Innovationen in der Coil-Metallbearbeitung, Pressenbeschickung

Eine Coil-Verarbeitungslinie, die Inline-Stanzen, Schlitzen, Stanzen, Ausklinken, Materialreinigung, Kunststoffaufbringung, Scheren und Spulen-zu-Rollen-Aufwickeln umfasst, macht einen Großteil der manuellen Materialhandhabung überflüssig. Bilder zur Verfügung gestellt

Die Technologie hat sich direkt und indirekt auf jeden Bereich des täglichen Lebens der Menschen ausgewirkt, von der Art und Weise, wie sie Geschäfte abwickeln und Bankgeschäfte tätigen, bis hin zu der Art und Weise, wie sie fernsehen und einkaufen, um nur einige zu nennen. Was weniger Schlagzeilen hervorgerufen hat, sind die Auswirkungen der Technologie auf die Fertigungsumgebung. Ganz gleich, ob es sich um die Software und Hardware handelt, mit der Stempel Produkte entwerfen und herstellen, oder um Werkzeuge wie Servomotoren, Steuerungen, Mensch-Maschine-Schnittstellen, fortschrittliche Kommunikation und Sicherheitsausrüstung – die Technologie hat die Herstellung von Stempeln positiv verändert.

Vor nicht allzu langer Zeit bestand eine typische Coil-Handhabungslinie aus einer Haspel, einer Richtmaschine und einem mechanischen Zuführer, der von der Presse über eine Kurbel angetrieben wurde. Während einige dieser Leitungen noch heute in Betrieb sind, sind sie so verbreitet wie eine Telefonzelle oder eine Schreibmaschine. Eine Reihe von Faktoren treiben die Implementierung und Einführung neuer, sicherer automatisierter Linien voran, die in ihrer Reichweite und Nutzung flexibel sind.

Einige von ihnen sind branchenbedingt und andere basieren auf den Möglichkeiten zur Verbesserung von Abläufen, die der technologische Fortschritt ermöglicht hat:

Abbildung 1: Zuschnitt und Entstapelung können in das Pressensystem integriert werden.

Die Automatisierung hat zur Verlagerung bestimmter Fertigungsprozesse beigetragen, da mit einem geringeren Arbeitsaufwand mehr erreicht werden kann, wodurch der Wettbewerbsvorteil kostengünstigerer Arbeitskräfte in Offshore-Unternehmen minimiert wird.

Beispielsweise erspart eine Coil-Verarbeitungslinie, die das Inline-Stanzen, Schlitzen, Stanzen, Ausklinken, Materialreinigen, Kunststoffaufbringen, Scheren und Spulen-zu-Rollen-Aufwickeln umfasst, einen Großteil der manuellen Materialhandhabung (sieheLeitbild).

Können Sie eine herkömmliche Coil-Zuführlinie durch eine Linie ersetzen, die gewickeltes Material in die Presse einspeist, Rohlinge herstellt, sie direkt einer Transferpresse zuführt und schließlich offline die Rohlinge abstapelt und genau aufnimmt und platziert – und das alles innerhalb der vorhandenen Stellfläche? ? Ja.

Das Coil kann wie in einer herkömmlichen Linie direkt in der Presse verarbeitet werden. Ein maßgeschneidertes System gibt einem Stanzhersteller die Flexibilität, die erforderlichen Rohlingslängen inline mit Produktionsgeschwindigkeit zu produzieren. Anschließend können die Rohlinge direkt dem bestehenden Pressentransfersystem zugeführt werden. Die Arme eines Magnetfördersystems können so konstruiert und konstruiert sein, dass sie sich unabhängig voneinander seitlich, nach oben und unten sowie nach innen und außen verstellen lassen, um verschiedene Materialbreiten und -längen je nach Standort der ersten Matrizenstation aufzunehmen. Schließlich kann eine Platinen-Entstapeleinheit in das System integriert werden, um die Platinen abzustapeln und präzise auf den magnetischen Förderarmen zu platzieren (sieheAbbildung 1).

Eine weitere Innovation ist ein Vierwalzenvorschub, der für nicht markierende Anwendungen, auf Länge geschnittene und dicke Materialien konzipiert ist. Im Gegensatz zu einem standardmäßigen Zwei-Rollen-Vorschub ermöglicht der Vier-Rollen-Vorschub den doppelten Oberflächenkontakt bei halbiertem Druck.

Abbildung 3: Horizontale Ausrichtung der Presse erforderte vertikale Montage des Durchziehrichtgeräts und freihändiges Einfädeln.

