ZKRATKA

Systémy automatizácie prenosových dielov predstavujú efektívny výrobný proces, ktorý využíva viacnásobnú stanicu v kombinácii s mechanickým alebo servopoháňaným prenosovým mechanizmom na automatické presúvanie a tvorenie kovových súčiastok. Táto metóda je ideálna na výrobu zložitých súčiastok stredného až vysokého objemu a ponúka väčšiu slobodu pri návrhu komplikovaných dielov v porovnaní s postupným lisovaním. Jej hlavnou výhodou je schopnosť manipulovať s oddelenými súčiastkami, čo umožňuje zložitejšie operácie na každej stanici.

Čo sú systémy automatizácie prenosových dielov?

Systém automatizácie prenosového nástroja je sofistikovaný proces tvárnenia kovov, ktorý sa otáča okolo viacmiestneho nástroja. Na rozdiel od jednoduchších spôsobov kĺzania, systém prenosového nástroja vykonáva viacero operácií – ako tvárnenie, vŕtanie, strihanie a ťahanie – postupne za sebou. Definujúcim znakom je jeho automatický prenosový mechanizmus, ktorý fyzicky zdvihne polotovar, presunie ho na ďalšiu stanicu a presne ho umiestni na nasledujúcu operáciu. Tento proces je navrhnutý pre diely, ktoré sú príliš zložité alebo veľké na to, aby boli spracované na jednom mieste alebo pomocou progresívneho nástroja.

Základný princíp spočíva v tom, že každý obrobok je od prvej stanice považovaný za samostatnú, individuálnu súčiastku. Vo väčšine prípadov je prvou operáciou vyrezanie polotovaru z hruby špirály materiálu. Od tohto okamihu je súčiastka oddelená od materiálovej pásky. Táto voľnosť umožňuje operácie, ktoré sú nemožné pri postupnom strihaní v postupových matriciach, kde zostáva súčiastka pripojená k páske až do posledného kroku. Napríklad je možné súčiastky otáčať, zdvíhať alebo preusporiadavať pod rôznymi uhlami, čo umožňuje vytváranie hlbokotažných tvarov, nepravidelných geometrií a komponentov s prvkami na viacerých stranách.

Výrobcovia si vyberajú prevodové dieskové systémy, keď výrobné požiadavky vyžadujú rovnováhu medzi vysokým objemom, zložitosťou a nákladovou efektívnosťou. Hoci počiatočná investícia do nástrojov môže byť významná, automatizácia výrazne zníži pracovné náklady a zvýši priepustnosť pri trvalých výrobných sériách. Táto technológia je obzvlášť rozšírená v automobilovom priemysle na výrobu dielov ako sú konštrukčné komponenty, skrine alebo podvozkové časti. Aby sme lepšie pochopili jej miesto vo výrobe, je užitočné porovnať ju s inými bežnými metódami dieskovej lisy.

Základné komponenty a typy prenosových systémov

Kompletný automatizovaný systém prenosového dielu predstavuje integráciu niekoľkých kľúčových komponentov, ktoré pracujú v súlade. Hlavné prvky sú samotný lís, ktorý poskytuje silu; viacmiestne die, ktoré obsahuje nástroje pre každú tvárnicovú operáciu; a prenosový mechanizmus, ktorý slúži ako automatizované centrum systému. Práve prenosový mechanizmus skutočne odlišuje túto technológiu a určuje jej rýchlosť, presnosť a flexibilitu.

Prenosové mechanizmy sa výrazne vyvíjali, od čisto mechanických systémov až po pokročilé servoriadenia s pohonmi. Tento vývoj rozšíril možnosti tvárnenia pomocou prenosových dielov, čo umožnilo vyššie rýchlosti a zložitejšiu manipuláciu s dielcami. Voľba systému závisí od konkrétnych požiadaviek aplikácie vrátane veľkosti dielca, rýchlosti výroby a konfigurácie lisu. Napríklad, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. špecializuje sa na výrobu špeciálnych tvárniacich nástrojov pre automobilový priemysel, pričom využíva pokročilé systémy na spĺňanie prísnych požiadaviek na presnosť a efektivitu od hlavných výrobcov originálnych zariadení (OEM).

Rôzne typy transferových systémov ponúkajú výrazné výhody a vyberajú sa na základe výrobného prostredia:

