Con il miglioramento continuo del livello di produzione nell'industria manifatturiera cinese, lavorazione del punzone CNC, come metodo di lavorazione della lamiera flessibile, gioca un ruolo estremamente importante nel complesso campo della lavorazione della lamiera commerciale personalizzata. Al fine di aumentare il ruolo della lavorazione CNC della lamiera sottile In tutto il processo di produzione e produzione e per migliorare l'efficienza dell'applicazione delle punzonatrici, l'officina commerciale per la lavorazione della lamiera ha integrato l'applicazione di macchine composite per punzonatura e taglio CNC. È un'efficiente attrezzatura per la lavorazione della lamiera che integra la tecnologia di controllo del computer, la tecnologia di microelettronica, la tecnologia di monitoraggio remoto e la tecnologia di produzione di precisione. La macchina composita per punzonatura e cesoia CNC è dotata di dispositivi di carico e scarico automatici, dispositivi di smistamento e impilamento automatici e dispositivi di aggancio automatico per magazzini tridimensionali e integra i metodi di gestione delle informazioni, integrazione finale di una modalità di applicazione per la lavorazione della lamiera a base di unità di punzonatura e taglio CNC completamente automatica.
La macchina composita per punzonatura e cesoia CNC è composta principalmente da una punzonatrice CNC e una cesoia ad angolo retto CNC, come mostrato nella figura 1. Una libreria di stampi girevoli A disco è installata sulla punzonatrice CNC, che può ottenere una caratteristica che forma l'elaborazione di pezzi in lamiera come punzonatura, rifilatura e flangiatura; La cesoia CNC ad angolo retto è dotata di forbici direzionali X e Y per tosare e separare le piastre dopo aver completato una serie di lavorazioni.
Il requisito essenziale per ottenere l'elaborazione completamente automatica è che le parti devono soddisfare la gamma di elaborazione dell'attrezzatura, quindi, i parametri di elaborazione di base dell'attrezzatura devono essere chiariti prima. La macchina composita per punzonatura e cesoia CNC ha una pressione di punzonatura di 30t e una forza di taglio di 20t; Il magazzino a torretta ha 55 postazioni di lavoro per stampi, compreso 21 A postazioni di lavoro (principalmente per piccole caratteristiche universali stampi per la lavorazione, che di solito non richiedono cambi di stampo ripetuti durante la commutazione degli ordini), postazioni di lavoro 24 B, E 2 postazioni di lavoro con rotazione speciale (principalmente per stampi per lavorazione di funzionalità universali di medie dimensioni, con una corsa di punzonatura più grande per migliorare l'efficienza di elaborazione delle parti e postazioni di lavoro di rotazione per una comoda regolazione della rettangolare, angoli di lavorazione poligonali E di altre caratteristiche), postazioni di lavoro 4 C E postazioni di lavoro 2 D, due postazioni di lavoro E (C, D, Le postazioni di lavoro sono in genere grandi E universali per il taglio dei bordi E la lavorazione di funzionalità speciali postazioni di lavoro come feritoie, fori flangiati E scafi convessi); RE per rettangoli, DJ per poligoni e quadrati per quadrati; La gamma di elaborazione massima dell'attrezzatura contemporaneamente: asse X 3000mm, asse Y 1500mm, spessore piastra di lavorazione massima 6.35mm, E spessore piastra massima 4mm per cesoia ad angolo retto (realizzata con piastra in acciaio Q235); Precisione della lavorazione di punzonatura: ± 0.10mm.
Le due forbici delle forbici ad angolo retto CNC sono diagonali tra loro e una delle forbici a X-direction può essere tagliata continuamente, eliminando il processo di taglio manuale delle materie prime prima della lavorazione, migliorare l'efficienza del taglio del foglio nel processo di produzione. Allo stesso tempo, può anche selezionare il layout ottimale in base al contorno delle parti, riducendo efficacemente lo spreco di materie prime. Il layout di due forbici ad angolo retto CNC viene mostrato nella figura 2, dove la lunghezza delle forbici a X-direction è più lunga di quella delle forbici a Y-direction, E i due sono installati tra di loro con un angolo di 90 °. La macchina per punzonatura e cesoia CNC ha due modalità di lavoro per la cesoia: cesoia completa e mezza cesoia. Durante la cesoia completa, le forbici direzionali X e Y tagliano su e giù contemporaneamente. La forma delle parti di taglio è abbastanza regolare, con bordi di cateteri palesi; E le forbici X-direction vengono tagliate separatamente su e giù. Le parti tagliate sono di dimensioni più grandi e vengono utilizzate principalmente quando vi sono interferenze nella forma caratteristica nella direzione Y. Il processo di programmazione CNC lo imposta in base alla situazione attuale.
