الجودة، والموثوقية، والأداء - تم التسليم
[email protected]
أرتيزونو

استكشاف أنظمة التصنيع المرنة في الختم

آخر تحديث
16 مايو 2024
شاركنا إعجابك:

جدول المحتويات

يتكون خط إنتاج الختم الآلي من الماكينة الرئيسية والمعدات الطرفية، القادرة على تحقيق عمليات ختم عالية السرعة وآلية ومرنة. تشير الماكينة الرئيسية إلى المكابس المختلفة وأدوات التصنيع الأخرى الضرورية التي تكمل عمليات الختم، بينما تشير المعدات الطرفية إلى مختلف الأجهزة الآلية وأجهزة الكشف وأنظمة التحكم وما إلى ذلك، اللازمة لإكمال مختلف المهام المساعدة في الإنتاج الآلي.

يجب تحديد درجة أتمتة خط الإنتاج، وطريقة الجمع بين المكبس، ونوع ووظيفة أجهزة الأتمتة، ونظام التحكم بناءً على عوامل مثل شكل وحجم المنتج، وعملية الختم، وحجم الإنتاج، وظروف الإنتاج. يجب أن يأخذ تصميم وتصنيع واستخدام خطوط إنتاج الختم الآلي في الاعتبار كلاً من التقدم التقني والعقلانية الاقتصادية.

تنقسم الفراغات المستخدمة في خط إنتاج الختم الآلي إلى فئتين رئيسيتين: مواد اللفائف والصفائح، والتي يجب أن تتوافق مع أنواع ووظائف مختلفة من أجهزة الأتمتة. على سبيل المثال، عادةً ما تستخدم خطوط إنتاج الختم الآلي الكبيرة لأجزاء جسم السيارة عادةً مواد الألواح كفراغات بعد القطع.

تشمل أجهزة الأتمتة شائعة الاستخدام: أجهزة تغذية التفريغ، وآلات التنظيف والتزييت، ومغذيات التمركز، وروبوتات التحميل والتفريغ (أو المتلاعبات)، وناقلات الحزام، والعربات المكوكية، وأجهزة تغيير القوالب السريعة، ومعدات نهاية الخط، إلخ. غالبًا ما يعتمد هذا النوع من خطوط إنتاج الختم على تخطيط الورشة التسلسلية (انظر الشكل 1)، مع ترتيب المكابس والناقلات بين العمليات في خط مستقيم.

الشكل 1 خط إنتاج ختم التخطيط التسلسلي
الشكل 1 خط إنتاج ختم التخطيط التسلسلي

1-جهاز التغذية الأوتوماتيكي
2-الضغط
3-جهاز النقل 3 - جهاز النقل
4-آلية الإخراج

غالبًا ما تستخدم المكابس عالية السرعة المواد المدرفلة كفراغات. تشمل أجهزة الأتمتة الشائعة: آلات فك اللفائف، وماكينات التسوية، وماكينات التنظيف والتزييت، والمغذيات الهوائية، ومعدات النهاية، وما إلى ذلك. يجب تحديد المعلمات الفنية ذات الصلة بناءً على المواد الفارغة والشكل وحجم الأجزاء والمتطلبات الفنية الأخرى.

وفقًا لخصائص الاتصال بين العمليات، يمكن تقسيم خطوط إنتاج الختم الآلي إلى خطوط اتصال جامدة وخطوط اتصال مرنة. في خط التوصيل الصلب (انظر الشكل 2 أ)، يتم توصيل أجهزة النقل بين المعدات بشكل صارم، ولا توجد احتياطيات للمنتجات شبه المصنعة بين العمليات، ويلزم التزامن الصارم لكل جهاز. العيب هو أنه عند تعطل جزء ما، يجب إيقاف خط الإنتاج بالكامل.

الشكل 2 العلاقة بين العمليات في الخط الآلي
الشكل 2 العلاقة بين العمليات في الخط الآلي

أ) خط التوصيل الصلب
ب) خط توصيل مرن
1-جهاز تغذية أوتوماتيكي
2-الضغط
3-جهاز النقل
4-آلية الإخراج
5-جهاز تخزين 5-جهاز تخزين
6-المصعد
7-هوبر

على خط التلامس المرن (انظر الشكل 2 ب)، يتم وضع أجهزة التخزين والقواديس بين المعدات لتخزين جزء من المنتجات شبه المصنعة، وبالتالي فإن التنسيق المطلق بين المعدات ليس ضروريًا. عندما يفشل جهاز فردي، يُسمح له بالتوقف لفترة قصيرة دون الحاجة إلى إيقاف الخط بأكمله. الجانب السلبي هو أن وتيرة الإنتاج في خط الإنتاج يجب أن تحددها المعدات ذات معدل الإنتاج الأقل، مما يؤدي إلى انخفاض استخدام المعدات.

I. خط إنتاج الختم الأوتوماتيكي واسع النطاق

يُستخدم خط إنتاج الختم الآلي واسع النطاق بشكل أساسي لختم إنتاج الأجزاء الكبيرة مثل ألواح هياكل السيارات، وعادة ما يتكون من عدة مكابس كبيرة مرتبة في سلسلة، مع كفاءة إنتاجية تزيد عن الضعف مقارنة بالخطوط اليدوية. تشمل الأنواع الشائعة من أجهزة الأتمتة أجهزة مناولة الختم، والروبوتات، وأنظمة النقل من نوع المخلب، وأنظمة النقل المتقاطعة المتأرجحة، وأنظمة النقل المتقاطعة السريعة.

تم تشغيل أول خط إنتاج ختم آلي واسع النطاق على نطاق واسع محليًا بمستوى متقدم دولي في سبتمبر 1995 في شركة تشونغتشينغ تشانغان للسيارات والذي تم تصميمه وتصنيعه بالتعاون بين مصنع جينان الثاني للأدوات الآلية وشركة SI Robotics الأمريكية، استنادًا إلى تحويل خط إنتاج مكابس التشغيل اليدوي القائم.

