Zastosowanie w pełni automatycznego dziurkowania CNC w obróbce blachy

Dzięki ciągłemu doskonaleniu poziomu produkcji w chińskim przemyśle wytwórczym, obróbka CNC, jako elastyczna metoda obróbki blachy, odgrywa niezwykle ważną rolę w złożonej dziedzinie spersonalizowanej komercyjnej obróbki blachy. W celu dalszego wykorzystania roli obróbki blachy CNC w całym procesie produkcji i produkcji oraz w celu poprawy wydajności aplikacji wykrawarek, komercyjny warsztat obróbki blachy zintegrował zastosowanie maszyn kompozytowych CNC do dziurkowania i ścinania. Jest to wydajny sprzęt do obróbki blachy, który integruje technologię sterowania komputerowego, technologię mikroelektroniki, technologię zdalnego monitorowania i precyzyjną technologię produkcji. Maszyna kompozytowa CNC do dziurkowania i ścinania jest wyposażona w automatyczne urządzenia do załadunku i rozładunku, automatyczne urządzenia do sortowania i układania oraz automatyczne urządzenia dokujące do trójwymiarowych magazynów i integruje metody zarządzania informacjami, ostatecznie integruje w pełni automatyczny tryb aplikacji do wykrawania i cięcia w oparciu o jednostki CNC do obróbki blachy.

Wprowadzenie do maszyny kompozytowej do dziurkowania i ścinania CNC

Maszyna kompozytowa do dziurkowania i ścinania CNC składa się głównie z dziurkarki CNC i nożyc kątowych CNC, jak pokazano na rysunku 1. Na dziurkarce CNC zainstalowana jest obrotowa biblioteka form typu tarczowego, która może osiągnąć obróbkę elementów blaszanych, taką jak dziurkowanie, przycinanie i kołnierze; Maszyna do cięcia pod kątem prostym CNC jest wyposażona w nożyczki kierunkowe X i Y do ścinania i oddzielania płyt po zakończeniu serii obróbki funkcji.

Warunkiem wstępnym osiągnięcia w pełni automatycznego przetwarzania jest to, że części muszą spełniać zakres przetwarzania sprzętu, dlatego podstawowe parametry przetwarzania sprzętu muszą zostać najpierw wyjaśnione. Kompozytowa maszyna do dziurkowania i ścinania CNC ma ciśnienie dziurkowania 30t i siłę ścinania 20t; Magazyn wieżyczek ma 55 stanowisk roboczych do formowania, w tym stanowiska robocze 21 A (głównie do małych uniwersalnych form do obróbki, które zwykle nie wymagają częstych zmian formy podczas przełączania zamówień), stanowiska robocze 24 B, Oraz 2 specjalne stanowiska rotacyjne (głównie dla średnich uniwersalnych form do obróbki, z większym skokiem dziurkowania w celu poprawy wydajności przetwarzania części oraz obrotowe stanowiska robocze do wygodnej regulacji prostokątnych, wielokątne i inne cechy kątów obróbki), 4 stacje robocze C i 2 stacje robocze D, dwie stacje robocze E (C, D, Stacje robocze E to na ogół duże uniwersalne stanowiska do cięcia krawędzi i specjalne stanowiska do przetwarzania funkcji, takie jak żaluzje, otwory do kołnierzy i wypukłe kadłuby); Różne formy mają dedykowane kody, takie jak RO do okrągłych otworów, RE dla prostokątów, DJ dla wielokątów i SQ dla kwadratów; Maksymalny zakres przetwarzania sprzętu jednocześnie: oś X 3000mm, oś Y 1500mm, maksymalna grubość płyty obróbkowej 6,35mm, i maksymalna grubość płyty 4mm dla ścinania pod kątem prostym (wykonana z blachy stalowej Q235); Dokładność obróbki dziurkowania: ± 0,10mm.