I rifiuti e le parti separate dalla cesoia ad angolo retto vengono trasportate attraverso un nastro trasportatore automatico a spazzole. Diverse dimensioni di materiali di scarto vengono alimentate automaticamente in due diversi tipi di bidoni dei rifiuti impostati a metà del processo di trasporto. Il processo di smistamento e il processo di taglio dei rifiuti e delle parti vengono realizzati contemporaneamente, mentre il taglio e lo smistamento vengono realizzati. I piccoli rifiutiDurante la lavorazione dello stampo viene trasportata in modo sincrono da un altro dispositivo di trasporto, garantire il funzionamento continuo e stabile della punzonatrice ed evitare lo spreco di attrezzature in attesa. L'intero processo di elaborazione cerca di convertire la commutazione interna in commutazione esterna, migliorare notevolmente l'efficienza di elaborazione delle parti in lamiera.
Quando le macchine composite per punzonatura e cesoia CNC elaborano parti in lamiera con diversi spessori di lamiera, la punzonatrice CNC la libreria di stampi a torretta sostituisce la punzonatura o la formatura di stampi con diversi spazi in base agli standard di processo. La cesoia ad angolo retto CNC regola lo spazio di taglio attraverso il controllo elettrico per garantire la qualità della sezione trasversale della lavorazione delle parti in lamiera.
Il significato del composito di punzonatura e taglio CNC
La funzione di taglio ad angolo retto fornisce una garanzia di base per lo smistamento automatico e l'impilamento di parti nell'elaborazione automatica della nidificazione ed è una parte funzionale indispensabile dell'unità di elaborazione per ottenere l'elaborazione completamente automatizzata. La lavorazione tradizionale del punzone CNC richiede il taglio manuale della lamiera utilizzando una macchina da taglio in base alle dimensioni complessive delle parti, e poi la modifica del programma CNC per entrare nella fase di lavorazione.
I vantaggi dell'elaborazione di nidificazione della macchina composita per punzonatura e cesoiatura CNC sono sintetizzati come segue: il layout di elaborazione viene realizzato con un software di programmazione di nidificazione automatico, E il taglio e la separazione automatici di parti e materiali di scarto vengono realizzati, riducendo il tasso di utilizzo delle materie prime; Milwaula macchina utensile ha un alto grado di integrazione, eliminando il processo di trasporto manuale della lamiera, migliorare la precisione di lavorazione delle parti in lamiera, ridurre lo spreco di movimentazione e attesa durante il processo di lavorazione e migliorare l'efficienza di lavorazione della macchina utensile.
Composizione delle unità di lavorazione
L'unità di punzonatura CNC completamente automatica è composta da dispositivi hardware automatizzati e sistemi di controllo delle informazioni, e la sua struttura generale è elencata nella figura 3. Il dispositivo hardware di automazione include 8 moduli funzionali: carrello di aggancio automatico della materia prima, dispositivo di caricamento automatico della materia prima, macchina composita di punzonatura e cesoia CNC, dispositivo di esportazione automatica dei rifiuti, Dispositivo di spruzzatura automatica del codice, dispositivo di smistamento e impilamento automatico della parte, carrello di aggancio automatico della parte e dispositivo di protezione fotoelettrica; il sistema di controllo delle informazioni include un sistema di controllo del punzone (sistema di controllo della lavorazione della punzonatura CNC e sistema di controllo del taglio ad angolo retto CNC), un modulo di interazione del sistema di controllo del punzone MES WCS, E un modulo di sistema di controllo della protezione optoelettronica. Gli otto principali moduli funzionali hardware sono la base per l'esecuzione di processi di lavorazione completamente automatizzati, mentre il modulo di interazione del sistema di controllo del punzone MES WCS è la chiave per ottenere la gestione delle informazioni nelle unità di lavorazione.
L'unità di elaborazione adotta il sistema MES per la programmazione automatica della produzione, E il software di programmazione cattura automaticamente i dettagli dell'ordine ed esegue la nidificazione in base ai requisiti di ordine per garantire che le parti automaticamente programmate secondo l'ordine possono essere prodotte utilizzando le specifiche standard delle materie prime. Le specifiche Standard delle materie prime sono il fondamento del magazzino automatizzato e le materie prime dopo la nidificazione sono completamente impostate per evitare lo spreco di materie prime. La funzione di taglio ad angolo retto realizza la separazione delle parti dopo la nidificazione.
