Линия штамповки корпусов водонагревателей: прогрессивная штамповка, роботизированная выгрузка и контроль качества.
Панели корпуса водонагревателя представляют собой крупные, тонкие штампованные детали. Часто их изготавливают из холоднокатаной или нержавеющей стали с высокими требованиями к качеству поверхности, поэтому царапины, вмятины, заусенцы или неустойчивый изгиб могут напрямую повлиять на внешний вид конечного изделия. Видео ниже демонстрирует автоматизированную линию штамповки, построенную на основе подготовки рулонов, прогрессивной штамповки, роботизированной разгрузки, встроенного контроля и паллетирования.
Типичная автоматизированная линия по изготовлению панелей водонагревателей включает в себя следующие этапы: размотка катушки, выравнивание, сервоприводная подача, штамповка с последовательным штампом, выгрузка роботом, контроль качества в линии и выгрузка на поддоны. Более широкий выбор роботов для аналогичных процессов обработки бытовой техники и листового металла представлен на сайте EVSINT. промышленные роботы по осям категория.
Технологический процесс и основное оборудование
Вся линия ориентирована на цикл штамповки. Основное оборудование обычно включает в себя разматыватель, прецизионный выравниватель, сервоприводной подающий механизм с ЧПУ, механический пресс класса 200-400 тонн, шестиосевой робот для загрузки или выгрузки, вакуумный захват, прогрессивную матрицу с восемью-двенадцатью станциями, систему визуального контроля и систему электрического управления. Частота ходов пресса напрямую определяет ритм линии и обычно составляет около 30-60 ходов в минуту в зависимости от геометрии детали и конфигурации матрицы.
Для тонких панелей стабильность линии важнее номинальной скорости робота. Пресс, подающее устройство, робот, станция технического зрения и разгрузочный конвейер должны иметь надежные блокировки и сигналы синхронизации. Если робот въезжает слишком рано, зона прессования становится небезопасной; если он выезжает слишком медленно, пресс простаивает, и эффективность линии снижается.
Основы проектирования и процесса прогрессивной штамповки
Последовательная штамповка объединяет операции пробивки, обрезки, гибки, фланцевания и калибровки в одном штамповочном комплекте. Лист продвигается по станциям, и каждый ход пресса производит одну готовую или почти готовую панель. Последовательность станций должна следовать принципу «изнутри наружу» и «от малого к большому»: сначала направляющие отверстия и внутренние элементы, затем обрезка и гибка.
Часто встречаются две инженерные проблемы. Первая — неправильный зазор между пуансоном и матрицей: слишком малый ускоряет износ режущей кромки, а слишком большой создает заусенцы, которые влияют на точность гибки и сборки. Вторая — недостаточный контроль упругого восстановления. Тонкий листовой металл может восстанавливать форму после гибки, поэтому углы компенсации или калибровочные станции следует проектировать до изготовления матрицы.
Управление сроком службы штампов должно быть частью плана автоматизации. В журнале штампов следует отслеживать количество ходов, время последней заточки, суммарный срок службы и случаи отклонения от нормы качества. Плановая проверка перед окончанием срока службы безопаснее, чем ожидание сколов на инструменте, которые приведут к дефектам партии.
Роботизированная разгрузка и координация прессования
Координация работы робота и пресса — это одновременно вопрос безопасности и вопрос сокращения времени цикла. В линии следует использовать блокировки ПЛК для обеспечения безопасности: робот может войти в зону захвата только после того, как направляющая пресса достигнет верхней мертвой точки и матрица будет полностью открыта, а пресс может начать следующий ход только после того, как робот полностью покинет зону безопасности.
В захватном устройстве обычно используется система вакуумного отсоса большой площади. Сила удержания должна рассчитываться с учетом запаса прочности, а вакуумные присоски должны быть изготовлены из материалов, совместимых с маслом, пылью и поверхностями листового металла. Захватные устройства также должны проходить очистку воздухом перед захватом, поскольку мелкие частицы мусора, оставшиеся в матрице, могут оставлять следы на поверхности панели.
Тонкие панели могут вибрировать во время высокоскоростного движения робота. Часто эта проблема решается путем уменьшения ускорения концевого захвата, увеличения зоны всасывания, добавления виброгасящих прокладок и обеспечения плавных траекторий перемещения панелей. Для аналогичных задач по перемещению грузов компания EVSINT предлагает решения. робот-манипулятор Ссылки полезны.
