Design inovador! Como a nova geração de máquinas de corte de folhas de estampagem a quente reduz a taxa de refugo?

Reduzir a taxa de refugo da nova geração de máquinas de corte de folhas de estampagem a quente exige uma solução sistemática que combine mecânica de precisão, percepção inteligente, design humanizado e baseado em dados.

A taxa de refugo das máquinas de corte tradicionais se deve principalmente a: alinhamento impreciso da ferramenta, perda de tensão, rebarbas na borda, defeitos no rolo mestre, erros de operação humana, etc. A nova geração de máquinas de corte deve ser disruptiva nas cinco direções de inovação a seguir:

Primeiro, visão inteligente e sistema de percepção de IA ("olho sábio" e "cérebro")

Este é o ponto central da inovação para reduzir a taxa de sucata.

1. Sistema de configuração de ferramentas de visão CCD de alta precisão:

◦ Design inovador: adote uma câmera CCD de matriz de linha de ultra-alta resolução para escanear marcas de alinhamento de precisão, padrões de laser ou limites de textura em folhas de estampagem a quente em tempo real.

◦ Fortalecimento do algoritmo de IA: algoritmos de aprendizado de máquina integrados podem aprender de forma independente as características de diferentes materiais e padrões de rolos de folha metálica e identificar automaticamente o melhor caminho de corte. Mesmo que a marcação esteja ligeiramente borrada ou interferindo, ela pode ser posicionada com precisão, resolvendo completamente o problema de alinhamento impreciso da ferramenta e alcançando um ponto inicial de corte com "erro zero".

2. Detecção e prevenção em tempo real de defeitos no rolo mestre:

◦ Design inovador: Um sistema de inspeção visual multiespectral é adicionado na frente da unidade de desenrolamento, que pode identificar defeitos como bolhas, arranhões, manchas e espessura irregular da bobina mestre com antecedência na linha de produção.

◦ Conexão de dados: O sistema registra automaticamente a localização dos defeitos (em metros) e se comunica com o sistema de controle da máquina de corte em tempo real. Ao cortar uma seção defeituosa, o sistema pode reduzir a velocidade automaticamente ou emitir um alarme para alertar o operador sobre ações (como marcação, salto) para evitar o corte do defeito em rolos pequenos, melhorando significativamente a qualidade do rolo acabado.

3. Monitoramento de qualidade on-line após o corte:

◦ Design inovador: Um sistema de inspeção visual é instalado na frente da unidade de enrolamento para realizar uma inspeção 100% completa da tira estreita cortada.

◦ Feedback em tempo real: detecta automaticamente rebarbas, rachaduras, desvios de largura, acabamentos, etc. Assim que um produto não qualificado é encontrado, o sistema pode imediatamente emitir um alarme ou até mesmo separar automaticamente o rolo de sucata do rolo do produto qualificado para evitar misturas e obter controle de circuito fechado da qualidade do produto.

Segundo, sistema de controle de tensão digital totalmente ativo e em circuito fechado ("nervo robusto")

A tensão é a alma da máquina de corte, e a tensão instável é a principal razão para rugas, deformação por estiramento e quebra da folha.

1. Controle de tensão em malha fechada independente de vários estágios:

◦ Design inovador: As três unidades principais de desenrolamento, tração e enrolamento utilizam servomotor independente + sensor de tensão de alta precisão para formar um controle de malha fechada completo. O sistema coleta o valor real de tensão de cada ponto em tempo real, compara-o com o valor definido e ajusta o torque e a velocidade de cada motor em tempo real por meio do algoritmo PID para garantir que a flutuação de tensão em todo o caminho, da colocação à recepção, seja mínima (como controlar dentro de 0,5% da ±).

2. Predefinições de tensão e curva cônica:

◦ Design inovador: Banco de dados especializado integrado para predefinir a curva de tensão cônica ideal para diferentes materiais (como PET, OPP, PVC), diferentes espessuras e diferentes diâmetros de rolo. À medida que o diâmetro do enrolamento aumenta, o sistema reduz automaticamente a tensão suavemente de acordo com a curva, evitando efetivamente o fenômeno de "soma de repolho" (esmagamento da camada interna) e colapso.

3. Mecanismo de tensão flutuante tipo pêndulo:

◦ Design inovador: O mecanismo de rolo oscilante ativo é usado como um amortecedor de tensão, que pode absorver e compensar rapidamente a tensão repentina instantânea causada pela não circularidade da bobina mestre, vibração mecânica, etc., e proteger a folha frágil como um "amortecedor".

