1. attēls. CNC liekšanā, ko parasti sauc par paneļa liekšanu, metāls tiek nostiprināts vietā, un augšējie un apakšējie liekšanas asmeņi veido pozitīvos un negatīvos atlokus.
Tipiskā lokšņu metāla veikalā var būt lieces sistēmu kombinācija. Protams, visizplatītākās ir liekšanas mašīnas, taču daži veikali investē arī citās formēšanas sistēmās, piemēram, liekšanā un paneļu locīšanā. Visas šīs sistēmas atvieglo dažādu detaļu veidošanos, neizmantojot specializētus instrumentus.
Attīstās arī lokšņu metāla formēšana masveida ražošanā. Šādām rūpnīcām vairs nav jāpaļaujas uz produktu specifiskiem instrumentiem. Viņiem tagad ir moduļu līnija katrai formēšanas vajadzībām, apvienojot paneļu locīšanu ar dažādām automatizētām formām, sākot no stūra formēšanas līdz presēšanai un velmēšanai. Gandrīz visi šie moduļi savu darbību veikšanai izmanto mazus, produktam raksturīgus rīkus.
Mūsdienu automātiskās lokšņu metāla liekšanas līnijās tiek izmantots vispārējais jēdziens “locīšana”. Tas ir tāpēc, ka tie piedāvā dažādus lieces veidus, kas pārsniedz to, ko parasti dēvē par paneļu liekšanu, kas pazīstama arī kā CNC locīšana.
CNC locīšana (sk. 1. un 2. attēlu) joprojām ir viens no visizplatītākajiem procesiem automatizētajās ražošanas līnijās, galvenokārt tās elastības dēļ. Paneļi tiek pārvietoti savās vietās, izmantojot robotu roku (ar raksturīgām “kājām”, kas paneļus notur un pārvieto) vai speciālu konveijera lenti. Konveijeri parasti darbojas labi, ja loksnes iepriekš ir izgrieztas ar caurumiem, kas apgrūtina robota pārvietošanos.
Pirms saliekšanas izvelciet divus pirkstus no apakšas, lai centrētu daļu. Pēc tam loksne atrodas zem skavas, kas nolaiž un nostiprina sagatavi vietā. Asmens, kas izliekas no apakšas, virzās uz augšu, radot pozitīvu līkni, un asmens, kas izliekas no augšas, rada negatīvu līkni.
Padomājiet par liektu kā lielu “C” ar augšējo un apakšējo asmeņu abos galos. Maksimālo plaukta garumu nosaka kakls aiz izliektā asmens vai “C” aizmugures.
Šis process palielina lieces ātrumu. Tipisku atloku, pozitīvu vai negatīvu, var izveidot pussekundes laikā. Izliektā asmens kustība ir bezgalīgi mainīga, ļaujot izveidot daudzas formas, sākot no vienkāršām līdz neticami sarežģītām. Tas arī ļauj CNC programmai mainīt lieces ārējo rādiusu, mainot precīzu saliektās plāksnes pozīciju. Jo tuvāk ieliktnis atrodas iespīlēšanas instrumentam, jo mazāks detaļas ārējais rādiuss ir apmēram divas reizes lielāks par materiāla biezumu.
Šī mainīgā vadība nodrošina arī elastību, kad runa ir par lieces secībām. Dažos gadījumos, ja gala līkums vienā pusē ir negatīvs (uz leju), lieces asmeni var noņemt un konveijera mehānisms paceļ apstrādājamo priekšmetu un transportē to lejup.
Tradicionālajai paneļu locīšanai ir trūkumi, īpaši, ja runa ir par estētiski svarīgu darbu. Izliektie asmeņi mēdz kustēties tā, ka locīšanas cikla laikā asmens gals nepaliek vienā vietā. Tā vietā tai ir tendence nedaudz vilkt, līdzīgi kā loksne tiek vilkta gar plecu rādiusu nospiežamās bremzes lieces cikla laikā (lai gan paneļa locīšanas gadījumā pretestība rodas tikai tad, kad lieces asmens un punkts-punkta daļa saskaras ārējā virsma).