Zastosowanie maszyny kompozytowej do dziurkowania i ścinania CNC

Dwie nożyczki nożyczek kątowych CNC są prostopadłe do siebie, a jedna z nożyczek w kierunku X może być stale cięta, eliminując ręczny proces cięcia surowców przed przetwarzaniem, poprawa wydajności cięcia arkuszy w procesie produkcyjnym. Jednocześnie może również wybrać optymalny układ zgodnie z konturem części, skutecznie zmniejszając marnotrawstwo surowców. Układ dwóch nożyczek pod kątem prostym CNC pokazano na rysunku 2, gdzie długość nożyczek w kierunku X jest dłuższa niż nożyczek w kierunku Y, a dwa są zainstalowane prostopadle do siebie pod kątem 90 °. Maszyna do dziurkowania i ścinania CNC ma dwa tryby pracy do ścinania: pełne ścinanie i ścinanie do połowy. Podczas pełnego ścinania nożyczki w kierunku X i Y przecinają się w tym samym czasie. Kształt części ścinających jest stosunkowo regularny, z widocznymi krawędziami Cathetus; Podczas cięcia do połowy nożyczki w kierunku Y są unoszone nad głową, a nożyczki w kierunku X są cięte oddzielnie w górę iw dół. Cięte części są na ogół większe i są używane głównie w przypadku ingerencji w charakterystyczny kształt w kierunku Y. Proces programowania CNC ustawia je zgodnie z rzeczywistą sytuacją.

Odpady i części oddzielone ścinaniem prostym są transportowane przez automatyczny przenośnik taśmowy. Różne rozmiary materiałów odpadowych są automatycznie wprowadzane do dwóch różnych typów pojemników na odpady ustawionych w połowie procesu transportu. Proces sortowania i cięcia odpadów i części odbywa się jednocześnie, podczas gdy cięcie i sortowanie są przeprowadzane. Małe odpadyPodczas przetwarzania formy jest transportowany synchronicznie przez inne urządzenie transportujące, zapewniając ciągłą i stabilną pracę dziurkacza i unikając marnotrawstwa oczekującego sprzętu. Cały proces przetwarzania próbuje przekonwertować przełączanie wewnętrzne na przełączanie zewnętrzne, znacznie poprawiając wydajność przetwarzania części z blachy.

Gdy maszyny kompozytowe do dziurkowania i ścinania CNC przetwarzają części blaszane o różnych grubościach płyt, biblioteka form do dziurkowania maszyn CNC zastępuje formy do dziurkowania lub formowania o różnych prześwitach zgodnie ze standardami procesu. Ścinanie kątowe CNC dostosowuje prześwit ścinania poprzez sterowanie elektryczne, aby zapewnić jakość przekroju poprzecznego obróbki części z blachy.

Znaczenie CNC wykrawania i ścinania kompozytu

Funkcja cięcia pod kątem prostym zapewnia podstawową gwarancję automatycznego sortowania i układania części w automatycznym przetwarzaniu zagnieżdżania i jest nieodzowną częścią funkcjonalną jednostki przetwarzającej w celu uzyskania w pełni zautomatyzowanego przetwarzania. Jednak tradycyjna obróbka CNC wymaga ręcznego cięcia blachy za pomocą maszyny do cięcia zgodnie z ogólnymi wymiarami części, a następnie edycji programu CNC, aby wejść na etap obróbki.

Zalety przetwarzania maszyn kompozytowych do dziurkowania i ścinania CNC są podsumowane w następujący sposób: ⑴ Układ przetwarzania odbywa się za pomocą oprogramowania do automatycznego zagnieżdżania, oraz automatyczne cięcie i separacja części i materiałów odpadowych są przeprowadzane, poprawiając stopień wykorzystania surowców; ⑵ Obrabiarka ma wysoki stopień integracji, eliminując ręczny proces transportu blachy, poprawiając dokładność obróbki części blaszanych, zmniejszenie marnotrawstwa obsługi i oczekiwania podczas procesu obróbki oraz poprawa wydajności obróbki obrabiarki.

