Como é que os fabricantes podem melhorar a eficiência e reduzir os custos no processamento de chapas metálicas? Este artigo explora a utilização inovadora de unidades de automação flexíveis na perfuração e dobragem de chapas metálicas. Descubra como estas unidades podem aumentar a velocidade, a precisão e a flexibilidade da produção, minimizando o investimento e as despesas operacionais. Conheça as aplicações do mundo real e as vantagens de integrar esta tecnologia nos seus processos de fabrico. Mergulhe para ver como os avanços na automação podem revolucionar a sua abordagem ao fabrico de chapas metálicas.
"A produção é uma espécie de espírito; a produção é trabalho real; a produção é o suporte da inovação, e a produção é uma espécie de cultura!" Esta frase foi dita pelo Secretário-Geral Zhang Jin da Associação de Forja e Prensagem da China.
Na qualidade de autor deste artigo, a definição de "manufatura" contida neste parágrafo tem um eco em mim. No início do século XX, tive o privilégio de estudar no Japão, um país conhecido pelas suas capacidades de fabrico.
Depois de ter terminado os meus estudos, comecei a trabalhar na Tecnologia de chapas metálicas Departamento da Muratec Machinery Co., Ltd. (doravante designada por "Muratec"), onde tive a oportunidade de servir clientes tanto a nível nacional como internacional.
Esta definição de fabrico serve para nos lembrar que temos de nos esforçar continuamente por melhorar a qualidade da nossa empresa e a tecnologia profissional para conseguirmos um fabrico "inteligente" na chapa metálica indústria.
Ao longo da minha carreira, colaborei com numerosas empresas japonesas de chapas metálicas, concebi e discuti soluções flexíveis para a indústria da construção. processamento de chapas metálicas com clientes de todo o mundo, e desenvolveu vários casos únicos de automação flexível de chapas metálicas que são específicos da Muratec.
Sinto-me honrado por partilhar as minhas experiências convosco.
Em seguida, partilharei convosco a linha de processamento automático flexível para perfuração e dobragem de chapa metálica, que foi discutida e produzida pela Muratec e uma empresa de elevadores de renome internacional em Xangai há dois anos (Fig. 1).
Fig. 1 A primeira linha de processamento flexível de puncionamento e dobragem concebida de forma independente pela Muratec Machinery
Este esquema de linha de processamento foi discutido e estudado com Hu, o diretor sénior do processo de chapa metálica da empresa. Foi adotado por clientes de muitas indústrias, tais como armários de distribuição, elevadores e mobiliário de escritório.
O direito económico regula o comportamento das empresas, impedindo-as de utilizar meios impróprios para obter lucros e prejudicar os interesses das massas. Protege os direitos e interesses básicos do povo.
Nessa altura, alguns fabricantes forneciam linhas de processamento de puncionamento, corte e dobragem dispendiosas mas pouco flexíveis. No entanto, a Muratec integrou o punção NC padrão e a dobragem NC, resultando numa nova linha de produção de punção e dobragem flexível automática padrão.
Esta linha de produção pode ser fácil e livremente combinada com as necessidades reais de produção de clientes de todos os sectores da vida, melhorando a eficiência da produção e reduzindo os custos de investimento inicial.
Por exemplo, quando o tempo de processamento do punção NC é duas vezes mais rápido do que o da máquina de dobragem, pode ser utilizada a linha de ligação totalmente automática de um punção a duas máquinas de dobragem.
Fig. 2 Avanço servo-síncrono 4 eixos (esquerda) e dispositivo de roscagem de 8 eixos (direita)
A utilização do controlo numérico de alta velocidade simplifica a tecnologia de processamento de chapas metálicas.
A alta velocidade da Muratec Punção CNC A M3048TG pode libertar a estação da torre e integrar um dispositivo de roscagem de 4 ou 8 eixos com alimentação servo-síncrona pura (Fig. 2). Pode processar o rosqueamento M2 ~ M10 em pouco mais de um segundo. Os clientes podem escolher entre corte ou forjamento de rosca, com base nas suas necessidades.