Ievadiet rotācijas līkumu, līdzīgi kā salokot uz atsevišķas mašīnas (sk. 3. att.). Šī procesa laikā liekšanas sija tiek pagriezta tā, lai instruments paliktu pastāvīgā saskarē ar vienu punktu uz apstrādājamā priekšmeta ārējās virsmas. Lielākā daļa mūsdienu automatizēto grozāmo lieces sistēmu var būt konstruētas tā, lai grozāmā sija var noliekties uz augšu un uz leju, kā to prasa pielietojums. Tas ir, tos var pagriezt uz augšu, lai izveidotu pozitīvo atloku, pārvietotu, lai pagrieztos ap jauno asi, un pēc tam saliekt negatīvo atloku (un otrādi).
2. attēls. Parastās robota rokas vietā šī paneļa liekšanas šūna izmanto īpašu konveijera lenti, lai manipulētu ar sagatavi.
Dažas rotācijas lieces darbības, kas pazīstamas kā dubultā rotācijas locīšana, izmanto divus starus, lai izveidotu īpašas formas, piemēram, Z formas, kas ietver pārmaiņus pozitīvus un negatīvus līkumus. Viena sijas sistēmas var salocīt šīs formas, izmantojot rotāciju, taču, lai piekļūtu visām locīšanas līnijām, loksne ir jāpagriež. Divkāršā siju šarnīra lieces sistēma ļauj piekļūt visām lieces līnijām Z veida līkumā, neapgriežot loksni.
Rotācijas liecei ir savi ierobežojumi. Ja automatizētam lietojumam ir nepieciešamas ļoti sarežģītas ģeometrijas, CNC locīšana ar bezgalīgi regulējamu liekšanas asmeņu kustību ir labākā izvēle.
Rotācijas novirzes problēma rodas arī tad, ja pēdējā saķere ir negatīva. Lai gan lieces asmeņi CNC liekšanā var pārvietoties atpakaļ un uz sāniem, pagriežamās lieces sijas nevar pārvietoties šādā veidā. Pēdējais negatīvais līkums prasa, lai kāds to fiziski piespiež. Lai gan tas ir iespējams sistēmās, kurās nepieciešama cilvēka iejaukšanās, tas bieži vien ir nepraktiski pilnībā automatizētām lieces līnijām.
Automatizētās līnijas neaprobežojas tikai ar paneļu locīšanu un locīšanu – tā sauktajām “horizontālās locīšanas” iespējām, kur loksne paliek plakana un plaukti tiek nolocīti uz augšu vai uz leju. Citi formēšanas procesi paplašina iespējas. Tie ietver specializētas darbības, kas apvieno presēšanas bremzēšanu un saliekšanu. Šis process tika izgudrots tādu produktu ražošanai kā rullo slēģu kastes (sk. 4. un 5. attēlu).
Iedomājieties, ka sagatave tiek transportēta uz liekšanas staciju. Pirksti bīda apstrādājamo priekšmetu sāniski pāri birstes galdiņam un starp augšējo perforatoru un apakšējo presformu. Tāpat kā citos automatizētos locīšanas procesos, apstrādājamā detaļa ir centrēta, un kontrolieris zina, kur atrodas locīšanas līnija, tāpēc aiz veidnes nav nepieciešams aizmugures mērītājs.
Lai veiktu līkumu ar presēšanas bremzi, perforators tiek nolaists veidnē, tiek veikts izliekums un pirksti virza loksni uz nākamo līkuma līniju, tāpat kā operators to darītu bremžu presēšanas priekšā. Darbība var veikt arī trieciena liekšanu (pazīstama arī kā pakāpeniska locīšana) pa rādiusu, tāpat kā parastajā liekšanas mašīnā.