Funkcje automatyzacji jednostek przetwórczych

Skład jednostek przetwórczych

W pełni automatyczna jednostka dziurkująca CNC składa się z zautomatyzowanych urządzeń sprzętowych i systemów kontroli informacji, a jej ogólną strukturę pokazano na rysunku 3. Urządzenie sprzętowe automatyki obejmuje 8 modułów funkcjonalnych: automatyczny wózek dokujący surowiec, automatyczne urządzenie ładujące surowiec, maszyna kompozytowa do dziurkowania i ścinania CNC, automatyczne urządzenie do wywozu odpadów, Automatyczne urządzenie do rozpylania kodu, częściowo automatyczne urządzenie do sortowania i układania w stosy, częściowo automatyczny wózek dokujący i fotoelektryczne urządzenie zabezpieczające; system kontroli informacji obejmuje system sterowania dziurkaczem (system sterowania obróbką dziurkowania CNC i system sterowania ścinaniem kąta prostego CNC), moduł interakcji systemu kontroli dziurkowania MES WCS, Oraz optoelektroniczny moduł systemu kontroli ochrony. Osiem głównych sprzętowych modułów funkcjonalnych jest podstawą do wdrożenia w pełni zautomatyzowanych procesów obróbki, podczas gdy moduł interakcji systemu kontroli dziurkowania MES WCS jest kluczem do osiągnięcia zarządzania informacjami w jednostkach obróbkowych.

Jednostka przetwarzająca przyjmuje system MES do automatycznego planowania produkcji, a oprogramowanie do programowania automatycznie przechwytuje szczegóły zamówienia i wykonuje zagnieżdżanie zgodnie z wymaganiami zamówienia, aby zapewnić, że części automatycznie zaprogramowane zgodnie z zamówieniem mogą być produkowane przy użyciu standardowych specyfikacji surowców. Standardowe specyfikacje surowców są podstawą zautomatyzowanego magazynowania, a surowce po zagnieżdżaniu są całkowicie zaaranżowane, aby uniknąć marnowania surowców. Funkcja ścinania pod kątem prostym realizuje oddzielenie części po zagnieżdżeniu.

Funkcja automatycznego karmienia

Funkcja automatycznego podawania jest podstawą do automatycznego dokowania surowców między jednostką przetwarzającą a biblioteką trójwymiarową. System MES nie tylko wysyła zadania porządkowe do jednostki dziurkarskiej, ale także synchronizuje informacje o surowcach w standardowej specyfikacji wymagane do przetwarzania do inteligentnego trójwymiarowego centrum planowania magazynu. Centrum harmonogramów dopasowuje wymagane palety surowcowe w magazynie zgodnie z kolejnością zadań wychodzących i automatycznie wydaje instrukcje wychodzące. W tej chwili potwierdź tylko, że obrabiarka może przetwarzać normalnie, a odpowiednie palety surowców zostaną wysłane do portu odbiorczego surowca obrabiarki, odzyskaj paletę surowca przez dokowanie automatycznego wózka załadunkowego i przenieś paletę surowca do pozycji automatycznego załadunku. Aby dostosować się do różnych podań arkusza, automatyczne urządzenie podające rozdziela przyssawki podające, aby uniknąć pustego zasysania arkusza, jak pokazano na rysunku 4. Urządzenie do separacji płyt jest zainstalowane na manipulatorze załadunkowym. Podczas zbierania materiału, jeden róg thPłyta jest podnoszona, a płyta jest stale wstrząsana, aby zakończyć pełny zestaw czynności związanych z separacją płyt (symulowanie ręcznego rozdzielania). Po zakończeniu ssania wymagany jest również automatyczny pomiar grubości. Pomiar grubości ma głównie na celu potwierdzenie, czy surowce są zgodne z wymaganiami dotyczącymi zamówienia i uniknąć nieprawidłowego przetwarzania. Jeśli grubość płyty ssącej przekracza jedną grubość arkusza, urządzenie wykrywające płytę zaalarmuje, a maszyna przestanie działać. Jeśli zostanie wykryta grubość płyty ssącej o określonej grubości arkusza, maszyna będzie kontynuować pracę. Na koniec surowce są przenoszone na zacisk pozycjonujący obrabiarki przez przyssawkę do podawania w celu pozycjonowania i zaciskania. W tym momencie jednostka przetwarzająca zakończyła kompletny zestaw automatycznych procesów ładowania surowców.

