoer stroomafwaarts biedt EVSINT ook de volgende mogelijkheden. palletiserende robot Toepassingsreferenties. Voor volledige lijnintegratie, zie EVSINT's. procesautomatiseringssysteem mogelijkheden.

Heeft u een vergelijkbaar automatiseringsproject of robotsysteem nodig? Als u plannen heeft voor het stempelen van plaatwerk voor huishoudelijke apparaten, robotgestuurd lossen, inline-inspectie of automatisering van palletisering, neem dan contact op met EVST. Ons team kan u ondersteunen bij procesanalyse, robotselectie, grijperontwerp, veiligheidsplanning en integratie. E-mail sales@evsint.com of neem contact met ons op via EVSINT-contact.