• Systémy montované priamo na lis: Tieto systémy sú priamo integrované do tvárniaceho lisu. Môžu byť mechanické, poháňané hlavným kľukovým hriadeľom lisu, alebo servo-poháňané, čo umožňuje nezávislé riadenie pohybových profilov. Servo systémy ponúkajú vyššiu flexibilitu, umožňujú optimalizované pohyby, ktoré zvyšujú presnosť, avšak tradičné mechanické lisy často dosahujú vyššie rýchlosti pri výrobe veľkých sérií.
• Transferové systémy cez okno lisu: Ako už názov napovedá, tieto systémy majú prenosové koľajnice, ktoré prechádzajú bočnými otvormi lisu. Toto riešenie, často trojosý servosystém, zabezpečuje vynikajúci výhľad a prístup do oblasti nástroja pre účely údržby a výmeny. Ide o univerzálne riešenie, ktoré je možné dodatočne inštalovať na existujúce lisy.
• Roboticke prenosové systémy (Tandemové linky): Hoci sa líšia od jedného prenosového lisu, tento automatizovaný prístup využíva priemyselné roboty na presun veľkých dielcov medzi viacerými lisami usporiadanými do radu. Ponúka vysokú flexibilitu pre veľmi veľké komponenty, ako sú karosériové panely automobilov, ale zvyčajne si vyžaduje vyššie kapitálové výdavky a väčšiu plochu.

Moderné systémy sú predovšetkým servo-elektrické, pretože poskytujú presnú, programovateľnú kontrolu nad všetkými tromi osami pohybu: upnutie, zdvih a prenos/sklon. To umožňuje hladké, opakovateľné polohovanie a prevádzku pri vysokých rýchlostiach, pričom funkcie ako osi zdvihu s vyrovnávaním záťaže a lineárne ložiská bez údržby zabezpečujú dlhodobú spoľahlivosť a výkon.

Vysvetlenie procesu tvárnenia prenosových nástrojov

Proces tvárnenia prenosových nástrojov premení plochý kovový polotovar na hotový trojrozmerný diel prostredníctvom presne synchronizovaného sledu operácií. Každý cyklus lisu simultánne posúva viacero dielov, pričom každý diel prechádza inou fázou svojho tvarovania. Tento proces je príkladom automatickej efektívnosti, ktorá logicky prebieha od surového materiálu po hotový diel.

Hoci sa konkrétne operácie líšia v závislosti od konštrukcie dielu, základný pracovný postup nasleduje stály, viacstupňový sled:

1. Dávkovanie materiálu a strihanie: Cievka surového materiálu je privádzaná do prvej stanice matrice. Tu lis vykoná operáciu strihania, vystrihne počiatočný plochý tvar súčiastky a úplne ho oddelí od pásu materiálu. Tento voľný polotovar je teraz pripravený na prenos.
2. Zdvihnutie a prenos súčiastky: Keď sa lisovacia hlava pohybuje nahor, zapne sa prenosový mechanizmus. Sada mechanických alebo pneumatických „prstov“ namontovaných na prenosových tyčiach pevne zachytí polotovar. Tyče potom súčiastku zdvihnú zvisle, posunú ju horizontálne do ďalšej stanice a spustia ju do nasledujúcej dutiny matrice.
3. Tvárnicie a prerážacie operácie: Keď je súčiastka presne umiestnená v druhej stanici, lisovacia hlava klesá a vykonáva ďalšiu operáciu. Môže ísť o taženie na vytvorenie hĺbky, prerážanie na vytvorenie otvorov alebo orezávanie na tvarovanie okrajov. Tento krok sa opakuje cez viacero stanic, pričom každá z nich pridáva súčiastke ďalšie detaily a dokonalejší tvar.
4. Zložité operácie a prepolohovanie: Na medzistaničných staniciach môže systém prenosu otáčať alebo preorientovať súčiastku, aby bolo možné vykonávať operácie na rôznych plochách. Táto schopnosť je kľúčová pri vytváraní zložitých geometrií, ktoré by inak vyžadovali sekundárne spracovanie. Operácie môžu zahŕňať kalibrovanie, valcovanie, žliabkovanie alebo dokonca vŕtanie závitov priamo vo veľme.
5. Finálne tvorenie a vysunutie: Na posledných stanicích súčiastka prechádza poslednými operáciami tvorenia, strihania alebo flangovania, aby spĺňala konečné špecifikácie. Po dokončení súčiastky systém prenosu presunie na výstupnú stanicu, kde je vysunutá z lisu na dopravník alebo do zbieracieho koša.

Celý proces je dokonale synchronizovaný. Pohyb systému prenosu je časovo prispôsobený zdvihu lisu, aby sa zabezpečilo, že súčiastky budú mimo foriem pred ich zatvorením a budú presne pozicionované pre každý zdvih. Táto vysoká úroveň automatizácie zaručuje konzistenciu, kvalitu a vysoký objem výroby.

Kľúčové aplikácie a výhody pre priemysel

Automatizácia prenosových nástrojov ponúka jedinečnú kombináciu všestrannosti a efektivity, čo ju robí preferovanou výrobnou metódou pre komplexné kovové súčiastky vo viacerých kľúčových odvetviach. Jej schopnosť vyrábať veľké, hlboko tažené diely s komplikovanými prvkami vo vysokých objemoch poskytuje zreteľnú konkurenčnú výhodu tam, kde sú rozhodujúce aj tvar, aj funkcia. Táto technológia je obzvlášť dôležitá v odvetviach, ktoré vyžadujú vysokú presnosť a opakovateľnosť.