Automatyczna funkcja sortowania i układania

Wycinanie kątowe CNC jest warunkiem wstępnym do automatycznego sortowania i układania części. Oddzielone części są półproduktami, a urządzenie układające klasyfikuje i układa półprodukty w stosy. Minimalny rozmiar płyty układającej wymagany przez automatyczne urządzenie układające wynosi 400mm × 100mm, przy maksymalnym formacie 3000mm × 1500mm, maksymalna grubość płyty 4mm (płyta ze stali węglowej), minimalna grubość płyty 0,5mm, maksymalna waga układania 3000kg.

Program CNC jednostki obróbkowej przyjmuje oprogramowanie do automatycznego programowania zagnieżdżania. Po wygenerowaniu programu obróbki moduł programu sortowania identyfikuje części w programie. Części o tym samym kodzie są przypisane do tego samego obszaru półfabrykatu, a obszar układania pokazano na rysunku 5. Maksymalna wysokość układania w tym samym obszarze wynosi 500mm. Jeśli wysokość to przekracza, obszar układania jest ponownie przypisany, aby uniknąć problemu nadmiernego układania spowodowanego nadmierną liczbą części o tym samym kodzie.

Po wydaniu programu przetwarzania system ponownie potwierdzi faktyczne umieszczenie części w obszarze układania, a system indukcji fotoelektrycznej wykryje również wysokość układania części. Jeśli istnieje sytuacja, w której części w obszarze układania półproduktów są odbierane przez następny proces pilnego zamówienia, operator musi zresetować odpowiedni numer obszaru układania, aby system mógł ponownie włączyć je do obszaru przechowywania i uniknąć marnowania miejsca w obszarze układania. Po potwierdzeniu, że obszar układania spełnia wymagania dotyczące układania części, urządzenie sortujące rozdziela i ładuje części tym samym kodem i układa je w stos po kolei. Sortowanie przyjmuje automatyczne urządzenie do sortowania i paletyzacji typu dzielonego wałka, które automatycznie sortuje i paletyzuje pocięte elementy na półprodukty. Palety są umieszczane na specjalnym interaktywnym wózku do cięcia. Po zakończeniu przetwarzania zamówienia interaktywny wózek otrzymuje instrukcję zwrotu półproduktu i transportuje palety półproduktów do odpowiedniego wejścia do trójwymiarowego magazynu. Trójwymiarowy wagon magazynowy automatycznie wchodzi na palety półproduktów. System MES synchronizuje tworzenie półproduktów informacji zwrotnych palet. Opuszczając magazyn, wystarczy wyszukać odpowiedni numer zamówienia, aby znaleźć lokalizację i numer palety trójwymiarowego magazynu, w którym znajduje się zamówienie. Tworzy to automatyczne zadanie wychodzące i realizuje wylot półwykończonych części.

W pełni zautomatyzowany proces produkcji jednostek przetwórczych

Automatyczne planowanie i wysyłanie MES

Zamówienia produkcyjne jednostki przetwarzającej są automatycznie wysyłane przez system MES zgodnie z planowaną logiką harmonogramowania. Informacje o zamówieniu obejmują niezbędne dane informacyjne do produkcji, takie jak materiały częściowe, ilości, specyfikacje i kody rozmiarów, informacje graficzne i tekstowe, informacje o programie, informacje o przepływie procesu, godziny przetwarzania itp. Naukowcy tacy jak Li Yakai i Shen Yan omówili system planowania produkcji, który koordynuje SOA i elastyczną technologię produkcji, W szczególności analizowanie problemów związanych z planowaniem i harmonogramem w procesie produkcyjnym oraz opisywanie sposobu i realizacji wysyłki produkcji do maszyny, zapewniając rozwiązanie problemu wysyłki jednostek przetwórczych. Zadanie produkcyjne w pełni automatycznej jednostki dziurkującej CNC przyjmuje jedną kopię zapasową i jedno użycie, to znaczy system MES przypisuje dwa zamówienia do tej samej obrabiarki, pierwszy to porządek procesowy, a drugi to rozkaz przygotowawczy. Po zakończeniu kolejności procesu, zlecenie przygotowawcze jest automatycznie przekształcane w zlecenie procesu. Lista zadań związanych z produkcją sprzętu automatycznego iS pokazano na rysunku 6. Moduł interakcji między MES i WCS jednocześnie planuje trójwymiarowy magazyn w celu wydawania zadań wychodzących surowców i zadań przychodzących z poprzedniego zamówienia. Przygotowanie przed rozpoczęciem przetwarzania i poprzez operację krzyżową zamówienia, wewnętrzny czas przełączania jest skrócony, zmniejsza się stan gotowości obrabiarki, poprawia się wykorzystanie sprzętu i ostatecznie osiąga się wydajną produkcję.