Размотка, выравнивание и сервоприводная подача
Подготовка рулона напрямую влияет на точность штамповки. Чрезмерные колебания натяжения разматывающего устройства приводят к нестабильному шагу подачи и могут смещать положение отверстий за пределы допуска. Система контроля натяжения должна поддерживать колебания натяжения в пределах заданного технологического окна.
Выравнивающее устройство удаляет намотку и поперечную дугу до того, как лист достигнет подающего устройства. Для декоративных панелей плоскостность после выравнивания должна контролироваться достаточно строго, чтобы избежать нестабильности захвата и ошибок выравнивания штампа. Затем сервоприводы захватывают и продвигают лист; точность подачи является ключевым фактором точности позиционирования отверстий, особенно когда штамп включает в себя направляющие элементы и несколько зон гибки.
Внутритрубная инспекция и контроль качества
Панели корпуса водонагревателя являются элементами внешнего вида, поэтому контроль качества на месте установки обязателен. Система 2D-визуализации позволяет проверить внешние размеры, отклонение положения отверстий, царапины, вмятины, пятна и неполноту формовки. Для отражающих поверхностей из нержавеющей стали может потребоваться использование кольцевых ламп с низким углом обзора или многоугольного освещения во избежание переэкспозиции.
Данные о качестве должны быть связаны с мониторингом SPC. Если появляются повторяющиеся дефектные детали или производительность процесса падает ниже внутреннего контрольного предела, линия должна приостановить подачу и вызвать инженера для проверки состояния матрицы, точности подающего устройства, вариаций материала или стабильности захвата.
Переналадка и гибкое производство
Модели водонагревателей часто меняются, поэтому вариативность размеров панелей и расположения отверстий может снизить эффективность производственной линии, если процесс переналадки занимает много времени. Системы быстрой смены штампов с использованием гидравлических зажимов и стандартизированных рамок штампов могут сократить время переналадки по сравнению с ручной заменой штампов.
Практическая последовательность переналадки включает в себя снятие старой матрицы, очистку посадочного места матрицы, установку новой матрицы, регулировку высоты матрицы, проведение пробного производства первого образца, прохождение контроля качества первого образца, а затем запуск официального производства. Каждый этап должен быть зафиксирован в MES, чтобы со временем можно было устранить узкие места.
Типичные ошибки перед развертыванием
На этапе планирования легко упустить из виду ряд проблем. Сколы на краях штампов могут показаться незначительными на первый взгляд, но могут создавать заусенцы, влияющие на изгиб и сборку. Изношенные вакуумные присоски могут протекать и вызывать нестабильный захват материала. Износ роликов сервопривода подачи или дрейф энкодера могут постепенно изменять шаг подачи. Вибрация основания пресса также может влиять на точность точной пробивки. Эти риски должны быть учтены в рамках профилактического технического обслуживания, проверки первого и последнего изделия, мониторинга вакуума в реальном времени и проектирования антивибрационного основания.
Для сравнения объемов и параметров разряда на последующих этапах процесса EVSINT также предоставляет робот-палетоукладчик Справочная информация по применению. Для получения полной информации об интеграции линейки продукции см. EVSINT. система автоматизации процессов клапанов.
Нужен аналогичный проект автоматизации или роботизированная система? Если вы планируете автоматизацию штамповки листового металла для бытовой техники, роботизированную разгрузку, внутрипроизводственный контроль или паллетирование, свяжитесь с EVST. Наша команда может оказать поддержку в анализе процессов, выборе роботов, проектировании захватов, планировании мер безопасности и интеграции. Напишите нам по электронной почте. sales@evsint.com или свяжитесь с нами через Контакт EVSINT.
FAQ
Что автоматизирует роботизированная линия штамповки корпусов водонагревателей?
Она автоматизирует подачу рулонов, штамповку в прогрессивных штампах, роботизированную разгрузку, поточный контроль и укладку на поддоны для тонкостенных панелей водонагревателей.
Почему роботизированная разгрузка полезна после последовательной штамповки?
Роботизированная разгрузка позволяет операторам находиться вдали от зоны прессования, стабилизирует время разгрузки и снижает повреждение поверхности больших тонких панелей при правильной конструкции блоков захвата и пресса.
Что следует проверить перед развертыванием автоматизированной линии для штамповки тонких панелей?
Проверьте натяжение разматывателя, плоскостность выравнивания, точность сервопривода подачи, зазор между матрицей и штампом, компенсацию пружинения, сигналы безопасности пресса, надежность вакуумного захвата, освещение для визуального контроля и защиту поддонов.