Funzione di alimentazione automatica
La funzione di alimentazione automatica è il fondotinta per l'aggancio automatico delle materie prime tra l'unità di elaborazione e la libreria tridimensionale. Il sistema MES non solo spedisce le attività per le unità della punzonatrice, ma sincronizza anche le specifiche standard informazioni sulla materia prima necessarie per l'elaborazione al centro di programmazione del magazzino tridimensionale intelligente. Il centro di programmazione corrisponde ai pallet di materie prime richiesti nel magazzino secondo l'ordine delle attività in uscita e solleva automaticamente le istruzioni in uscita. In questo momento, conferma solo che la macchina utensile può elaborare normalmente e i pallet di materie prime corrispondenti saranno spediti al porto di ricezione della materia prima della macchina utensile, recuperare il pallet di materie prime attraverso l'aggancio del carrello di carico automatico e trasferire il pallet di materie prime nella posizione di carico automatico. Per adattarsi a diversi tipi di alimentazione, il dispositivo di alimentazione automatica divisoria le ventose di alimentazione per evitare l'aspirazione vuota del foglio, come mostrato nella figura 4. Il dispositivo di separazione della piastra è installato sul manipolatore di carico. Mentre raccogli il materiale, un angolo di thLa piastra e viene sollevata e la piastra viene continuamente scossa per completare un set completo di azioni per la separazione delle piastre (simulazione della separazione manuale). Dopo che l'aspirazione è stata completata, è necessaria anche la misurazione automatica dello spessore. La misurazione dello spessore è principalmente per garantire che le materie prime siano compatibili con i requisiti dell'ordine ed evitare l'elaborazione non corretta. Se lo spessore della piastra di aspirazione supera lo spessore di un foglio, il dispositivo di rilevamento della piastra si sveglia e la macchina si spegne. Se lo spessore della piastra di aspirazione viene rilevato per essere lo spessore del foglio specificato, la macchina continua a funzionare. Alla fine, le materie prime vengono esportate al morsetto di posizionamento della macchina utensile attraverso la ventosa di alimentazione per il posizionamento e il bloccaggio. A questo punto, l'unità di elaborazione ha completato un set completo di processi di caricamento automatici delle materie prime.
Funzione di smistamento e impilamento automatico
La cesoia ad angolo retto CNC è un requisito essenziale per ottenere lo smistamento e l'impilamento automatici delle parti. Le parti separate sono prodotti semilavorati e il dispositivo di impilamento classifica e impila i prodotti semilavorati. La dimensione minima della piastra impilabile richiesta dal dispositivo di impilamento automatico è di 400mm x 100mm, con una dimensione massima di formato di 3000mm x 1500mm, spessore piastra massima 4mm (piastra in acciaio al carbonio), spessore piastra minimo 0.5mm, peso massimo impilabile 3000kg.
Il programma CNC dell'unità di lavorazione adotta il software di programmazione nidificazione automatica. Dopo aver generato il programma di lavorazione, il modulo del programma di smistamento identifica le parti all'interno del programma. Le parti con lo stesso codice vengono utilizzate nella stessa area del vassoio del prodotto semilavorato e l'area di impilamento viene mostrato nella figura 5. L'altezza massima di impilamento nella stessa area è di 500mm. Se l'altezza supera questo, l'area di impilamento viene rigenerata per evitare il problema dell'impilamento eccessivo a causa del numero eccessivo di parti con lo stesso codice.
Dopo l'emissione del programma di elaborazione, il sistema confererà di nuovo il posizionamento effettivo delle parti nell'area di impilamento e il sistema di induzione fotoelettrica rileverà anche l'altezza di impilamento delle parti. Se c' è una situazione in cui le parti nell'area di impilamento del prodotto semilavorato vengono tolte dal processo successivo ordine urgente, l'operatore deve ripristinare il numero corrispondente dell'area di impilamento, in modo che il sistema può essere incluso nell'area di stoccaggio ed evitare i rifiuti spaziali nell'area di impilamento. Dopo aver verificato che l'area di impilamento soddisfa i requisiti per l'impilamento di parti, il dispositivo di smistamento separerà e carerà le parti con lo stesso codice e le impilerà in sequenza. Lo smistamento adotta un dispositivo di smistamento e pallettizzazione automatico a rulli divisi, che ordina automaticamente e pallettizza i pezzi tagliati in pallet semilavorati. I pallet sono posti su un carrello interattivo da taglio speciale. Dopo aver completato l'elaborazione dell'ordine, il carrello interattivo riceve le istruzioni di ritorno del prodotto semilavorato e trasporta i pallet del prodotto semilavorato all'ingresso dell'unità di elaborazione corrispondente del magazzino tridimensionale. L'auto navetta tridimensionale del magazzino entra automaticamente nei pallet del prodotto semilavorato, il sistema MES sincronizza la creazione di informazioni sul ritorno dei pallet semilavorati. Quando esci dal magazzino, hai solo bisogno di trovare il numero d'ordine corrispondente per trovare la posizione e il numero di pallet del magazzino tridimensionale in cui si trova l'ordine. Questo crea un ordine di attività in uscita automatico e realizza l'uscita delle parti semilavorate.