Protams, tāpat kā nospiežot bremzi, lūpu saliekšana uz automatizētas ražošanas līnijas atstāj līkuma līnijas pēdas. Pagriezienos ar lieliem rādiusiem, izmantojot tikai sadursmi, var palielināt cikla laiku.
Šeit tiek izmantota ruļļu saliekšanas funkcija. Kad perforators un matrica atrodas noteiktās pozīcijās, instruments efektīvi pārvēršas par trīs ruļļu cauruļu liektāju. Augšējā perforatora gals ir augšējais “rullītis”, un apakšējās V formas izciļņi ir divi apakšējie rullīši. Mašīnas pirksti spiež loksni, izveidojot rādiusu. Pēc saliekšanas un ripināšanas augšējais perforators pārvietojas uz augšu un nost no ceļa, atstājot pirkstiem vietu, lai izspiestu formēto daļu uz priekšu ārpus darbības diapazona.
Automatizētu sistēmu līkumi var ātri izveidot lielas, platas līknes. Bet dažām lietojumprogrammām ir ātrāks veids. To sauc par elastīgu mainīgo rādiusu. Šis ir patentēts process, kas sākotnēji tika izstrādāts alumīnija komponentiem apgaismojuma nozarē (sk. 6. attēlu).
Lai gūtu priekšstatu par procesu, padomājiet par to, kas notiek ar lenti, kad bīdāt to starp šķēres asmeni un īkšķi. Viņš griežas. Tā pati pamatideja attiecas uz mainīga rādiusa līkumiem, tas ir tikai viegls, maigs instrumenta pieskāriens, un rādiuss tiek veidots ļoti kontrolētā veidā.
3. attēls. Liekot vai salokot ar rotāciju, lieces sija tiek pagriezta tā, lai instruments paliktu saskarē ar vienu vietu loksnes ārējā virsmā.
Iedomājieties plānu sagatavi, kas piestiprināta vietā, un apakšā ir pilnībā atbalstīts formējamais materiāls. Liekšanas instruments tiek nolaists, nospiests pret materiālu un virzīts uz satvērēju, kas tur apstrādājamo priekšmetu. Instrumenta kustība rada sasprindzinājumu un liek metālam “sagriezties” aiz tā noteiktā rādiusā. Instrumenta spēks, kas iedarbojas uz metālu, nosaka inducētā spriedzes lielumu un no tā izrietošo rādiusu. Ar šo kustību mainīga rādiusa lieces sistēma var ļoti ātri izveidot liela rādiusa līkumus. Un, tā kā viens rīks var izveidot jebkuru rādiusu (formu atkal nosaka instrumenta radītais spiediens, nevis forma), procesam nav nepieciešami īpaši instrumenti izstrādājuma saliekšanai.
Lokšņu metāla stūru veidošana ir unikāls izaicinājums. Automatizēta procesa izgudrojums fasādes (apšuvuma) paneļu tirgum. Šis process novērš nepieciešamību pēc metināšanas un veido skaisti izliektas malas, kas ir svarīgi augstām kosmētikas prasībām, piemēram, fasādēm (sk. 7. att.).
Jūs sākat ar tukšu formu, kas tiek izgriezta, lai katrā stūrī varētu ievietot vēlamo materiāla daudzumu. Specializēts lieces modulis rada asu stūru un gludu rādiusu kombināciju blakus esošajos atlokos, radot “priekšlieces” izplešanos turpmākai stūru veidošanai. Visbeidzot, stūru veidošanas rīks (integrēts tajā pašā vai citā darbstacijā) izveido stūrus.
Kad ir uzstādīta automatizētā ražošanas līnija, tā nekļūs par nekustamu pieminekli. Tas ir kā būvēt no Lego klucīšiem. Vietnes var pievienot, pārkārtot un pārveidot. Pieņemsim, ka daļai mezglā iepriekš bija nepieciešama sekundārā metināšana stūrī. Lai uzlabotu izgatavojamību un samazinātu izmaksas, inženieri atteicās no metināšanas šuvēm un pārveidoja detaļas ar kniedētiem savienojumiem. Šajā gadījumā locīšanas līnijai var pievienot automātisko kniedēšanas staciju. Un tā kā līnija ir modulāra, tā nav pilnībā jāizjauc. Tas ir tāpat kā vēl viena LEGO detaļa pievienošana lielākam veselumam.