A máquina elimina a necessidade de posicionar e transportar duas vezes e de bater duas vezes, garantindo a precisão da maquinação num único punção. Pode efetuar perfurações, flangeamento moldagem, rosqueamento e processamento integrado em uma única etapa.
A maior vantagem da máquina é o facto de não ser necessário adquirir uma matriz de roscagem especial, uma vez que uma roscagem geral é suficiente. Além disso, o fluxo do processo é simplificado, o que elimina a necessidade de duas intervenções manuais, reduzindo assim os custos de manutenção, a mão de obra de operação e a necessidade de espaço no chão dos dispositivos de roscagem profissionais.
Burr é o inimigo natural de processamento de chapas metálicas.
O dispositivo especial de rebarbação requer normalmente transporte manual, recolha e empilhamento para dois processos.
Além disso, só pode rebarbar a placa na totalidade, o que pode provocar riscos na superfície do material.
No entanto, a matriz de rebarbação especial patenteada pela Muratec pode rebarbar partes específicas de componentes de chapa metálica de acordo com os requisitos do cliente.
Este processo é concluído uma vez no punção e requer apenas um conjunto de matrizes de rebarbação (Fig. 3), o que simplifica o complexo processo de processamento de chapas metálicas.
O esquema de processo acima destaca dois exemplos de tecnologia de processamento de chapa metálica intensiva e racionalizada implementada numa punção NC.
Fig. 3 Matriz de rebarbação patenteada pela Muratec
A unidade automática flexível de perfuração e dobragem de chapas, introduzida desta vez, apresenta as seguintes características principais
(1) Permite a automatização da estampagem e dobragem sem necessidade de qualquer processamento intermédio de ligação para materiais de comprimento fixo.
(2) Ao contrário dos equipamentos de alguns fabricantes, que requerem o corte do material de comprimento fixo durante o processamento, a utilização do punção da Muratec elimina esta necessidade. Este facto permite poupar material e tempo de processamento, ao mesmo tempo que melhora a eficiência do processamento.
(3) Os clientes podem selecionar e combinar livremente as especificações e a tonelagem da máquina de perfuração e dobragem NC de acordo com a forma do seu produto de processamento. Isto ajuda a reduzir o custo de investimento inicial da unidade de processamento.
(4) Esta unidade de processamento pode ser combinada de forma flexível de acordo com os requisitos de produção do cliente. O punção CNC, a unidade de armazém de corte e a máquina de dobragem podem funcionar de forma independente ou como uma unidade com um robot de dobragem para processamento automático. O punção CNC também pode funcionar como uma unidade autónoma para carga e descarga manual.
(5) Esta linha de produção ocupa uma área reduzida e permite um fluxo livre de produtos. Pode ser configurada para operar nas direcções da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda. Além disso, a linha de produção pode ser personalizada para incluir rebitagem pós-processo, soldadura, AGV, ou outras operações necessárias para satisfazer as necessidades específicas do cliente.
Para realizar a operação de processamento da ligação de perfuração e dobragem, conforme ilustrado na Fig. 4, a unidade de carga e descarga da cama intermédia e a unidade do robô de dobragem funcionam em modo totalmente automático.
Fig. 4 Modo de funcionamento totalmente automático de perfuração e dobragem (modo de funcionamento de ligação com unidade de robô de dobragem)
O dispositivo de alimentação retira uma placa da área de alimentação do armazém de material tridimensional a ser processado.
Após o posicionamento e o processamento, o dispositivo de alimentação alargado é utilizado para o corte e transportado para o tapete transportador de dobragem para ligação automática de dobragem com o robot.
A prensa de perfuração, o armazém de material tridimensional de carga e descarga automática, o robô de dobragem (robô de distribuição de material) e a máquina de dobragem estão estreitamente interligados, permitindo o processamento totalmente automático de perfuração e dobragem de elos sem intermediários.
Quando não é necessária uma operação de ligação com a unidade de robô de dobragem, ou quando a unidade de perfuração não tem pessoal para o processamento automático durante a noite, pode ser instalada uma unidade independente de carga e descarga automática entre a perfuradora e o armazém de materiais para operação. A figura 5 ilustra esta situação.