Terceiro, máquinas e sistemas de ferramentas de ultraprecisão ("ossos fortes e lâminas afiadas")

1. Corte circular com dupla servo-acionamento:

◦ Design inovador: Abandonando o tradicional modo de corte pneumático de pressão com uma única lâmina, adota um modo em que as cabeças de corte superior e inferior são acionadas por servomotores independentes. Permite um corte circular verdadeiramente concêntrico, semelhante ao princípio de funcionamento de uma tesoura. As cabeças de corte superior e inferior mantêm relações de velocidade e sobreposições precisas, e a força de corte é uniforme, o que resolve fundamentalmente os problemas de rebarbas de incisão, poeira e desgaste rápido da ferramenta causados ​​pelo método de prensagem.

2. Gerenciamento da saúde da ferramenta e compensação automática:

◦ Design inovador: O sistema registra o tempo de trabalho e a metragem de corte de cada ferramenta, podendo solicitar a afiação ou a troca de ferramentas de acordo com limites predefinidos. Modelos de ponta podem até integrar sensores de alcance a laser para monitorar o desgaste da ponta em tempo real e compensar automaticamente o deslocamento em nível de mícron, garantindo uma largura de corte constante ao longo da vida útil da ferramenta.

3. Rolo de nivelamento ajustável continuamente:

◦ Design inovador: O uso de um motor para acionar o arco livremente ajustável do rolo de achatamento elimina completamente o estresse interno, as rugas e a ondulação da bobina mestre antes do corte, garantindo que a folha entre no fio da faca em um estado absolutamente plano, o que é o pré-requisito para obter fios de corte perfeitos.

Quarto, gêmeo digital e sistema de controle central ("centro de comando inteligente")

1. Receita com um clique e alteração de pedido totalmente automática:

◦ Design inovador: o operador só precisa inserir as informações da bobina mestre e a especificação do rolo alvo (largura, metros), o sistema chama automaticamente a receita de processo ideal pré-armazenada (tensão, velocidade, espaçamento da ferramenta, etc.) e aciona o servomotor para ajustar automaticamente a posição de todos os rolos-guia e porta-ferramentas, realizando "mudança de ordem com um clique" e eliminando erros de configuração humana.

2. Gêmeo digital e comissionamento virtual:

◦ Design inovador: Crie um gêmeo digital da máquina de corte. Antes da produção de novos pedidos, todo o processo de corte pode ser simulado em um ambiente virtual, prevendo possíveis problemas, como quebra e enrugamento da folha, e otimizando os parâmetros para minimizar o desperdício na máquina de teste.

3. Rastreabilidade de dados e integração MES:

◦ Design inovador: Cada rolo de produto acabado possui uma identificação única, e o sistema registra automaticamente todos os dados-chave do processo de produção (tempo, velocidade, curva de tensão, operador, imagem de inspeção de qualidade, etc.). Esses dados são carregados no sistema MES para garantir a rastreabilidade da qualidade ao longo do ciclo de vida, facilitando a análise da causa raiz do desperdício e a melhoria contínua do processo.

Quinto, design humanizado e sustentável

1. Sistema de troca rápida de retrocesso:

◦ Design inovador: o mandril pneumático ou elétrico e o design sem ferramentas reduzem o tempo de troca de desenrolamento e rebobinamento para minutos, reduzindo o tempo de inatividade e reduzindo a intensidade de trabalho do operador e o erro causado pela impaciência da operação.

2. Sistema de remoção de poeira e recuperação de resíduos:

◦ Design inovador: o dispositivo de sucção a vácuo de alta eficiência integrado abaixo do ponto de corte coleta poeira e detritos gerados pelo corte de maneira oportuna, mantendo a ferramenta e a superfície da folha limpas, enquanto os resíduos coletados podem ser descartados centralmente para promover uma produção mais limpa.

Resumo: O valor inovador da nova geração de máquinas de corte de folhas de estampagem a quente

Por meio das cinco dimensões de design inovador acima, a nova geração de máquinas de corte de folhas de estampagem a quente evoluirá de uma simples máquina de "corte" para uma unidade de produção inteligente com capacidades de percepção, tomada de decisão, execução e otimização.

Os valores fundamentais que ele traz são:

• Taxa de sucata significativamente reduzida: de alguns por cento para 1/10.000 ou até mesmo 1/10.000.

• Melhoria geral da eficiência: maior velocidade de troca de pedidos, operação de alta velocidade mais estável, menos tempo de inatividade.

• Excelente qualidade do produto: bordas de corte suaves, sem poeira, sem deformação por tração, para atender às necessidades de clientes de alto padrão.

• Redução de custos e aumento de eficiência: economize muitos custos com folhas metálicas, custos de mão de obra e custos de consumo de energia.

• Fabricação verde: reduz resíduos e emissões de poeira.

Essa inovação não é apenas um conjunto de tecnologias, mas também um reflexo de uma compreensão profunda do processo de produção e de uma filosofia de fabricação centrada em dados.