Tas viss padara automatizāciju mazāk riskantu. Iedomājieties ražošanas līniju, kas paredzēta desmitiem dažādu detaļu ražošanai pēc kārtas. Ja šajā līnijā tiek izmantoti produktam specifiski rīki un produktu līnija mainās, instrumentu izmaksas var būt ļoti augstas, ņemot vērā līnijas sarežģītību.
Taču, izmantojot elastīgus rīkus, jauniem produktiem uzņēmumiem var būt vienkārši jāpārkārto Lego klucīši. Pievienojiet dažus blokus šeit, pārkārtojiet citus tur, un varat palaist vēlreiz. Protams, tas nav tik vienkārši, taču arī ražošanas līnijas pārkonfigurēšana nav grūts uzdevums.
Lego ir piemērota metafora autoflex līnijām kopumā neatkarīgi no tā, vai tās ir saistītas ar partijām vai komplektiem. Tie sasniedz ražošanas līnijas liešanas veiktspējas līmeni ar produktam īpašiem rīkiem, bet bez produkta specifiskiem instrumentiem.
Veselas rūpnīcas ir orientētas uz masveida ražošanu, un nav viegli tās pārvērst par pilnīgu ražošanu. Visas rūpnīcas pārplānošanai var būt nepieciešamas ilgas slēgšanas, kas ir dārgi rūpnīcai, kas ražo simtiem tūkstošu vai pat miljonus vienību gadā.
Tomēr dažām liela mēroga lokšņu metāla locīšanas darbībām, īpaši jaunām rūpnīcām, kurās tiek izmantots jaunais šīferis, ir kļuvis iespējams veidot lielus apjomus, pamatojoties uz komplektiem. Par pareizo pielietojumu atlīdzība var būt milzīga. Patiesībā viens Eiropas ražotājs ir samazinājis izpildes laiku no 12 nedēļām līdz vienai dienai.
Tas nenozīmē, ka esošajās rūpnīcās nav jēgas pārveidot no partijas uz komplektu. Galu galā izpildes laika samazināšana no nedēļām līdz stundām nodrošinās milzīgu ieguldījumu atdevi. Taču daudziem uzņēmumiem sākotnējās izmaksas var būt pārāk augstas, lai veiktu šo soli. Tomēr jaunām vai pilnīgi jaunām līnijām uz komplektiem balstīta ražošana ir ekonomiski saprātīga.
Rīsi. 4 Šajā kombinētajā liekšanas mašīnā un ruļļu formēšanas modulī loksni var novietot un saliekt starp perforatoru un matricu. Velmēšanas režīmā perforators un matrica ir novietoti tā, lai materiālu varētu izspiest cauri, veidojot rādiusu.
Izstrādājot liela apjoma ražošanas līniju, kuras pamatā ir komplekti, rūpīgi apsveriet barošanas metodi. Liekšanas līnijas var būt konstruētas tā, lai materiāls tiktu pieņemts tieši no spolēm. Materiāls tiks attīts, saplacināts, sagriezts pēc garuma un izvadīts caur štancēšanas moduli un pēc tam caur dažādiem formēšanas moduļiem, kas īpaši izstrādāti vienam izstrādājumam vai produktu grupai.
Tas viss izklausās ļoti efektīvi – un tas ir paredzēts pakešu apstrādei. Tomēr bieži vien ir nepraktiski pārveidot ruļļu lieces līniju komplekta ražošanā. Lai secīgi veidotu atšķirīgu detaļu komplektu, visticamāk, būs nepieciešami dažādu klašu un biezuma materiāli, un jāmaina spoles. Tas var izraisīt dīkstāves laiku līdz 10 minūtēm — tas ir īss laiks lielas/mazas partijas ražošanai, bet daudz laika ātrgaitas liekšanas līnijai.
