figuer 1. Yn CNC bûgen, ornaris bekend as paniel bûgen, it metaal wurdt clamped yn plak en de boppe- en ûnderkant bûgen blêden foarmje positive en negative flanges.
In typyske plaatmetaalwinkel kin in kombinaasje hawwe fan bûgsystemen. Fansels binne bûgmasines de meast foarkommende, mar guon winkels ynvestearje ek yn oare foarmingssystemen lykas bûgen en panielfoldjen. Al dizze systemen fasilitearje de foarming fan ferskate dielen sûnder it brûken fan spesjalisearre ark.
Plakmetaalfoarming yn massaproduksje is ek yn ûntwikkeling. Sokke fabriken hoege net mear te fertrouwe op produktspesifike ark. Se hawwe no in modulêre line foar elke foarmjende need, kombinearjen fan panielbûgen mei in ferskaat oan automatisearre foarmen, fan hoekfoarmjen oant drukken en rôlje bûgen. Hast al dizze modules brûke lytse, produktspesifike ark om har operaasjes út te fieren.
Moderne automatyske bûgjen fan platen brûke it algemiene konsept fan "bûgen". Dit komt om't se ferskate soarten bûgen biede foarby wat normaal wurdt oantsjutten as panielbûgen, ek wol CNC-bûgen neamd.
CNC bûgen (sjoch figueren 1 en 2) bliuwt ien fan de meast foarkommende prosessen op automatisearre produksje linen, benammen fanwege syn fleksibiliteit. De panielen wurde yn plak ferpleatst mei in robotyske earm (mei karakteristike "skonken" dy't de panielen hâlde en ferpleatse) of in spesjale transportband. Conveyors tend te wurkjen goed as de lekkens binne earder snije mei gatten, wêrtroch't se lestich foar de robot om te bewegen.
Twa fingers stekke út 'e boaiem om it diel te sintrum foardat jo bûge. Dêrnei sit it blêd ûnder de klem, dy't it wurkstik ferleget en fêstmakket. In blêd dat krûpt fan ûnderen beweecht nei boppen, it meitsjen fan in positive kromme, en in blêd dat krûpt fan boppen makket in negative kromme.
Tink oan de bender as in grutte "C" mei boppe- en ûnderblêden oan beide einen. De maksimale planke lingte wurdt bepaald troch de nekke efter it bûgde blêd of de efterkant fan 'e "C".
Dit proses fergruttet de bûge snelheid. In typyske flange, posityf as negatyf, kin wurde foarme yn in heale sekonde. De beweging fan it bûgde blêd is ûneinich fariabel, wêrtroch jo in protte foarmen kinne meitsje, fan ienfâldich oant ongelooflijk kompleks. It lit it CNC-programma ek de bûtenradius fan 'e bocht feroarje troch de krekte posysje fan' e bûgde plaat te feroarjen. De tichterby de ynfoegje is oan de clamping ark, hoe lytser de bûtenste straal fan it diel is likernôch twa kear de dikte fan it materiaal.
Dizze fariabele kontrôle jout ek fleksibiliteit as it giet om bûgen sekwinsjes. Yn guon gefallen, as de lêste bocht oan 'e iene kant is negatyf (nei ûnderen), kin de bûge blêd fuortsmiten wurde en de cunewalde meganisme tilt it wurkstik en ferfiert it streamôfwerts.
Tradisjoneel paniel bûgen hat neidielen, benammen as it giet om estetysk wichtich wurk. Kromme blêden hawwe de neiging om sa te bewegen dat de tip fan it blêd net op ien plak bliuwt tidens de bûgsyklus. Ynstee hat it de neiging om in bytsje te slepen, in protte op deselde manier as it blêd by de bûgsyklus fan in parsebrek lâns de skouderradius wurdt sleept (hoewol't yn panielbûgen, wjerstân allinich foarkomt as it bûgjende blêd en it punt-to-punt diel kontakt meitsje bûtenste oerflak).
Fier in rotational bocht, fergelykber mei fold op in aparte masine (sjoch fig. 3). Tidens dit proses, de bûgen beam wurdt draaid sadat it ark bliuwt yn konstante kontakt mei ien plak op it bûtenste oerflak fan it workpiece. De measte moderne automatisearre swivel bûge systemen kinne wurde ûntwurpen sadat de swivel beam kin bûge op en del as nedich troch de applikaasje. Dat is, se kinne wurde rotearre omheech te foarmjen de positive flange, repositioned te draaie om de nije as, en dan bûgd de negative flange (en oarsom).
figuer 2. Yn stee fan in konvinsjonele robot earm, dit paniel bending sel brûkt in spesjale cunewalde riem foar in manipulearje it workpiece.