يتألف نظام الأتمتة من مجموعة واحدة من أجهزة تغذية التفريغ، و5 مجموعات من مناورات التحميل، و5 مجموعات من مناورات التفريغ، و4 مجموعات من أجهزة النقل المكوكية، و10 محطات تشغيل، و5 مجموعات من خزانات التحكم الكهربائية.

في عام 1997، طوّر قسم هندسة الروبوتات بمعهد شنيانغ للأتمتة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم خط إنتاج ختم آلي لألواح هيكل سيارة جيتا سيدان لصالح شركة FAW-Volkswagen، ويتكون من 6 مكابس و6 مجموعات من مناورات التحميل و6 مجموعات من مناورات التفريغ وجهاز نقل متحرك واحد و4 أجهزة نقل مكوكية وجهاز تقسيم مغناطيسي واحد.

1. معالجات الختم، الروبوتات

يمكن لأجهزة مناولة الختم والروبوتات محاكاة الإجراءات اليدوية لإكمال التحميل والتفريغ الأوتوماتيكي، وتتميز بمرونة إنتاج جيدة وكفاءة إنتاج عالية. ويمكنها تلبية احتياجات الإنتاج المرن للأصناف المتعددة والدفعات المتوسطة إلى الكبيرة. ويمكنها إما أن تشكل وحدة ختم أوتوماتيكية ذات آلة واحدة مع مكبس واحد أو خط إنتاج ختم أوتوماتيكي مع مكابس متعددة، مما يجعلها أجهزة نقل الختم الآلي المستخدمة على نطاق واسع.

عادةً ما تستخدم روبوتات الختم والمعالجات روبوتات الختم والمعالجات عادةً أكواب الشفط بالتفريغ للإمساك بقطع العمل، مما يسمح بالاستبدال والتفكيك السريع الشامل، والتكيف مع احتياجات إنتاج الأجزاء المختومة ذات الأشكال والأحجام المختلفة، وتجنب الخدوش والخدوش على سطح قطع العمل بشكل فعال. أثناء الحركة، يجب ألا تتداخل أكواب الشفط بالتفريغ مع المكبس والقوالب وما إلى ذلك.

يتم تثبيت معالج الختم على الجزء الأمامي أو الخلفي من عمود المكبس أو العارضة العلوية، كما هو موضح في الشكل 3. ووفقًا لوظيفتها، يمكن تقسيمها إلى معالجات تحميل وتفريغ معالجات، وكلاهما له هياكل ميكانيكية ومبادئ تشغيل متشابهة، حيث تقوم على التوالي بإكمال إجراءات نقل الصفائح المعدنية من محطة الالتقاط إلى داخل القالب، وإزالة قطعة العمل المشكلة من القالب ونقلها إلى محطة الالتقاط في المكبس التالي.

الشكل 3 طريقة تركيب معالج التحميل والتفريغ 3
الشكل 3 طريقة تركيب معالج التحميل والتفريغ 3

استنادًا إلى طريقة قيادة أكواب الشفط بالتفريغ، تنقسم معالجات الختم إلى أنواع مثل الخطية وذراع التأرجح والمركبة. ويمكن تصميمها وتصنيعها وفقًا لظروف الموقع المحددة والمتطلبات الفنية. ويوضح الشكل 4 نوعين من معالجات التحميل والتفريغ التي طورتها شركة AP&T السويدية، حيث إن النوع CD هو النوع الخطي والنوع FA هو النوع ذو الذراع المتأرجح، القادر على التعامل مع وزن أقصى يبلغ 100 كجم.

الشكل 4 معالجات التحميل والتفريغ 4
الشكل 4 معالجات التحميل والتفريغ 4

أ) نوع القرص المضغوط
ب) نوع FA (مناور مزدوج)

وتتمثل خاصية روبوتات الختم في مرونتها العالية، مع عدم وجود اتصال ميكانيكي بالمكبس، مما يسهل الإنتاج الموحد وسهولة التركيب والتعديل. الجانب السلبي هو انخفاض كفاءة الإنتاج قليلاً وعدم ملاءمتها لمسافات النقل الطويلة. تستخدم روبوتات الختم عادةً محركات مؤازرة تعمل بالتيار المتردد للقيادة، مع تعديل مرن للسرعة والسير ومعلمات أخرى، ويمكنها تحقيق ربط متعدد المحاور لأداء مسارات مكانية معقدة مختلفة.

قبل العمل، يجب برمجة روبوت الختم قبل العمل لتنسيق إجراءاته ومهامه مع المكبس، وتحقيق التحكم المستمر في المسار. تشمل طرق البرمجة الرئيسية البرمجة دون اتصال بالإنترنت، والتدريس عبر الإنترنت، ومزيج من التخطيط دون اتصال بالإنترنت والتدريس عبر الإنترنت.

تشمل الشركات الشهيرة المنتجة للروبوتات على المستوى الدولي ABB و KUKA، إلخ. تدعم روبوتات KUKA العديد من حافلات التحكم الصناعية القياسية، بما في ذلك: Interbus و Profibus و Devicenet و Devicenet و Canbus و Control-net و EtherNet و I/O عن بُعد، إلخ. من خلال تثبيت برنامج Soft PLC، يمكن للروبوت التحكم مباشرةً في خط الإنتاج بالكامل، وحتى ورشة العمل بأكملها. تم تجهيز الروبوت بجهاز تعليمي محمول، والذي يمكنه تحقيق برمجة عمل مرنة وسريعة.

2. نظام النقل السريع للقضبان المتقاطعة

في عام 2004، نجحت شركة Müller Wanjia Dun الألمانية في تطوير نظام نقل آلي سريع على غرار العارضة المتقاطعة (SpeedBAR) للاستخدام في خطوط إنتاج المكابس الترادفية. وهو عبارة عن آلية نقل مؤتمتة تقع بين الأذرع الآلية التقليدية وأنظمة النقل المتقاطعة متعددة المحطات للضغط المتقاطع، وتتميز بالمرونة والبساطة والسرعة والكفاءة. يمكن أن تضمن بشكل فعال مرونة عالية للمنتجات وكفاءة عالية للإنتاج، مما يقلل من الاستثمار في المعدات وتكاليف الإنتاج.

