HAIGE Machine Tools wprowadza inteligentną linię do wykańczania jasnych prętów nowej generacji

Yantai Haige Machine Tools Co., Ltd. przedstawia inteligentne rozwiązania w zakresie linii wykańczania jasnych prętów dla producentów stali i przetwórców metali poszukujących lepszej kontroli stanu powierzchni, dokładności wymiarowej i prostoliniowości prętów. Koncepcja linii łączy kluczowe operacje wykańczające w skoordynowany proces, z sekwencją wyposażenia wybraną zgodnie z przychodzącym materiałem, wymiarami pręta, celami produkcyjnymi i specyfikacją gotowego pręta.

Dostarczony przez firmę opis produktu opisuje asortyment linii obejmujący pręty o średnicach od Ø10 mm do Ø350 mm, o rocznej zdolności produkcyjnej do 150 000 ton w odpowiednich konfiguracjach. W zależności od projektu linia może integrować automatyczny załadunek, obieranie bezkłowe, prostowanie, polerowanie, badania nieniszczące i inne etapy kontroli lub obsługi. Ostateczna kombinacja maszyn i możliwe do osiągnięcia wyniki zależą od wybranej konfiguracji, materiału pręta, wymiarów, trasy procesu i wymagań odbiorczych.

Linia produkcyjna ma pomóc firmom zajmującym się stalą i obróbką metali w przejściu poza sprzedaż nieobrobionych czarnych prętów na rzecz produktów z jasnych prętów o wyższej wartości. Jego wartość nie polega na dodaniu każdej dostępnej stacji do każdego projektu, ale na połączeniu procesów niezbędnych do spełnienia wymagań klienta dotyczących wymiarów, jakości powierzchni, kontroli i wydajności.

Zintegrowany proces zbudowany wokół gotowego pręta

Konfigurację należy rozpocząć od paska, który klient ma dostarczyć, a nie od ustalonej z góry listy maszyn. Haige’a kompletne rozwiązania linii produkcyjnych można rozpatrywać łącznie z indywidualnymi maszynami wymaganymi dla każdego procesu. Średnica przychodząca, długość, gatunek materiału, stan powierzchni, początkowa prostoliniowość i naddatek na obróbkę określają, co musi osiągnąć każdy proces. Automatyczne ładowanie i wstępne prostowanie może przygotować batonik do obierania. The maszyna do obierania prętów usuwa kontrolowaną warstwę z powierzchni zewnętrznej w celu usunięcia zgorzeliny i niektórych warstw z wadami powierzchni, jednocześnie zbliżając średnicę do celu. Precyzyjne prostowanie następnie uwzględnia geometrię pręta. Szlifowanie lub polerowanie można dodać, gdy gotowe wymiary lub chropowatość powierzchni wymagają dalszej obróbki. Kontrola, pomiary, fazowanie i wiązanie uzupełniają cały proces, jeśli są częścią uzgodnionej specyfikacji produktu.

To rozróżnienie pomiędzy poszczególnymi operacjami jest ważne przy porównywaniu specyfikacji sprzętu. Maksymalna średnica obieraczki, najlepsza wartość prostoliniowości wysoce precyzyjnej prostownicy i zdolność do chropowatości powierzchni maszyny polerskiej opisują różne etapy. Nie można ich po prostu połączyć w obietnicę, że każda kompletna linia osiągnie jednocześnie wszystkie te maksymalne wartości. Gotowy wynik zależy od wybranych modeli, materiału, rozmiaru pręta, naddatku na obróbkę, sekwencji procesu i metody akceptacji.

Trzy konfiguracje linii mety z jasnym paskiem

Podczas planowania linii można uwzględnić trzy poziomy konfiguracji. Planują raczej przykłady niż stałe pakiety; ostateczna trasa procesu powinna zostać potwierdzona w odniesieniu do materiału klienta, specyfikacji wyjściowej i celu produkcyjnego.

Podstawowa konfiguracja koncentruje się na podstawowych etapach niezbędnych do przygotowania i obrania batonika, a następnie poprawienia jego prostości. Standardowa konfiguracja obejmuje polerowanie i badania nieniszczące, zapewniając dodatkowe etapy procesu, gdy wymagają tego wymagania dotyczące stanu powierzchni i kontroli. Zaawansowana konfiguracja dodaje funkcje szlifowania i wykańczania lub obsługi w przypadku zastosowań wymagających bardziej rozbudowanej trasy. Różnice te mają charakter funkcjonalny: każda dodana stacja powinna odpowiadać określonym wymaganiom produktu, a nie być dołączana po prostu po to, aby linia wyglądała na bardziej zautomatyzowaną.