Hlavné odvetvia, ktoré sa spoliehajú na prenosové nástroje, zahŕňajú automobilový priemysel, spotrebičový priemysel, HVAC a armatúry pre inštalácie. V automobilovom priemysle sa používa na výrobu všetkého, od konštrukčných rámových komponentov a nosníkov motora až po palivové nádrže a olejové misky. Pre spotrebiče vyrába komplexné skrine, hlboko tažené bubny práčok a skrinky kompresorov. Spoločným menovateľom je potreba geometricky komplexných súčiastok, ktoré sú pevné, ľahké a cenovo výhodne vyrábané v miliónoch kusov.

Hlavné výhody, ktoré podporujú jej prijatie, sú:

• Slobodu v dizajne: Keďže súčiastka je voľná od nosného pásu, konštruktéri majú väčšiu flexibilitu. Hlboké ťahanie, bočné prebíjanie a prvky na viacerých osiach sú všetky možné v jedinom procese, ako môžete vidieť v návrhoch výrobcov, ako napríklad Layana .
• Nákladová efektívnosť pri vysokých objemoch: Aj keď náklady na nástroje sú vysoké, nízke náklady na súčiastky pri hromadnej výrobe prinášajú silný finančný výnos. Automatizácia znižuje pracovné náklady a vysoké využitie materiálu minimalizuje odpad.
• Vhodnosť pre väčšie súčiastky: Voči postupnému strihaniu na veľkosti môže transferový systém spracovávať výrazne väčšie a hrubšie materiály, čo ich robí ideálnymi pre robustné konštrukčné komponenty.
• Integrácia operácií: Viaceré kroky vrátane netradičných tvárnicových operácií a dokonca montáže alebo závitovania priamo vo forme sa dajú skombinovať do jedného lisu, čím sa eliminuje potreba sekundárnej úpravy.

Na určenie, či je táto technológia vhodná, by výrobca mal zvážiť nasledujúce faktory:

Je presovanie s prenosom vhodné pre váš projekt?

• Zložitosť dielu: Má diel hlboké tvárané prvky, vysoký pomer dĺžky k priemeru alebo vyžaduje operácie na viacerých stranách?
• Objem výroby: Sú požiadavky na výrobu v strednom až vysokom rozsahu (desiatky tisíc až milióny kusov)?
• Veľkosť dielu: Je diel príliš veľký alebo objemný na to, aby sa prakticky spracovával na nosnej páske postupného nástroja?
• Druh a hrúbka materiálu: Zahŕňa aplikácia materiály hrubejších kalibrov, ktoré vyžadujú robustné nástroje a manipuláciu?

Ak je odpoveď na niekoľko z týchto otázok áno, automatizácia pomocou prenosového nástroja je pravdepodobne najefektívnejším a najekonomickejším výrobným riešením.

Často kladené otázky

1. Čo je to prenosový nástroj?

Prenosová matrica je typ tvárniaceho nástroja používaného v lise, ktorý má viacero staníc na vykonávanie postupnosti operácií. Jeho charakteristickou vlastnosťou je práca s dielmi oddelenými od materiálovej cievky. Mechanický alebo robotický prenosový systém presúva tieto jednotlivé diely z jednej stanice na druhú, čo umožňuje vyrábať veľké alebo komplexné komponenty, ktoré nie je možné vyrobiť v postupovej matrici.

2. Aké sú rôzne typy prenosových mechanizmov používaných v automatizačných systémoch?

Najbežnejšie typy prenosových systémov sú dvojosové a trojosové (alebo trojosové) systémy. Dvojosový systém zvyčajne posunie súčiastku vpred a upevní/odopne ju. Trojosový systém pridáva zvislý zdvih, ktorý je kľúčový pre hlboko tvarované diely. Tieto systémy môžu byť namontované priamo na lise alebo integrované do nástroja samotného. Moderné systémy sú zvyčajne poháňané servomotorom, čo umožňuje plne programovateľný pohyb, zatiaľ čo staršie lisy môžu používať pevnú mechanickú automatizáciu. V niektorých aplikáciách, najmä v tandemových linkách, sa na prenášanie dielov medzi lisami používajú aj priemyselné roboty.

3. Aký je rozdiel medzi tandemovým nástrojom a prenosovým nástrojom?

Systém prenosových nástrojov vykonáva viacero krokov tvárnenia v jednom veľkom lisovacom zariadení s použitím integrovaného prenosového mechanizmu na presun súčiastky medzi jednotlivými nástrojovými stanicami vo vnútri tohto lisu. Riadok tandemových nástrojov pozostáva z viacerých samostatných lisov usporiadaných za sebou, pričom súčiastky sa presúvajú z jedného lisu do druhého, často pomocou priemyselných robotov. Prenosové nástroje sa zvyčajne používajú na malé až stredné zložité súčiastky, zatiaľ čo tandemové linky sa bežne využívajú na veľmi veľké súčiastky, ako sú karosériové panely automobilov.