كما هو مبين في الشكلين 5 و6، يتكون نظام النقل السريع للقضيب المتقاطع من عدة وحدات نقل معيارية مثبتة بين أعمدة المكبس، مدفوعة بمحركات مؤازرة، ومزودة بقضبان توجيه تلسكوبية على طول اتجاه الحركة. من خلال تركيب ماكينات الالتقاط الطرفي بالشفط على قضبان التوجيه التلسكوبية، يمكن التقاط الأجزاء من مكبس واحد وتسليمها مباشرةً إلى المكبس التالي دون الحاجة إلى محطات نقل وسيطة.

الشكل 5 رسم تخطيطي لنظام النقل السريع للقضيب المتقاطع
الشكل 5 رسم تخطيطي لنظام النقل السريع للقضيب المتقاطع
الشكل 6 رسم تخطيطي لدورة الحركة لنظام النقل السريع للقضيب المتقاطع
الشكل 6 رسم تخطيطي لدورة الحركة لنظام النقل السريع للقضيب المتقاطع

أ) وضع البداية
ب) الالتقاط
ج) النقل
د) وضع

الميزات التقنية الرئيسية هي كما يلي:

(1) تربط مجموعة واحدة فقط من الناقلات الخطية المتجانسة بين المكبسين، بدون محطات انتقال وسيطة، مما يقلل من عدد أجهزة التشغيل الآلي.

(2) الهيكل الميكانيكي للناقل صلب للغاية، وعملية الحركة سلسة وموثوق بها، مما يمكن أن يزيد بشكل كبير من سرعة النقل ويحسن إيقاع الإنتاج.

(3) لا حاجة إلى عربات مكوكية، مما يقلل من المسافة المركزية بين المكابس ويقلل من بصمة خط إنتاج الختم.

(4) يتم تثبيت المستجيب النهائي على قضيب عرضي موجه بقضبان على كلا الجانبين وفقًا لشكل قطعة العمل، ويمكن أن تغطي مساحته الفعالة طاولة العمل بأكملها في المكبس الأمامي والخلفي.

(5) يسمح جهاز الضبط متعدد درجات الحرية المدمج على العارضة بتعديلات تصل إلى 5 درجات من الحرية، مما يتيح إعادة ضبط موضع الشُّغْلَة بشكل تعسفي بين محطتين (انظر الشكل 7). وظائف كل محور من محاور التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي هي كما يلي:

الشكل 7 شكل 7 رسم تخطيطي لإزاحة العارضة
الشكل 7 شكل 7 رسم تخطيطي لإزاحة العارضة
  • المحور 1 (Axia1): رفع قطعة العمل وخفضها;
  • المحور 2 (Axia2): تقدم الشُّغْلة، والعودة;
  • المحور 3 (Axia3): دوران قطعة العمل;
  • 4 محاور (Axia4): الحركة الجانبية لقطعة العمل;
  • 5 محاور (Axia5): إمالة قطعة العمل.

بالإضافة إلى SpeedBAR، يتضمن نظام النقل الأوتوماتيكي من ميلر وانجيا دون أيضًا نظام النقل الأوتوماتيكي Swingarm، و Swivelarm، إلخ.

3. جهاز تغذية التفكيك

تتمثل وظيفة جهاز التغذية بالتفريغ في فصل الأوراق من المكدس بشكل صحيح وفقًا لإيقاع الإنتاج المحدد ونقلها بالتتابع إلى محطة الالتقاط الخاصة بجهاز التغذية بالكبس الأول.

يتكون الجهاز عادةً من منصة نقالة، وجهاز رفع، وجهاز فصل مغناطيسي وجهاز كشف المواد المزدوج، وجهاز رفع بالشفط، وجهاز نقل الحزام المغناطيسي، وجهاز التنظيف والتزييت، وجهاز نقل الصفيحة، وجهاز تمركز التمركز، إلخ.

4. جهاز نقل مكوكي

عند التعديل التحديثي التقني لخط إنتاج الختم النشط، عادةً ما يكون من غير الممكن تحريك موضع تركيب المكبس. لتلبية متطلبات النقل لمسافات طويلة لقطع العمل بين مكبسين ولتحسين كفاءة الإنتاج لخط الإنتاج، يجب إعداد جهاز نقل مكوكي وفقًا للظروف في الموقع. بالنسبة لخطوط الإنتاج التي تبدأ بمكبس مزدوج الحركة، يجب أيضًا تركيب آلية تقليب قطع العمل بين المكبسين الأول والثاني.

5. نظام التحكم الكهربائي

خط إنتاج الختم الآلي هو نظام معقد يتكون من وصلات متعددة وأجهزة متعددة. أنظمة التحكم في ضبط وضبط وتشابك وحماية الأجهزة المختلفة في خط الإنتاج معقدة للغاية. إذا كان هناك أي رابط مثل المكبس أو القالب أو المواد أو الروبوت نفسه أو جهاز النقل أو النظام الهوائي لديه مشكلة أو لا يفي بمتطلبات الإنتاج الآلي، فسيؤثر ذلك بشكل مباشر على التشغيل السلس لخط الإنتاج بأكمله. يمكن لنظام المراقبة اكتشاف العوامل غير الطبيعية أثناء عملية الختم وإصدار أحكام ومعالجة معقولة.

يتم الربط بين الماكينة الرئيسية لخط الإنتاج والمعدات المحيطة بها من خلال واجهات التحكم لنقل معلومات التحكم ومعلومات الحركة ومعلومات الأعطال، مما يحقق الربط والتشابك بين نقل الشغل وحركة منزلق المكبس.