Guon rotational bûgen operaasjes, bekend as dûbele rotational bûgen, brûke twa balken te meitsjen spesjale foarmen lykas Z-foarmen dy't omfetsje ôfwikseljend positive en negative bochten. Single-beam systemen kinne fold dizze foarmen mei help fan rotaasje, mar tagong ta alle fold rigels fereasket it draaien fan it blêd. De dûbele beam pivot bûgen systeem jout tagong ta alle bocht rigels yn in Z-bocht sûnder draaie it blêd oer.
Rotational bûgen hat syn beheinings. As heul komplekse geometry's binne nedich foar in automatisearre tapassing, is CNC-bûgen mei ûneinich ferstelbere beweging fan 'e bûgjende blêden de bêste kar.
De rotaasje kink probleem komt ek foar as de lêste kink negatyf is. Wylst de bûge blêden yn CNC-bûgen efter- en sydlings kinne bewege, kinne de draaiende bûgbalken op dizze manier net bewege. De lêste negative bocht fereasket dat immen it fysyk triuwt. Hoewol dit mooglik is yn systemen dy't minsklike yntervinsje fereaskje, is it faaks ûnpraktysk op folslein automatisearre bûglinen.
Automatisearre linen binne net beheind ta paniel bûgen en foldjen - de saneamde "horizontale bûgen" opsjes, wêrby't it blêd flak bliuwt en de planken op of del fold wurde. Oare foarmjen prosessen wreidzje de mooglikheden út. Dizze omfetsje spesjalisearre operaasjes dy't kombinearje mei parse remmen en bûgen. Dit proses is útfûn foar it meitsjen fan produkten lykas rolluikdoazen (sjoch figueren 4 en 5).
Stel jo foar dat in wurkstik wurdt ferfierd nei in bûgstasjon. De fingers slide it wurkstik lateraal oer de boarsteltafel en tusken de boppeste punch en de legere die. Lykas by oare automatisearre bûgen prosessen, is it workpiece sintraal en de controller wit wêr't de fold line is, dus der is gjin ferlet fan in backgauge efter de die.
Om in bocht mei in parsrem út te fieren, wurdt de punch yn 'e die, de bocht wurdt makke, en de fingers lûke it blêd nei de folgjende bochtline, krekt sa't in operator foar de parsrem dwaan soe. De operaasje kin ek útfiere impact bûgen (ek bekend as stap bûgen) lâns de straal, krekt as op in konvinsjonele bûgen masine.
Fansels, krekt as in parse rem, bûgen in lip op in automatisearre produksje line lit in spoar fan de bocht line. Foar bochten mei grutte radii kin it brûken fan botsing allinich de syklustiid ferheegje.
Dit is wêr't de roll bûgen funksje komt yn toanielstik. Doe't de punch en die binne yn bepaalde posysjes, it ark effektyf feroaret yn in trije roll pipe Bender. De tip fan 'e boppeste punch is de boppeste "roller" en de ljeppers fan 'e ûnderste V-die binne de twa ûnderste rollen. De fingers fan 'e masine triuwe it blêd, it meitsjen fan in straal. Nei bûgen en rôljen, beweecht de boppeste punch op en út 'e wei, wêrtroch't romte is foar de fingers om it foarme diel nei foaren út it wurkberik te triuwen.
Bochten op automatisearre systemen kinne fluch meitsje grutte, brede bochten. Mar foar guon applikaasjes is d'r in fluggere manier. Dit hjit fleksibele fariabele radius. Dit is in proprietêr proses dat oarspronklik ûntwikkele is foar aluminiumkomponinten yn 'e ljochtsektor (sjoch figuer 6).
Om in idee te krijen fan it proses, tink oer wat der bart mei de tape as jo it tusken it skjirreblêd en jo tomme glide. Hy draait him. Itselde basis idee jildt foar bochten mei fariabele radius, it is gewoan in ljocht, sêfte oanreitsjen fan it ark en de straal wurdt foarme yn in hiel kontrolearre wize.
Figure 3. By it bûgen of foldjen mei rotaasje wurdt de bûgbalke rotearre sadat it ark yn kontakt bliuwt mei ien plak op it bûtenste oerflak fan it blêd.
