Automatizuota vario daugiavielių suvirinimo linija

Įvadas ir pagrindas

Nenutrūkstama varinių komponentų paklausa elektronikos, automobilių ir ŠVOK sistemose atskleidė esminę gamybos kliūtį: trikdantį perdavimą tarp varinių ričių. Didėjant gamybos greičiui ir darbo sąnaudoms, varinių juostų perdirbimo įmonės susiduria su didėjančiu spaudimu, kad būtų išvengta prastovas tarp ričių keitimo, kartu užtikrinant tobulą medžiagos tęstinumą didelio tolerancijos procesams, tokiems kaip galvanizavimas ir tikslus štampavimas.

Skausmingi taškai ir iššūkiai

Ričių perėjimai išlieka tyliu gamybos produktyvumo žudiku. Remiantis pramonės tyrimais, rankinio veikimo ričių keitimas trunka 15–30 minučių, todėl susidaro sudėtiniai nuostoliai:

• Brangios gamybos pertraukos : „Kiekvieną kartą keičiant presą, susiduriame su daugiau nei 20 minučių prastovos“, – praneša štampavimo gamyklos vadovas. „Mūsų 1,200 tonų presai stovi nenaudojami, o technikai skuba įverti naują medžiagą.“ Tai reiškia, kad didelio masto gamyklų pajėgumai sumažėja 5–8 % per metus.

• Medžiagų švaistymo ir kokybės problemos : Galutiniai vartotojai patvirtina: „Didžiausias mūsų nusivylimas yra netolygūs suvirinimo siūlės, dėl kurių dengimo bakuose plyšta juostelės.“ Kiekvieno rankinio sujungimo metu iššvaistoma 1.2–2 metrai vario juostos, o silpnos jungtys sukelia defektus. Vienas jungčių gamintojas auditų metu pranešė apie 12 % suvirinimo taškų atmetimo rodiklį.

• Sauga ir darbo intensyvumas : 3–5 tonų varinių ričių tvarkymas kelia didelę riziką. Transformatorių gamyklos saugos vadovas pripažįsta: „Šiais metais keičiant rites vos neįvyko nė vienas incidentas. Rankinis krovimas krūvon taip pat sukelia nugaros traumas ir padėklų nestabilumą transportavimo metu.“

• Našumo apribojimai : „Automatizuoti presai perjungimo metu aptingsta“, – apgailestauja automobilių dalių gamintojas. „Negalime išnaudoti savo 1,500 eigų per minutę galimybės, kai ritės keičiasi kas 90 minučių.“

Sprendimo apžvalga: integruota kelių ričių suvirinimo ir krovimo sistema

Naujos kartos vario apdirbimo linija sujungia lazerinio suvirinimo tikslumą su robotiniu medžiagų tvarkymu, kad būtų sukurtas nepertraukiamas gamybos srautas. Ši „iki rakto“ sistema tiesiogiai sprendžia pagrindinius iššūkius:

Pagrindinės techninės specifikacijos :

1. Didelės spartos lazerinis suvirinimas6 kW pluošto lazeris su variui optimizuotu bangos ilgiu užtikrina <0.1 mm nesutapimą ir suvirinimo stiprumą esant 95 % pagrindinės medžiagos vientisumo
2. Automatinis ritės perjungimasDviguba išvyniojimo sistema su servo valdoma padėties nustatymo sistema leidžia perkelti medžiagas per <30 sekundžių
3. Pažangus kilpos bokštasSuvirinimo metu palaiko pastovų juostos įtempimą (kontroliuojamas ±2 %), kad būtų išvengta tolesnių trikdžių
4. Robotinė krovimo sistema200 kg keliamosios galios robotai su vakuuminiais keltuvais apdoroja gatavus ritinius 15 ciklų per valandą greičiu
5. Vizualizuota kokybės kontrolėLinijoje įrengtos CCD kameros atlieka suvirinimo siūlių patikrą realiuoju laiku, esant 120 m/min linijos greičiui.
6. Daiktų interneto valdomas valdymo centrasNuspėjamieji techninės priežiūros įspėjimai ir OEE stebėjimas per debesyje prijungtą HMI

Operacinė darbo eiga :

1. Automatinis pakrovimasAGV arba tiltinis kranas pristato ritinius į dvigubas išvyniojimo stotis
2. Tikslus paruošimasŠlyties įtaisai apipjauna ričių galvutes tiksliai 90° kampu, o įtempikliai palaiko juostelės padėtį
3. Besiūlis suvirinimasLazeris suvirina medžiagą per 6–8 sekundžių ciklą, naudodamas argono apsaugines dujas, kurios apsaugo nuo oksidacijos.
4. Nuolatinis maitinimasKilpos bokštas perėjimo metu išleidžia buferinę medžiagą, palaikydamas srautą pasroviui
5. Baigtų ritinių tvarkymas„Downender“ rites vertikaliai orientuoja, o tada robotinė ranka jas sudeda piramidės formos pavidalu.
6. Duomenų registravimasSistema įrašo kiekvieną suvirinimo parametrą ir ritės išdėstymą, kad būtų užtikrintas visiškas atsekamumas.

Novatoriškos savybės :

• Patentuota vario suvirinimo optikaSpeciali spindulio formavimo technologija apsaugo nuo atspindžio problemų (patentas Nr. CN114769842A)
• Savarankiško mokymosi kaupimo algoritmasAutomatiškai koreguoja palečių raštus pagal ritės išorinio skersmens skirtumus
• Susidūrimų vengimo robotika3D jutikliai apsaugo nuo nelaimingų atsitikimų kraunant krovinius intensyvaus eismo vietose.

Sprendimų palyginimo santrauka

Klientų balsai

Ningbo Jintian Copper, gamybos direktorius ataskaitos:
„Prieš įdiegimą kiekvienam ritės keitimui sugaišdavome 22 minutes, o medžiagų atliekos būdavo 3 %. Įdiegę automatizuotą suvirinimo ir krovimo liniją, pasiekėme beveik nulinį prastovas perėjimo metu ir 86 % sumažinome atliekų kiekį. Sistema atsipirko per 11 mėnesių vien dėl sutaupytų darbo sąnaudų ir padidėjusio preso panaudojimo.“

Išvada ir ateities perspektyvos

Gamybos sutrikimų dėl varinių ričių keitimo era baigiasi. Integruotos suvirinimo ir krovimo sistemos yra daugiau nei laipsniškas patobulinimas – jos leidžia užtikrinti tikrai nepertraukiamą gamybą, kuri yra būtina elektrifikavimo komponentų gamybai. Vario paklausai iki 300 m. išaugant 2040 % (TEA prognozės), šie automatizuoti sprendimai taps konkurencingomis būtinybėmis. Naujos kartos plėtra apima dirbtiniu intelektu pagrįstą suvirinimo kokybės prognozavimą ir visiškai autonominius medžiagų tvarkymo parkus. Įrenginiams, kurių tikslas – gamyba be perjungimo, kelias į priekį aiškus: patikrinkite dabartinį ričių perkėlimo procesą ir apskaičiuokite paslėptas prastovų išlaidas. Automatizavimo atsipirkimas yra ne tik įmanomas – jį galima išmatuoti nuo pirmos dienos.