تستخدم أنظمة التحكم التقليدية طرق التحكم المركزية. ومع تطور تكنولوجيات مثل الحافلات الميدانية والإدخال/الإخراج الموزع والاتصالات الرقمية الشبكية، تم اعتماد طريقة التحكم في الإدخال/الإخراج الموزعة القائمة على الحافلات الميدانية على نطاق واسع.

تتميز طرق التحكم الموزعة بمزايا مثل أوقات الاستجابة السريعة وقدرات نقل البيانات الكبيرة. تتم معالجة إشارات المكونات في مكان قريب، ويتم توصيل المشغلات وأجهزة الاستشعار مباشرةً بنظام التشغيل الآلي، مع إرسال الإشارات إلى المعالج عبر ناقل بيانات. وهذا يقلل من الوصلات الوسيطة ويحسن من أوقات الاستجابة.

يمكن لتشخيص الأعطال وصيانة النظام عن بُعد باستخدام نظام تشخيص الأعطال عن بُعد القائم على الإنترنت أن يقلل بشكل فعال من وقت معالجة الأعطال ويقلل من تكاليف الصيانة، وأصبح تطبيقه منتشرًا على نطاق واسع. ومن خلال تكنولوجيا الشبكة، يمكن تحقيق نقل المعلومات بين الأجهزة المختلفة وربطها بشبكة إدارة الإنتاج في المصنع.

II. وحدة الختم الأوتوماتيكية عالية السرعة

في مجال إنتاج المكونات الإلكترونية الصغيرة مثل إطارات الرصاص IC والموصلات، تعتبر المكابس عالية السرعة هي معدات المعالجة الرئيسية. وفي ظل ظروف ضغط اسمي يبلغ 100 كيلو نيوتن وشوط ضغط اسمي يبلغ 8 مم، يصل تردد شوط المنزلق إلى 4000 مرة/الدقيقة. عادةً ما تكون الفراغات في شكل لفائف، ويتكون جهاز الختم الآلي من آلة فك اللفائف، وجهاز تسوية، ومغذٍ ومجمع يعمل بالكاميرات، ونظام تحكم في الكشف، مما يشكل وحدة موحدة مع الماكينة الرئيسية.

لمزيد من المعلومات عن الماكينة الرئيسية للمكبس عالي السرعة، يرجى الرجوع إلى المجلد الثالث من هذا الدليل. نظرًا لأن تردد شوط المنزلق في المكبس عالي السرعة أعلى بكثير من تردد المكابس العادية، فإن أداء وموثوقية المعدات الطرفية ذات أهمية كبيرة لضمان عمليات إنتاج آمنة وموثوقة ومستقرة.

يجب مزامنة إيقاع التغذية لآلية التغذية الأوتوماتيكية بدقة مع المكبس. عندما يتحرك المنزلق لأسفل لبدء الختم على القالب السفلي، يجب أن تكون آلية التغذية قد أكملت عملية التغذية. بعد انتهاء الختم، يقوم المنزلق بدفع القالب العلوي للعودة، ولا يمكن أن تبدأ التغذية إلا بعد خروج القالب العلوي تمامًا من المادة.

بالنسبة للقوالب المجهزة بدبابيس توجيه، يجب أن تحتوي آلية التغذية أيضًا على وظيفة استرخاء المشبك، بحيث تكون المادة في حالة عائمة قبل أن يثقب القالب العلوي في المادة، مع توفير دبابيس التوجيه تحديدًا دقيقًا للموضع. قبل أن تخرج الدبابيس التوجيهية من المادة، يجب أن تعود إلى حالة التثبيت.

تشمل الأنواع الرئيسية: أجهزة التغذية بالأسطوانة المزودة بقوابض تجاوز الأسطوانة غير المنتظمة، مع إيقاع تغذية أقصى يبلغ حوالي 800 مرة/الدقيقة ودقة تغذية تبلغ ± 0.05 مم؛ وأجهزة تغذية بالأسطوانة مزودة بكاميرا دودية وآليات فهرسة تروس الأسطوانة، مع إيقاع تغذية أقصى يبلغ 2000 مرة/الدقيقة ودقة تغذية تبلغ ± 0.02 مم؛ وأجهزة تغذية بالبندول وأجهزة تغذية من نوع المشبك؛ وأجهزة تغذية هوائية، إلخ.

ثالثاً وحدة الختم الآلي للمكابس الصغيرة والمتوسطة الحجم

يمكن أن يؤدي تجهيز مكبس صغير ومتوسط الحجم للأغراض العامة بجهاز تغذية أوتوماتيكي إلى تشكيل وحدة ختم أوتوماتيكية ذات آلة واحدة، مما يحقق أتمتة عملية واحدة أو عدة عمليات وختم مستمر، مما يحسن كفاءة الإنتاج ومرونة عملية الإنتاج.

يوضح الشكل رقم 8 وحدة ختم آلية للمكابس الصغيرة والمتوسطة الحجم التي طورتها شركة AP&T السويدية، وتستخدم لإنتاج أجزاء ألواح الأفران الكهربائية المنزلية، مع مجموعة متنوعة من المنتجات وأحجام الإنتاج الكبيرة.

الشكل 8 وحدة الختم الآلي للمكابس الصغيرة والمتوسطة الحجم
الشكل 8 وحدة الختم الآلي للمكابس الصغيرة والمتوسطة الحجم

1، 2-مكبس هيدروليكي
3 - منصة التكديس
4-ماكينة تفريغ 4 منصات نقالة
5، 7 قضبان توجيه تغيير القوالب 5، 7 القوالب
6-روبوت التحميل والتفريغ 6 - روبوت التحميل والتفريغ
8-جدول نقل الإرسال 8 - جدول نقل الإرسال
9-حزام ناقل إخراج 9 قطع العمل
10-منصة الصيانة 10-منصة الصيانة
11، 12، 12، 14-خزانة الكهرباء
13-وحدة التحكم المركزي

يتكون خط الإنتاج من مكبسين هيدروليكيين بقوة 4000 كيلو نيوتن وأربعة أذرع روبوتية للتحميل والتفريغ ومحمل منصات نقالة ونظام تغيير القوالب السريع، قادر على إجراء عمليات مختلفة مثل الطمس والسحب العميق والتشكيل، بمعدل إنتاج يتراوح بين 5 و8 دورات/دقيقة. تتراوح مواصفات الفراغات من 1200 مم × 1000 مم كحد أقصى إلى 300 مم × 300 مم كحد أدنى. وتتم عملية العمل على النحو التالي.