Līdzīga ideja attiecas uz tradicionālajiem krāvējiem, kur sūkšanas mehānisms savāc atsevišķas sagataves un padod tās uz štancēšanas un formēšanas līniju. Tajos parasti ir vieta tikai vienam sagataves izmēram vai varbūt vairākām dažādas ģeometrijas sagatavēm.
Lielākajai daļai uz komplektu balstīto elastīgo vadu vislabāk piemērota plauktu sistēma. Plauktu tornī var uzglabāt desmitiem dažāda izmēra sagataves, kuras pēc vajadzības pa vienam var ievadīt ražošanas līnijā.
Automatizētai uz komplektiem balstītai ražošanai ir nepieciešami arī uzticami procesi, jo īpaši attiecībā uz formēšanu. Ikviens, kurš strādājis lokšņu locīšanas jomā, zina, ka lokšņu metāla īpašības ir dažādas. Biezums, kā arī stiepes izturība un cietība var atšķirties atkarībā no partijas, un tas viss maina formēšanas īpašības.
Tā nav liela problēma ar automātisku locīšanas līniju grupēšanu. Produkti un ar tiem saistītās ražošanas līnijas parasti ir izstrādātas tā, lai būtu iespējamas dažādas materiālu atšķirības, tāpēc visai partijai ir jāatbilst specifikācijām. Bet atkal reizēm materiāls mainās tiktāl, ka līnija to nevar kompensēt. Šādos gadījumos, ja griežat un veidojat 100 detaļas un dažas daļas neatbilst specifikācijai, varat vienkārši no jauna palaist piecas daļas, un pēc dažām minūtēm jums būs 100 daļas nākamajai darbībai.
Uz komplektu balstītā automatizētā liekšanas līnijā katrai detaļai jābūt nevainojamai. Lai palielinātu produktivitāti, šīs uz komplektiem balstītās ražošanas līnijas darbojas ļoti organizētā veidā. Ja ražošanas līnija ir paredzēta darbībai secīgi, piemēram, septiņas dažādas sadaļas, tad automatizācija darbosies šādā secībā, no līnijas sākuma līdz beigām. Ja 7. daļa ir slikta, jūs nevarat vienkārši palaist 7. daļu vēlreiz, jo automatizācija nav ieprogrammēta, lai apstrādātu šo vienu daļu. Tā vietā jums ir jāpārtrauc līnija un jāsāk no jauna ar daļas numuru 1.
Lai to novērstu, automatizētā locīšanas līnija izmanto reāllaika lāzera leņķa mērīšanu, kas ātri pārbauda katru locīšanas leņķi, ļaujot iekārtai novērst neatbilstības.
Šī kvalitātes pārbaude ir būtiska, lai nodrošinātu, ka ražošanas līnija atbalsta uz komplektu balstītu procesu. Procesam uzlabojoties, uz komplektiem balstīta ražošanas līnija var ietaupīt daudz laika, samazinot sagatavošanās laiku no mēnešiem un nedēļām līdz stundām vai dienām.
FABRICATOR ir Ziemeļamerikas vadošais tērauda ražošanas un formēšanas žurnāls. Žurnāls publicē ziņas, tehniskus rakstus un veiksmes stāstus, kas ļauj ražotājiem efektīvāk veikt savu darbu. FABRICATOR darbojas nozarē kopš 1970. gada.
Tagad ir pieejama pilna digitāla piekļuve FABRICATOR, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Tagad ir pieejama pilna digitālā piekļuve The Tube & Pipe Journal, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Tagad ir pieejama pilna digitāla piekļuve vietnei The Fabricator en Español, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Endijs Bilmens pievienojas The Fabricator aplādei, lai runātu par savu karjeru ražošanā, Arise Industrial idejām,…
Ievietošanas laiks: 2023. gada 18. maijs