Stel jo in tinne blank fêst yn plak mei it te foarmjen materiaal folslein stipe ûnder. It bûgjen ark wurdt ferlege, yndrukt tsjin it materiaal en foarút nei de gripper dy't it wurkstik hâldt. De beweging fan it ark skept spanning en feroarsaket it metaal om "twist" efter it troch in bepaalde straal. De krêft fan it ark dat op it metaal wurket, bepaalt de hoemannichte opwekke spanning en de resultearjende straal. Mei dizze beweging kin it bûgsysteem mei fariabele radius heul snel bochten meitsje mei grutte radius. En om't ien ark elke straal kin meitsje (wer, de foarm wurdt bepaald troch de druk dy't it ark tapast, net de foarm), hat it proses gjin spesjale ark nedich om it produkt te bûgen.
It foarmjen fan hoeken yn plaatmetaal presintearret in unike útdaging. Útfining fan in automatisearre proses foar de merk foar gevel (beklaaiïng). Dit proses elimineert de needsaak foar welding en produsearret prachtich bûgde rânen, dat is wichtich foar hege kosmetyske easken lykas gevels (sjoch fig. 7).
Jo begjinne mei in lege foarm dy't útknipt wurdt sadat de winske hoemannichte materiaal yn elke hoeke pleatst wurde kin. In spesjalisearre bûgen module skept in kombinaasje fan skerpe hoeken en glêde radii yn neistlizzende flanges, it meitsjen fan in "pre-bend" útwreiding foar folgjende hoeke foarmjen. Uteinlik makket in hoeke-ark (yntegreare yn itselde as in oar wurkstasjon) de hoeken.
Sadree't in automatisearre produksjeline is ynstalleare, sil it gjin ûnbeweechber monumint wurde. It is as bouwe mei Lego-stiennen. Siden kinne wurde tafoege, opnij ynrjochte en opnij ûntwurpen. Stel dat in part yn in gearkomste earder nedich sekundêre welding op in hoeke. Om de produsearberens te ferbetterjen en kosten te ferleegjen, ferlieten yngenieurs welds en opnij ûntwerpe dielen mei klinkende gewrichten. Yn dit gefal kin in automatyske klinkstasjon oan 'e foldline tafoege wurde. En om't de line modulêr is, hoecht it net folslein te ûntmanteljen. It is as it tafoegjen fan in oar LEGO-stik oan in grutter gehiel.
Dit alles makket automatisearring minder riskant. Stel jo in produksjeline foar ûntworpen om tsientallen ferskillende dielen yn folchoarder te produsearjen. As dizze line produktspesifike ark brûkt en de produktline feroaret, kinne toolingkosten heul heech wêze, sjoen de kompleksiteit fan 'e line.
Mar mei fleksibele ark, kinne nije produkten gewoan fereaskje dat bedriuwen Lego-stiennen werstelle. Foegje hjir wat blokken ta, regelje oaren dêr, en jo kinne wer rinne. Fansels is it net sa maklik, mar it werkonfigurearjen fan de produksjeline is ek net in drege taak.
Lego is in passende metafoar foar autoflex-linen yn 't algemien, of se no te meitsjen hawwe mei in protte of sets. Se berikke prestaasjesnivo's foar casting fan produksjeline mei produktspesifike ark, mar sûnder produktspesifike ark.
Hiele fabriken binne rjochte op massaproduksje, en it omsette yn folsleine produksje is net maklik. It werjaan fan in hiele plant kin lange shutdowns fereaskje, wat kostber is foar in plant dy't hûnderttûzenen of sels miljoenen ienheden yn 't jier produsearret.
Foar guon grutskalige bûgjen fan plaatmetaal, benammen foar nije planten dy't de nije leisteen brûke, is it lykwols mooglik wurden om grutte folumes te foarmjen op basis fan kits. Foar de juste applikaasje kinne de beleanningen enoarm wêze. Eins hat ien Jeropeeske fabrikant de levertiden fermindere fan 12 wiken nei ien dei.
Dit is net te sizzen dat batch-to-kit-konverzje gjin sin hat yn besteande planten. Ommers, it ferminderjen fan leadtiden fan wiken nei oeren sil in enoarm rendemint op ynvestearring leverje. Mar foar in protte bedriuwen kinne de foarôfkosten te heech wêze om dizze stap te nimmen. Foar nije as folslein nije linen makket kit-basearre produksje lykwols ekonomysk sin.
Rys. 4 Yn dizze kombinearre bûgmasine en rolfoarmjende module kin it blêd pleatst en bûgd wurde tusken de punch en de die. Yn rôljende modus wurde de punch en die wurde pleatst sadat it materiaal trochdrukt wurde kin om in straal te foarmjen.