أولاً، يتم إرسال منصة التكديس إلى منصة التكديس، ويتحرك ذراع إزالة التكديس المزود بكوب شفط بالتفريغ إلى أسفل، ويمسك بالصفائح المعدنية العلوية، ويتحقق جهاز الكشف عن المواد المزدوجة تلقائيًا مما إذا كانت الصفائح المعدنية فريدة من نوعها. بعد التأكيد، يتم إرسال اللوح المعدني إلى منصة النقل للتنظيف والتشحيم وتحديد الموضع، ثم يتم تحميله على المكبس الهيدروليكي الأول بواسطة روبوت التحميل المزود بكوب شفط مفرغ.

بعد اكتمال عملية الختم، يقوم روبوت التفريغ المثبت على الجانب الآخر من المكبس بإخراج الأجزاء المشكلة من القالب، ويضعها على طاولة النقل، ثم يقوم المكبس الهيدروليكي الثاني وروبوتات التحميل والتفريغ الخاصة به بإكمال عملية الختم الثانية. ثم يتم نقل الأجزاء المختومة خارج الماكينة عبر حزام ناقل.

يوضح الشكل 9 خط ختم غسالة الدفع الأوتوماتيكي، وهو مناسب لإنتاج ختم أنواع مختلفة من غسالات الدفع، بطاقة إنتاجية تبلغ 8.2 مليون قطعة/سنة. يمكن لخط الإنتاج هذا أن يكمل تلقائيًا العملية الكاملة لإنتاج ختم غسالة الدفع، بما في ذلك: تنظيف المواد الخام، وتنظيف الزيت بالفرشاة، والختم (القطع، والثني، والتشكيل)، وطابور الأجزاء المختومة، والملاكمة الأوتوماتيكية، وما إلى ذلك.

الشكل 9 خط إنتاج ختم غسالة الدفع 9
الشكل 9 خط إنتاج ختم غسالة الدفع 9

أ) مخطط الخطوط العريضة التلقائي
ب) المخطط الانسيابي الخطي التلقائي

يتكون الخط بأكمله من آلة استقامة، وشريحة تغذية من نوع الأسطوانة، وآلة تسخين بالأشعة تحت الحمراء البعيدة، وآلة تنظيف بالزيت، ومكبس، وآلية صف، وآلة ملاكمة، ومكتب تحكم، وما إلى ذلك. وهي مناسبة لأنواع عديدة من آليات النقل لوحدات ختم الأتمتة الصحفية المتوسطة والصغيرة، والتي يجب تصميمها وتصنيعها وفقًا لمتطلبات التوصيل المحددة. يسرد الجدول 1 العديد من آليات النقل شائعة الاستخدام.

الجدول 1 آليات نقل خط الختم الأوتوماتيكي

النوعالخصائص الهيكليةميزات العمل
ناقلات الجاذبية، ناقلات قوة القصور الذاتي
أ) حوض التدفق
ب) مسار الأسطوانة
يستخدم جاذبية الأجزاء نفسها أو قوة القصور الذاتي المؤثرة على الأجزاء بعد المعالجة لتحقيق نقل الأجزاء
سيور وسلاسل النقل الناقلةنقل الأجزاء باستمرار من خلال النقل الميكانيكي. أثناء المعالجة، يجب إزالة الأجزاء من الناقل، وبالتالي يلزم وجود آليات تحميل وتفريغ إضافية.
مصعد من نوع الكاشطة
1-الحزام الناقل
2-الناطحة 2 - ناطحة سحاب
3-عجلة التوجيه 3
تستخدم شريحة لانزلاق الأجزاء مباشرةً على الحزام الناقل ليتم حملها بواسطة الكاشطة. تكلفة تصنيع منخفضة، ومجموعة واسعة من التطبيقات.
مصعد من نوع الدلو
1-الشريحة
2-عجلة القيادة 2-عجلة القيادة
3-الدلو
4-الحزام 4
5-لوحة الاستقبال 5-لوحة الاستقبال
يستخدم عمومًا للرفع العمودي، ويمكن أن يميل إلى 65 درجة ~ 75 درجة عند الحاجة، وتبلغ سرعة عمل الحزام حوالي 0.2 ~ 0.4 م/ثانية
مصعد من نوع السلسلة1-النطاط
2-بلانك
3-الكاميرا الحلزونية
4-الأخدود الإرشادي
5-سبروكيت
6-المحدد 6
7-سلسلة 7
تُحرّك الكامة 3 بحيث يسقط ذيل الفراغ في أخدود التوجيه المائل، بينما يستقر الرأس على كتف الأخدود، ويتم تحريكه بواسطة المحدد على السلسلة، ويستخدم عادةً للأجزاء ذات الرؤوس من نوع القضيب
ناقل مكوكي 1-قطعة العمل
2-مخلب التغذية
3-مخلب ثابت
تتحرك لوحة الدفع المزودة بمخالب تغذية بالمثل خطيًا لدفع قطعة العمل، ويتم حظر قطعة العمل التي تم تلقيمها بواسطة المخلب الثابت 3 (المسند الخلفي) ولا تعود
قلابة شفط بالشفط بالشفط
1-أسطوانة 1
2-المعدات
3-اللوحة القلابة
4-كوب شفط بالمكنسة الكهربائية
5-الحزام الناقل
استخدم القلاب لقلب قطعة العمل 180 درجة، ثم يرسلها الناقل والمغذي إلى المكبس التالي
زعنفة اللوحة
1-أسطوانة 1
2-المعدات
3-لوحة قلاب 3
4 - مكنسة شفط 4 شفط
5-الحزام الناقل
استخدم القلابة لقلب الشُّغْلَة 180 درجة، ثم أرسلها إلى المكبس التالي عبر الناقل والمغذي.