Dadurch eignet es sich für oberflächenkritische Anwendungen, bei denen ein Verrutschen, Kratzer und Markierungen auf dem Material nicht akzeptabel sind.

Durch die doppelte Kontaktfläche auf dickem Material wird ein Schlupf, der sich nachteilig auf die Genauigkeit der Vorschublänge auswirken kann, praktisch eliminiert.

Ein Zickzack-Servovorschub ermöglicht eine schnelle und einfache Einrichtung im Ein- oder Zwei-Achsen-Format (sieheFigur 2 ). Die Steuerung berechnet automatisch die optimale Bewegung in jeder Achse und der Vorschub liefert das Material gleichzeitig oder nacheinander in XY-Bewegung. Ein Zwei- oder Drei-Out-Muster ist Standard; Bis zu einem Sechs-Out-Muster ist möglich.

Figur 3 stellt eine Innovation dar, die durch die Bedürfnisse eines Stanzherstellers diktiert wurde. Für diese Anwendung war eine horizontal ausgerichtete (auf dem Rücken liegende) Presse erforderlich, bei der ein Zickzack-Servovorschub mit Durchzugsrichtmaschine vertikal montiert werden musste, um das Material ordnungsgemäß in die Presse einzuführen.

Dieses Projekt war ein neues Konzept und erforderte eine Entwicklung für die vertikale Montage. Während diese Linie über eine angetriebene Richtmaschine verfügte, war eine Durchzugsrichtmaschine erforderlich, um der möglichen Wiedereinführung von Spulensätzen zu begegnen, bei denen sich die Schleife von der horizontalen in die vertikale Position neu ausrichtet. Eine letzte Herausforderung, die es zu bewältigen galt, bestand darin, dass der gesamte Einfädelvorgang freihändig erfolgen musste, da sich die Zickzack-Zuführ-/Richtvorrichtung etwa 8 Fuß über dem Boden befand.

Abbildung 4: Stempel können zu einer Passermarke vorfahren und ermöglichen so eine genaue Materialpositionierung durch präzises Feedback von einem optischen Sensor.

Einige der bemerkenswertesten Fortschritte bei der Spulenhandhabung und -zuführung sind sicherheitsgerichtet.

Weitere Niederhaltearme. Der zunehmende Einsatz von Stählen mit höherer Zugfestigkeit in immer mehr Werkstätten hat die Notwendigkeit erhöht, die in den Spulen gespeicherte Energiemenge zu bewältigen. Der Memory-Effekt in den hochfesten Spulen ist weitaus größer als bei Weichstahl, sodass das Material beim Schneiden der Bänder dazu neigt, „zu federn“. Heutzutage sind zahlreiche Schutzmaßnahmen zum Schutz von Personal und Ausrüstung verfügbar. Dazu gehören zusätzliche Niederhaltearme, die dabei helfen, das Material festzuhalten und zu verhindern, dass die Spule beim Schneiden der Bänder federt (siehe).Abbildung 5).

Die Niederhalterarme werden auch zum Auffädeln oder Zurückspulen einer Spule verwendet. Die seitlichen Führungsrollen, die manuell oder motorisch sein können, dienen dazu, ein Teleskopieren des Coils zu verhindern und beim Zurückspulen eines Coils die Ausrichtung aufrechtzuerhalten.

Sicher abgeschaltetes Moment (STO) . Eine weitere zunehmend eingesetzte Sicherheitsfunktion ist STO, eine Funktion, die verhindert, dass der Wechselrichter Drehmoment im Motor erzeugt. Es stellt sicher, dass keine drehmomentbildende Energie mehr auf den Motor einwirkt und dass der Motor nicht wieder gestartet werden kann, bis STO aufgehoben wird. Dies bedeutet, dass sich der Motor nach dem Anhalten nicht mehr dreht, sobald STO aktiviert ist.

Sicher begrenzte Geschwindigkeit (SLS) . Dies ist eine weitere aktuelle Sicherheitsinnovation. In der Praxis wird dies häufig als „sicher reduzierte Geschwindigkeit“ bezeichnet. Dadurch muss ein definierter Übergang von der Betriebsgeschwindigkeit im Automatikbetrieb zur reduzierten Geschwindigkeit im Einrichtbetrieb gewährleistet sein. Erkennt die Überwachungsfunktion eine Grenzwertverletzung, muss der Antrieb sicher abgeschaltet werden.