W pełni zautomatyzowana produkcja jednostek przetwórczych

Po otrzymaniu zadania produkcyjnego wyznaczonego przez system MES, w pełni automatyczna jednostka dziurkująca CNC musi jedynie zweryfikować wymagania dotyczące konfiguracji formy programu przetwarzania i potwierdzić bezpieczeństwo środowiska produkcyjnego, aby rozpocząć produkcję zamówienia. W tym czasie sprzęt będzie przetwarzany zgodnie z kodem NC programu. Jeśli części biorące udział w zamówieniu mają specjalne procesy, system zapewni monit o wymianę formy podczas rozpoczynania produkcji zamówienia, a odpowiednie formy do procesu zostaną ręcznie wymienione i uzupełnione.

Gdy system MES otrzymuje informację zwrotną o przetwarzaniu zapoczątkowanego przez jednostkę przetwarzającą zadania zlecenia, to synchronicznie przesyła odpowiadające mu zadanie wychodzące surowca do trójwymiarowego magazynowego systemu szeregowania WCS. Trójwymiarowa ciężarówka magazynowa transportuje odpowiednią paletę surowca do pozycji dokowania wózka odbiorczego jednostki przetwórczej. W tym czasie jednostka przetwarzająca otrzymuje informacje o przybyciu surowca, a system wysyła wózek odbiorczy do pobrania materiału. Cały proces przetwarzania nie będzie wymagał ręcznej interwencji, po przetworzeniu przeprowadza się automatyczne sortowanie i układanie części oraz transport odpadów. System sortowania i układania jest podzielony według rodzaju części i kończy kolejno prace związane z sortowaniem i układa niem. System przyjmuje zamówienia jako cykl i rejestruje informacje o stanie całej jednostki przetwarzającej do czasu zakończenia zamówienia. Podczas procesu praca jest automatycznie raportowana, a pulpit nawigacyjny zarządzania informacjami na linii produkcyjnej jest pokazany na rysunku 7. Po zrealizowaniu zamówienia półprodukty są automatycznie zadokowane do trójwymiarowego wahadłowca magazynowego do magazynowania, a informacje o magazynowaniu są synchronizowane z systemem MES.

Ponadto jednostka przetwarzająca jest wyposażona w sieciową maszynę PC all-in-one, która umożliwia operatorom logowanie się do interfejsu systemu MES za pośrednictwem maszyny PC all-in-one. Na stronie informacji o raportowaniu zamówień mogą bezpośrednio wejść do wewnętrznego systemu dokumentów podstawowych firmy, klikając numer graficzny, który jest powiązany z wymaganiami przetwarzania i rysunkami projektowymi odpowiednich części, w celu przeprowadzenia wstępnej kontroli części. Proces zarządzania informacjami znacznie ułatwia operacje na miejscu.

Wniosek

Wraz z ciągłym rozwojem chińskiego przemysłu wytwórczego, zastosowanie w pełni zautomatyzowanych jednostek obróbkowych, które integrują automatyzację i informatyzację, będzie coraz bardziej rozpowszechnione. W pełni zautomatyzowana jednostka do dziurkowania i cięcia CNC opisana w tym artykule, z wykrawaniem i ścinaniem maszyn kompozytowych CNC jako głównym korpusem, wykorzystuje oparte na informacjach podejście do zarządzania procesami, w pełni wykorzystując zalety przetwarzania urządzeń automatyki i do pewnego stopnia osiągając mniej zorientowany na człowieka tryb produkcji blachy. Ma to istotne znaczenie odniesienia dla osiągnięcia w pełni zautomatyzowanej produkcji w dyskretnych branżach produkcyjnych, takich jak obróbka blachy.