يوضح الشكل 10 جهاز تفريغ وتغذية الصفائح المعدنية من نوع BF الذي صنعته شركة AP&T السويدية، بمواصفات صفائح 180 مم × 300 مم ~

2500 مم × 3500 مم، يبلغ الحد الأقصى لوزن الفراغ الواحد 50 كجم.

الشكل 10 جهاز تفريغ وتغذية الصفائح المعدنية من نوع BF
الشكل 10 جهاز تفريغ وتغذية الصفائح المعدنية من نوع BF

يوضح الشكل 11 المغذي الهوائي الذي أنتجته شركة Herrblitz Modular System الإيطالية. يستخدم هذا الجهاز الهواء المضغوط للتغذية المتدرجة ويمكن دمجه مع آلات فك اللفائف وأجهزة التسوية وغيرها من المعدات لتشكيل نظام تغذية آلي لختم المواد اللولبية، ويتميز بتعدد استخدامات جيد وقابلية تطبيق قوية.

الشكل 11 المغذي الهوائي
الشكل 11 المغذي الهوائي

اعتمادًا على نوع التغذية، تنقسم المغذيات الهوائية إلى مغذيات من نوع الدفع ونوع السحب. والفرق هو أنه في المغذيات من نوع الدفع، تكون مادة الشريط في حالة مضغوطة أثناء التغذية، وهي مناسبة للمناسبات ذات الصلابة الجيدة للشريط؛ بينما في المغذيات من نوع السحب، تكون مادة الشريط في حالة شد أثناء التغذية، وهي مناسبة لتغذية المواد ذات الصلابة الضعيفة وغير المعدنية. إن دورة عمل المغذيات الهوائية ليست عالية بشكل عام، وهي مناسبة فقط لأنظمة الختم الآلي متوسطة ومنخفضة السرعة.

يوضح الشكل 12 الماكينة المتكاملة لفك اللف والتسوية والتغذية من سلسلة LF المصنعة من قبل شركة AIDA Engineering Technology Co. المحدودة في اليابان، وهي مناسبة للتغذية الآلية بدورة إنتاج تصل إلى 120 مرة/دقيقة، وتتميز بهيكل مدمج وخصائص موفرة للمساحة. يوضح الشكل 13 خط إنتاج مكبس متعدد المحطات يتألف من أنظمة فك اللف والتسوية والتغذية (من إنتاج Müller Weingarten AG، ألمانيا).

الشكل 12 فك اللف والتسوية والتغذية بالماكينة المتكاملة
الشكل 12 فك اللف والتسوية والتغذية بالماكينة المتكاملة
الشكل 13 تغذية مواد اللفائف في خط إنتاج المكبس متعدد المحطات
الشكل 13 تغذية مواد اللفائف في خط إنتاج المكبس متعدد المحطات

يوضح الشكل 14 خط إنتاج الختم الآلي الذي يتكون من 4 مكابس هيدروليكية متوسطة الحجم، وأذرع روبوتية للتحميل والتفريغ من نوع CD، ونظام تغيير القوالب السريع (من إنتاج شركة AP&T السويدية).

الشكل 14 خط إنتاج الختم الآلي بالكبس الهيدروليكي
الشكل 14 خط إنتاج الختم الآلي بالكبس الهيدروليكي

IV. ختم نظام التصنيع المرن FMS

مع المنافسة الشرسة المتزايدة في سوق التصنيع، أصبحت دورة تجديد المنتج أقصر، وتزداد نسبة الإنتاج متعدد الأصناف والدفعات الصغيرة في الختم، مما يعزز بقوة التقدم التكنولوجي في مجال ختم أنظمة التصنيع المرنة FMS (نظام التصنيع المرن).

إن نظام التصنيع المرن للختم هو نظام معالجة ختم آلي يتألف من مجموعة من ماكينات التشكيل باستخدام الحاسب الآلي، والآلات المساعدة، ونظام تخزين ونقل المواد آلياً، ونظام تحكم في المعلومات، يديره حاسوب ليعمل تلقائياً. يمكن لهذا النظام معالجة مجموعة من أجزاء الختم بتسلسلات ودقات معالجة مختلفة.

يمكن تعديل تدفق العملية وفقًا لقطع العمل المختلفة، ويمكنه موازنة استخدام الموارد في الوقت المناسب، وبالتالي يمكن لهذا النوع من النظام أن يتكيف تلقائيًا مع التغييرات في قطع العمل وحجم الإنتاج ضمن نطاق الأداء الفني للمعدات، مما يحقق فوائد اقتصادية جيدة في إنتاج الدفعة الواحدة الصغيرة والمتعددة الأنواع.

1. الأنواع الأساسية

(1) المعالجة المرنة لختم الماكينة الواحدة المرنة

يمكن أن يؤدي استخدام ماكينات الضغط باستخدام الحاسب الآلي وأجهزة التحميل والتفريغ باستخدام الحاسب الآلي، أو تجهيز المكابس العادية بأجهزة التغذية الأوتوماتيكية باستخدام الحاسب الآلي، إلى إكمال المعالجة المرنة لأجزاء الختم المختلفة تلقائيًا. يتم تشغيل آلية التغذية الأوتوماتيكية باستخدام الحاسب الآلي الموضحة في الشكل 15 بواسطة محركين متدرجين، يقودان ناقل الحركة اللولبي الكروي الدقيق، مما يسمح لمنضدة العمل بالتحرك بحرية في مستوى الإحداثيات x-y، وهو ما يناسب ختم الثقوب المرتبة بأي نمط على مختلف قطع العمل المسطحة.