Perimeter- und Zugangsschutz. Ob durch feste Absicherung, optische Absicherung oder eine Kombination aus beidem, Perimeter- und Zugangsabsicherung wird mehr denn je eingesetzt. Die Integration in ein Gerät oder in eine ganze Linie erhöht die Sicherheit der Geräte und, was noch wichtiger ist, des Personals.

Automatisiertes Bremssystem. Mithilfe eines Lasers zur Messung des Spulendurchmessers und des Antriebs wird das Bremssystem der Spulenhaspel während der gesamten Spulenerschöpfung automatisch angepasst. Dies verlängert die Lebensdauer des Bremssystems. Dadurch wird dem Bediener auch diese Verantwortung entzogen, sodass er sich auf das konzentrieren kann, was aus der Presse kommt, statt auf das, was reinkommt.

Barcode-Leser. Die heutigen integrierten Technologien ermöglichen vollautomatische Geräte, die über einen Barcodeleser oder eine Teilenummer eine Linie einrichten können. Seitenführungen, Materialführungen, Richt- oder Nivellierungseinstellungen, Vorschublängen usw. werden alle automatisch basierend auf dem Barcode oder der Auftragsnummer angepasst. Diese automatischen Funktionen können bis zu einem Stapelsystem in einer Querteillinie erweitert werden.

Sehen Sie sich das Video zur Zuführung zur Registrierungsmarke an.

IIoT, externe Zugriffskommunikation. Eine gute IIoT-Kommunikation in einer Linie, die Maschinen verschiedener Hersteller umfasst, ist für einen sicheren und reibungslosen Betrieb von entscheidender Bedeutung. Geräte wie Schmiermittel, Reiniger, Prägegeräte, Schweißgeräte, Transfersysteme, Förderbänder, Inspektionsgeräte, Papier- und Kunststoffapplikatoren, Kerben, Locher und Pressensteuerungen sind nur einige davon.

Abbildung 5: Neuere Coil-Geräte sind mit zusätzlichen Niederhaltearmen ausgestattet, um Verletzungen durch die Wickelfeder beim Schneiden der Coil-Bänder zu verhindern. Dieser ist mit drei Niederhaltearmen ausgestattet.

Stampfer nutzen zunehmend die Kommunikation mit externem Zugriff auf ein internes Netzwerk. Die Fähigkeit des Servicepersonals des Geräteherstellers, Diagnosen oder Programmänderungen aus der Ferne durchzuführen, ist für den optimalen Betrieb der Maschine sehr wichtig. COVID-19 hat den Nutzen der Ferndiagnose als sichere Methode zur Fehlerbehebung bei Geräten gezeigt, ohne dass die Anlage betreten werden muss.

Ein wachsendes Problem in den meisten Einrichtungen ist die unzureichende Platzverfügbarkeit. Typischerweise sind Stanzbetriebe durch den vorhandenen Platz für ihre Pressen und Zusatzgeräte, Gruben, Coil-Lagerbereiche und Gänge eingeschränkt. Ein Stanzhersteller stand vor dieser Herausforderung und noch einer weiteren: den Kosten und dem Einsatz von Druckluft. Ein Teil des Bedarfs des Unternehmens bestand in einem kompakten Zufuhrsystem, das den Luftverbrauch minimierte.

Bei der Innovation handelte es sich um eine kompakte Zuführ-/Richtmaschine mit servoangetriebenem Kopflift anstelle des pneumatischen Systems, das das Unternehmen bisher verwendet hatte. Im Gegensatz zum pneumatischen Kopf, der einen festen Verfahrweg zum Heben und Senken des Richtkopfes hatte, ist der Servohub programmierbar und einstellbar.

Der Servo-Kopflift reduzierte nicht nur den Luftverbrauch der Anlage erheblich, sondern verlängerte auch die Lebensdauer der Ausrüstung, da die wiederholten Auf- und Abbewegungen des pneumatischen Kopflifts entfielen. Dadurch wurden die Ziele des Stempels erreicht, indem der Verschleiß der Maschine deutlich reduziert und der Druckluftverbrauch gesenkt wurde.

Abbildung 2: Dargestellt ist ein Vier-Rollen-Zickzack-Doppelachsen-Servovorschub. Es umfasst einen Schmierstoffgeber eines Drittanbieters mit einer speziell entwickelten Montagehalterung, die es ermöglicht, ihn über die Passlinie anzuheben. Durch diesen Bypass kann das Material unter den Schmierstoffgeber gelangen, so dass kein Schmierstoff den Stahl verunreinigt.