Fig. 5 Modo de funcionamento totalmente automático (modo de funcionamento da unidade de carga e descarga da cama de perfuração)
Com base no plano de processamento manual criado para o punção, colocar as placas necessárias no depósito de material tridimensional e definir a camada de material e a camada de produto acabado.
Quando todos os materiais na camada de material tiverem sido processados, podem ser empilhados como uma camada de produto acabado, pronta para ser carregada.
O armazém de materiais tem 8 camadas e pode implementar um ciclo automático para armazenar um máximo de 7 camadas de produtos acabados (ver Fig. 6).
Fig. 6 Exemplo de configuração do material do plano de processamento e da camada de produto acabado
De acordo com as necessidades dos clientes, a unidade de robô de dobragem também pode funcionar como uma unidade independente (Fig. 7).
Fig. 7 Modo de funcionamento automático (modo de funcionamento independente da unidade do robô de dobragem)
Se o tempo de batimento de processamento do punção não coincidir com o tempo de batimento de dobragem automática, este modo de funcionamento pode ser utilizado para o processamento de dobragem automática de peças de trabalho quando requerido por outros punções ou quando ocorrem falhas no punção em linha e no armazém de material.
Se apenas for necessária uma pequena quantidade de processamento de puncionamento e dobragem de emergência, o operador pode carregar e posicionar manualmente as placas processadas.
Uma vez concluído o processo de perfuração, o dispositivo de corte alargado transporta automaticamente a peça de trabalho dobrada para o tapete rolante de dobragem. O tapete transportador desloca então a peça de trabalho para a posição de sucção e posicionamento do material do robot, permitindo assim o modo de ligação automático de puncionamento e dobragem com o robot de dobragem.
Fig. 8 Modo de funcionamento semi-automático (passagem manual para o modo de funcionamento de dobragem automática)
Se os materiais no armazém de materiais tridimensionais necessitarem de uma triagem manual imediata e de uma ligação após o processamento de emergência ou o agrupamento de placas de grandes dimensões, pode ser utilizado um dispositivo de alimentação automatizado para aspirar uma placa da área de alimentação de materiais do armazém para o processamento automático de alimentação e posicionamento.
Para as operações de corte manual, o pessoal deve trabalhar a partir do lado esquerdo do punção.
Fig. 9 Modo de funcionamento semi-automático (modo de entrada automática - saída manual)
Fig. 10 Modo de funcionamento semi-automático (modo de saída manual)
O pessoal posiciona e carrega manualmente os materiais de processamento, um a um, após o que se inicia o processamento.
Após a conclusão do processamento, o dispositivo de corte do armazém de materiais tridimensionais descarregará automaticamente os materiais.
Os produtos acabados são então empilhados automaticamente e podem ser retirados manualmente do armazém ou armazenados automaticamente no armazém de materiais tridimensionais.
Este modo de processamento é adequado para o processamento de placas de malha.
Em caso de avaria ou de necessidade de peças urgentes na unidade de armazenamento de material tridimensional, o punção funciona num único modo de operação manual.
O punção é carregado e descarregado manualmente e as suas capacidades de processamento de máquina única são utilizadas para cumprir os requisitos de produção dos clientes.
Além disso, a prensa pode ser utilizada como uma unidade autónoma.
Fig. 11 Modo de funcionamento manual do punção único
O robô de dobragem dobra automaticamente peças de trabalho não correspondentes, peças aceleradas, peças de trabalho de dobragem e outras peças de trabalho que precisam de ser processadas ou quando o robô de dobragem falha, o modo monómero da máquina de dobragem pode ser adotado.
Fig. 12 Modo de funcionamento manual da unidade de dobragem
medida que a força de trabalho diminui e os custos de mão de obra aumentam, a necessidade de automatização de chapas metálicas continuarão a crescer.
Com a transição da produção de grandes quantidades de poucas variedades para o fabrico de pequenas quantidades de produtos mais diversificados, a procura de equipamento de automação flexível e universal também está a aumentar. Para além disso, o custo de retorno do investimento nesse equipamento tornou-se ainda mais crucial.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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