Programmazione e spedizione automatica MES
Gli ordini di produzione dell'unità di elaborazione vengono spediti automaticamente dal sistema MES secondo la logica di programmazione programmata. Le informazioni sull'ordine includono i dati delle informazioni necessarie per la produzione, come materiali delle parti, quantità, specifiche e codici delle dimensioni, informazioni grafiche e testuali, informazioni sul programma, informazioni sul flusso di processo, ore di elaborazione, ecc. Gli studenti come Li Yakai e Shen Yan hanno parlato del sistema di programmazione della produzione che coordinate la tecnologia di produzione SOA e flessibile, L'analisi specifica dei problemi di pianificazione e programmazione nel processo di produzione e la descrizione del modo e dell'applicazione della spedizione di produzione alla macchina, fornendo una soluzione per il problema di spedizione delle unità di elaborazione. Il lavoro di produzione dell'unità di punzonatura CNC completamente automatica adotta un backup e un uso, vale a dire che il sistema MES assegna due ordini allo stesso utensile, il primo è un ordine di processo e il secondo è un ordine di preparazione. Dopo il completamento dell'ordine di processo, l'ordine di preparazione viene automaticamente convertito in un ordine di processo. L'elenco delle attività di produzione dell'attrezzatura automatica iS mostrato in figura 6. La preparazione prima dell'elaborazione inizia e attraverso il funzionamento incrociato degli ordini, il tempo di commutazione interno è ridotto, lo standby delle macchine utensili è ridotto, l'utilizzo delle attrezzature è migliorato e la produzione efficiente alla fine è realizzata.
Produzione completamente automatizzata di unità di lavorazione
Dopo aver ricevuto l'attività di produzione dedicata dal sistema MES, l'unità di punzonatura CNC completamente automatica deve solo testare i requisiti di configurazione dello stampo del programma di elaborazione e garantire la sicurezza dell'ambiente di produzione per avviare la produzione dell'ordine. In questo momento, l'attrezzatura elaborerà in base al codice NC del programma. Se le parti incluse nell'ordine hanno processi speciali, il sistema fornisce un prompt di sostituzione dello stampo quando si avvia la produzione degli ordini, e gli stampi corrispondenti per il processo saranno sostituiti e integrati manualmente.
Quando il sistema MES riceve un feedback sulle informazioni di elaborazione dell'attività dell'ordine lanciata dall'unità di elaborazione, invia in modo sincrono la materia prima corrispondente attività in uscita al sistema di programmazione WCS del magazzino tridimensionale. Il camion navetta tridimensionale del magazzino trasporta il pallet di materie prime corrispondente alla posizione di aggancio del carrello di ricezione dell'unità di elaborazione. In questo momento, l'unità di elaborazione riceve le informazioni sull'arrivo della materia prima e il sistema spedisce il carrello di ricezione per il recupero dei materiali. L'intero processo di elaborazione non richiede un intervento manuale, dopo l'elaborazione, lo smistamento automatico e l'impilamento di parti e il trasporto dei rifiuti vengono gestiti. Il sistema di smistamento e impilamento è diviso in base al tipo di parti e completa lo smistamento e l'impilamento del lavoro in sequenza. Il sistema prende gli ordini come ciclo e registra le informazioni sullo stato dell'intera unità di elaborazione fino al termine dell'ordine. Durante il processo, il lavoro viene visualizzato automaticamente e il cruscotto della gestione delle informazioni della linea di produzione viene visualizzato nella figura 7. Dopo che l'ordine è stato completato, le parti semilavorate vengono automaticamente agganciate con la navetta tridimensionale del magazzino per lo stoccaggio e le informazioni sullo stoccaggio sono sincronizzate al sistema MES.
L'unità di elaborazione è dotata di una macchina all-In-one per PC in rete, che consente agli operatori di connettersi all'interfaccia di sistema MES tramite la macchina all-in-one per PC. Nella pagina delle informazioni sulla segnalazione degli ordini, possono entrare direttamente nel sistema di documenti di base interno dell'azienda facendo clic sul numero grafico, che è collegato ai requisiti di elaborazione e ai disegni di progettazione delle parti corrispondenti, per eseguire l'ispezione iniziale delle parti. Il processo di gestione delle informazioni semplifica notevolmente le operazioni in loco.
Con lo sviluppo continuo dell'industria manifatturiera cinese, l'applicazione di unità di lavorazione completamente automatizzate che integrano l'automazione e l'computerizzazione sarà sempre più diffusa. L'unità di punzonatura e taglio CNC completamente automatizzata elencata in questo articolo, con macchine composite per punzonatura e taglio CNC come corpo principale, utilizza un approccio di gestione dei processi basato sulle informazioni, utilizzando completamente i vantaggi di elaborazione delle apparecchiature di automazione e in una sola misura per ottenere una modalità di produzione di lamiere orientata meno umane. Questo ha un importante significato di riferimento per ottenere una produzione completamente automatizzata in settori di produzione discreti come la lavorazione della lamiera.
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