By it ûntwerpen fan in hege folume produksjeline basearre op kits, beskôgje de feedmetoade soarchfâldich. Buiglinen kinne wurde ûntworpen om materiaal direkt fan spoelen te akseptearjen. It materiaal sil wurde unwound, flattened, snije oan lingte en trochjûn troch in stamping module en dan troch ferskate foarmjen modules ûntwurpen spesifyk foar in inkele produkt of produkt famylje.
Dit klinkt allegear heul effisjint - en it is foar batchferwurking. It is lykwols faaks ûnpraktysk om in rôlbuigline te konvertearjen nei kitproduksje. It opfolgjende foarmjen fan in oare set fan dielen sil nei alle gedachten materialen fereaskje fan ferskate graden en dikten, wêrtroch't wikseljende spoelen nedich binne. Dit kin resultearje yn downtime fan maksimaal 10 minuten - in koarte tiid foar hege / lege batch produksje, mar in protte tiid foar in hege snelheid bûgen line.
In soartgelikense idee jildt foar tradisjonele Stackers, dêr't in suction meganisme pakt yndividuele workpieces en feeds se oan de stamping en foarmjen line. Se hawwe meastal allinnich romte foar ien workpiece grutte of miskien ferskate workpieces fan ferskillende geometry.
Foar de measte kit-basearre fleksibele triedden is it bêste geskikt in planken systeem. De rack toer kin opslaan tsientallen ferskillende maten fan workpieces, dat kin wurde fieden yn de produksje line ien foar ien as nedich.
Automatisearre kit-basearre produksje fereasket ek betroubere prosessen, benammen as it giet om foarmjen. Elkenien dy't wurke hat op it mêd fan plaatbûgen wit dat de eigenskippen fan plaatmetaal oars binne. Dikte, likegoed as treksterkte en hurdens, kinne fariearje fan lot nei lot, dy't allegear foarmjen skaaimerken feroarje.
Dit is net in grut probleem mei automatyske groepearring fan fold rigels. Produkten en har byhearrende produksjelinen binne normaal ûntworpen om fariaasjes yn materialen mooglik te meitsjen, sadat de heule batch binnen spesifikaasje moat wêze. Mar dan wer, soms feroaret it materiaal sa'n mjitte dat de line it net kin kompensearje. Yn dizze gefallen, as jo 100 dielen snije en foarmje en in pear dielen binne bûten spesifikaasje, kinne jo gewoan fiif dielen opnij útfiere en yn in pear minuten sille jo 100 dielen hawwe foar de folgjende operaasje.
Yn in kit-basearre automatisearre bûgline moat elk diel perfekt wêze. Om de produktiviteit te maksimalisearjen, wurkje dizze kit-basearre produksjelinen op in heul organisearre manier. As in produksje line is ûntwurpen om te rinnen yn folchoarder, sei sân ferskillende seksjes, dan sil de automatisearring rinne yn dy folchoarder, fan it begjin fan de line oant de ein. As diel #7 min is, kinne jo diel #7 net gewoan wer rinne, om't de automatisearring net is programmearre om dat inkele diel te behanneljen. Ynstee moatte jo de line stopje en opnij begjinne mei diel nûmer 1.
Om dit te foarkommen, brûkt de automatisearre foldline realtime laserhoekmjitting dy't elke foldhoeke fluch kontrolearret, wêrtroch't de masine inkonsistinsjes kin korrigearje.
Dizze kwaliteitskontrôle is kritysk om te soargjen dat de produksjeline it proses basearre op kit stipet. As it proses ferbetteret, kin in kit-basearre produksjeline in protte tiid besparje troch it ferminderjen fan leadtiden fan moannen en wiken nei oeren as dagen.
FABRICATOR is it liedende tydskrift foar stielfabrikaasje en foarmjen fan Noard-Amearika. It tydskrift publisearret nijs, technyske artikels en súksesferhalen dy't fabrikanten ynskeakelje om har wurk effisjinter te dwaan. FABRICATOR is sûnt 1970 yn 'e yndustry.
Folsleine digitale tagong ta The FABRICATOR is no beskikber, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Folsleine digitale tagong ta The Tube & Pipe Journal is no beskikber, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Folsleine digitale tagong ta The Fabricator en Español is no beskikber, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Andy Billman docht mei oan The Fabricator-podcast om te praten oer syn karriêre yn fabrikaazje, de ideeën efter Arise Industrial, ...
Post tiid: mei-18-2023