الشكل 15 آلية التغذية الأوتوماتيكية
الشكل 15 آلية التغذية الأوتوماتيكية

1-الضربة
2-بلانك
3-الشريحة 3
محرك متدرج رباعي الاتجاهات
محرك متدرج خماسي الاتجاهات

(2) ختم خلية التصنيع المرنة FMC

تتألف خلية التصنيع المرنة للختم FMC (خلية التصنيع المرنة) من ماكينة ختم واحدة بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب، وأجهزة تحميل وتفريغ أوتوماتيكية، ومستودع صفائح معدنية، ونظام تحكم حاسوبي، قادر على إتمام عملية الختم بالكامل تلقائيًا. يوضح الشكل 16 خلية التصنيع المرنة للختم تتكون بشكل أساسي من ماكينة ختم ذات رأس دوّار بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي.

الشكل 16 خلية تصنيع مرنة لختم الصفائح المعدنية
الشكل 16 خلية تصنيع مرنة لختم الصفائح المعدنية

1-جهاز تفريغ من نوع المشبك
2-ماكينة تثقيب البرج الدوّار 2-CNC
3-جهاز تغذية من نوع كوب الشفط
4-المراقب المالي

(3) نظام التصنيع المرن للختم FMS (3)

يتكون نظام التصنيع المرن للختم من ثلاثة أجزاء رئيسية: ماكينات ختم متعددة باستخدام الحاسب الآلي تشكل نظام ختم آلي، ونظام نقل وتخزين الصفائح المعدنية، ونظام التحكم في إدارة الكمبيوتر. يمكن أن يكمل تلقائيًا العملية الكاملة لتكنولوجيا التصميم والتصنيع، ونقل المواد الخام، ومعالجة الختم، وإخراج قطعة العمل، ويتميز بالإنتاجية العالية، والوقت الإضافي القصير لتغيير أنواع المنتجات، والقدرة على التكيف مع أنواع مختلفة من معالجة الختم.

يوضح الشكل 17 الرسم التخطيطي لنظام التصنيع المرن للختم. ويوضح الشكل 18 خط إنتاج التصنيع المرن المرن للختم الأوتوماتيكي بالكامل للختم FMS الذي صممته وصنعته شركة موراتا للآلات المحدودة في اليابان، والذي يدمج مكابس التثقيب باستخدام الحاسب الآلي وآلات القص ذات الزاوية اليمنى وأجهزة التوزيع الأوتوماتيكية ومستودع شامل ثلاثي الأبعاد، قادر على إجراء عمليات التثقيب والقص والثني للصفائح المعدنية، مما يحقق إنتاج ختم متعدد الأنواع، على دفعات صغيرة.

الشكل 17 مخطط تخطيطي لنظام التصنيع المرن للختم
الشكل 17 مخطط تخطيطي لنظام التصنيع المرن للختم
الشكل 18 خط إنتاج التصنيع المرن للختم الأوتوماتيكي بالكامل FMS
الشكل 18 خط إنتاج التصنيع المرن للختم الأوتوماتيكي بالكامل FMS

يتألف نظام التصنيع المرن من النوع CI الذي تصنعه شركة Jinan Jiemai CNC من ماكينة تثقيب وقص مركب من النوع PS31250 بنظام التحكم الرقمي (CNC)، ومستودع صفائح معدنية ثلاثي الأبعاد، ومغذي من نوع كوب الشفط، وجهاز تكديس وفرز، ونظام تحكم، بأحجام فارغة تبلغ 1250 مم × 5000 مم وإنتاجية 8 صفائح/ساعة. يتألف نظام التصنيع المرن من نوع APSS الذي تصنعه شركة جيانغسو جين فانغيوان من ماكينة تثقيب وقص مركب، وطاولة تحديد المواقع، وذراع روبوتية للتحميل الآلي.

2. المعدات الرئيسية

(1) معدات التثقيب باستخدام الحاسب الآلي

يُعد التحويل الذي يتم التحكم فيه عدديًا لمعدات التثقيب أساسًا لتحقيق أنظمة معالجة التثقيب المرنة. تشمل معدات التثقيب باستخدام الحاسب الآلي الشائعة الاستخدام في أنظمة التثقيب المرنة أنظمة التثقيب المرنة مكابس الحاسب الآلي، ومكابس رأس البرج باستخدام الحاسب الآلي، وماكينات القص ذات الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي، وماكينات الثني باستخدام الحاسب الآلي، وماكينات ثني الأنابيب باستخدام الحاسب الآلي، وماكينات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي، وماكينات القطع بالبلازما باستخدام الحاسب الآلي، وماكينات القطع بالماء النفاث بالضغط العالي جدًا باستخدام الحاسب الآلي، وما إلى ذلك.

(2) النظام الآلي لنقل وتخزين صفائح المعادن وتخزينها

تشمل الأشكال الأساسية لأجهزة نقل الصفائح المعدنية ما يلي: رافعات التكديس، وعربات السكك الحديدية، والعربات التي لا تحتوي على سكك حديدية، والناقلات الدوارة، وما إلى ذلك. تتمثل أجهزة التخزين الرئيسية للصفائح المعدنية في مستودعات الصفائح المعدنية الآلية، والتي تشمل مستودعات آلية ذات مساحات عالية وإطارات الصفائح الصغيرة من النوع الصندوقي.

المستودعات المؤتمتة ذات الفتحات العالية هي مستودعات كبيرة إلى متوسطة الحجم، وتتكون من رفوف ورافعات التكديس ومركبات النقل والمنصات النقالة ونظام تحكم حاسوبي. تحت تحكم الكمبيوتر، يمكن لرافعة التكديس أن تتوقف بدقة عند فتحة التخزين المحددة مسبقًا، والمنصة النقالة هي الوحدة الأساسية للوصول إلى الصفائح المعدنية.

أثناء التخزين، يتم إمساك المنصة النقالة التي تحتوي على صفائح معدنية بواسطة ذراع روبوتية ووضعها على مركبة النقل. بعد دخول عربة النقل إلى ممر المستودع، تستعيد رافعة التكديس المنصة النقالة من فتحة التخزين وتسلمها إلى عربة النقل، التي تقوم بعد ذلك بتسليم المنصة النقالة إلى جهاز التغذية الآلي بجوار ماكينة المعالجة.

إطارات الصفائح الصغيرة من النوع الصندوقي هي معدات طرفية لـ FMC، وعادةً ما تحتوي على 6 إلى 7 فتحات تخزين. واعتمادًا على احتياجات المعالجة، يتم تخزين أحجام مختلفة من الصفائح المعدنية في الإطار. كما يتم التحكم في عملية التخزين والاسترجاع بالكمبيوتر.

(3) نظام تغيير القالب السريع

تم تجهيز المستودع الأوتوماتيكي للقالب بوظائف التعرف على القالب واسترجاعه تلقائيًا، ويشكل مع طاولة العمل المتنقلة وأجهزة التثبيت السريع نظام تغيير القالب السريع. يستخدم جهاز تثبيت القالب تحكمًا كهربائيًا وهيدروليكيًا، ويجب أن تكون عملية التثبيت سريعة وموثوقة، مع إمكانية ضبط معلمات العمل تلقائيًا.

(4) نظام التحكم في إدارة الكمبيوتر

ينقسم نظام التحكم في إدارة الكمبيوتر لنظام المعالجة المرنة للختم إلى المستويات الثلاثة التالية.

المستوى الأول هو مستوى إدارة التصميم، ويتألف من تخطيط وإدارة الصفائح المعدنية ونظام CAD/CAM. يتحكم نظام تخطيط وإدارة الصفائح المعدنية في معلومات المخزون والقوالب. وهو يزود نظام DNC (التحكم العددي المباشر) بتسلسل تغذية المواد، وجرد الصفائح المعدنية، وقائمة القوالب.

تتمثل مهمة نظام CAD/CAM في إكمال تصميم القطع الفردية أو التداخل تلقائيًا. أثناء عملية التصميم، يتم إنشاء العمليات وتوفير بيانات العملية. يتم عرض مخطط قطعة العمل بعد التصميم على الشاشة للتعديل والفحص، ويتم إرسال معلومات التصميم ذات الصلة إلى نظام DNC كأساس للإنتاج.

المستوى الثاني هو مستوى التحكم، أي نظام DNC. بعد تلقي معلومات المعالجة المقدمة من المستوى السابق، يبدأ هذا النظام في تصميم النظام. ويشمل تصميم النظام ترتيب ملفات الأعمال، والتحكم في ملفات الأعمال لتدخل حيز التنفيذ حسب الأولوية، والتحكم في الأنظمة التابعة.

أما المستوى الثالث فهو مستوى أعمال التنفيذ، أي الأجزاء الموجودة أسفل DNC في الرسم التخطيطي، وهي الآليات المنفذة أثناء عملية المعالجة، بما في ذلك أدوات ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب والمعدات الطرفية، مثل مكابس التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب، وماكينات القص باستخدام الحاسوب، والمستودعات الآلية باستخدام الحاسوب، وما إلى ذلك.

V. القوالب على خط إنتاج الختم الآلي

يجب أن يتبع تصميم وتصنيع القوالب المستخدمة في خطوط إنتاج الختم الآلي مبدأ عدم التداخل لضمان عدم تداخل القوالب مع آلية التغذية. بالمقارنة مع قوالب الختم اليدوية التقليدية وقوالب التثقيب الأوتوماتيكية، تختلف القوالب المستخدمة في خطوط إنتاج الختم الآلي اختلافًا كبيرًا في الهيكل والأداء والوظيفة، وينعكس ذلك على وجه التحديد في الجوانب التالية.

1. يجب أن تكون القوالب المستخدمة في خطوط الختم الآلي مزودة بأجهزة مساعدة لتحديد المواقع لضمان وضع قطع العمل بشكل صحيح في القالب.

2. لتجنب أن تعيق أعمدة التوجيه للقالب تحميل وتفريغ قطع العمل، يجب تثبيت أعمدة التوجيه على القالب العلوي قدر الإمكان.

يجب تركيب أجهزة استشعار داخل القالب وتوصيلها بنظام التحكم الكهربائي لاكتشاف ما إذا كانت قطعة العمل موضوعة بشكل صحيح في القالب أو ما إذا كانت الخردة قد تمت إزالتها بسلاسة.

أثناء الختم متعدد المحطات، يجب أن تحافظ القوالب في كل محطة على نفس ارتفاع التغذية قدر الإمكان.

يجب تركيب جهاز إزالة خردة موثوق به لضمان إمكانية إخراج الخردة تلقائيًا وبسلاسة من القالب.

تظل قطعة العمل داخل القالب السفلي، وتحت تأثير جهاز القاذف، تغادر قطعة العمل سطح القالب بحوالي 5 مم.

يجب تركيب نظام تشحيم مركزي وصندوق توصيل كهربائي.

يجب أن يحتوي القالب على طرق تركيب متعددة لاستيعاب المتطلبات المختلفة للتثبيت الميكانيكي والتثبيت الهيدروليكي السريع.

طلب عرض أسعار مجاني
نموذج الاتصال

أحدث المنشورات
ابق على اطلاع دائم على آخر المستجدات والمحتوى الجديد والمثير حول مواضيع مختلفة، بما في ذلك النصائح المفيدة.
تحدث إلى خبير
اتصل بنا
مهندسو المبيعات لدينا على استعداد للإجابة على أي من أسئلتك وتزويدك بعرض أسعار فوري مصمم خصيصاً لتلبية احتياجاتك.

طلب عرض أسعار مخصص

نموذج الاتصال

طلب عرض أسعار مخصص
احصل على عرض أسعار مخصص مصمم خصيصًا لاحتياجاتك الفريدة من نوعها من الماكينات.
© 2024 أرتيزونو. جميع الحقوق محفوظة.
احصل على عرض أسعار مجاني
سيصلك رد خبرائنا خلال 24 ساعة.
نموذج الاتصال