Zakres działania na poziomie linii: co oznaczają liczby

Poniższa tabela techniczna przedstawia typowy zakres planowania linii produkcyjnej jasnych prętów. W dokumencie dotyczącym wprowadzenia produktu na rynek osobno opisano roszczenie dotyczące zasięgu w zakresie Ø10–350 mm. Liczby te należy uzgodnić z faktycznie oferowaną konfiguracją linii; nie należy ich łączyć w jedną uniwersalną specyfikację. Parametry liniowe różnią się także od szerszych zakresów maksymalnych poszczególnych maszyn.

Cele o wysokiej precyzji i inteligentna kontrola produkcji

W przypadku wybranych konfiguracji o wysokiej precyzji, dostarczony przez klienta opis produktu określa docelowe wartości tolerancji wymiarowej h8, chropowatości powierzchni Ra ≤ 0,4 μm i prostoliniowości ≤ 0,3 mm/m. Liczby te opisują ustalony cel wysokiej wydajności i powinny być powiązane z odpowiednim materiałem pręta, średnicą, sekwencją procesu, kombinacją maszyn i metodą kontroli. Nie należy ich czytać jako gwarantowanych wyników dla każdej konfiguracji linii.

W skrócie opisano także inteligentne funkcje sterujące, w tym sterowanie oparte na sterownikach PLC, interfejs HMI, monitorowanie jakości online i interfejs MES do wymiany danych produkcyjnych. W zależności od wybranego systemu pomiar online może pomóc operatorom monitorować średnicę lub prostoliniowość podczas przetwarzania. Rzeczywisty zakres pomiarów, informacji zwrotnej, automatycznej kompensacji i integracji z MES należy określić w specyfikacji projektu; sam interfejs nie pozwala stwierdzić, czy system MES klienta został już zintegrowany.

Szablon uruchomienia dostarczony przez klienta stwierdza ponadto, że automatyzacja może zmniejszyć wymagania kadrowe o ponad 60% w porównaniu z tradycyjnymi liniami. Jest to stwierdzenie dotyczące produktywności na poziomie projektu i powinno być stosowane tylko wtedy, gdy potwierdzono podstawę porównania, konfigurację linii, zmianę operacyjną i dane dotyczące personelu. Ta sama zasada ma zastosowanie do wszelkich twierdzeń dotyczących oszczędności pracy lub poprawy wydajności: zależy to od porównywanego procesu produkcyjnego, a nie wyłącznie od obecności automatyzacji.

Dane dotyczące średnic pokazują, dlaczego zakres na poziomie linii musi być oddzielony od zakresu dla poszczególnych maszyn. Kategoria maszyn do obierania prętów ma określony zakres Ø5,5–500 mm, z możliwością dostosowania, natomiast zakres planowania jasnych linii prętów wynosi Ø15–120 mm i może zostać rozszerzony do Ø350 mm w zależności od konfiguracji. Samodzielna maszyna do obierania może obsługiwać szerszy zakres średnic niż kompletna linia, ponieważ sprzęt do prostowania, szlifowania, pomiaru, przenoszenia i przenoszenia również musi być dostosowany do pręta. Kompletna linia ograniczona jest kompatybilnym zakresem wybranych stacji, a nie największą liczbą w jednym katalogu maszyn.

Roczna wielkość zdolności produkcyjnych również wymaga kontekstu. Zakres planowania linii wynosi od 30 000 do 150 000 ton rocznie, w zależności od specyfikacji i konfiguracji prętów. Średnica, długość pręta, materiał, naddatek na obróbkę, kolejność procesu, wymagania kontrolne i zmiana produktu – wszystko to wpływa na przepustowość. Dlatego też górną wartość należy przedstawić jako górny zakres zależny od konfiguracji, a nie jako gwarancję wydajności dla każdej linii.

Peeling bezkłowy: usuwanie materiału, głębokość cięcia i prędkość posuwu

Haige’a maszyny do obierania prętów pokrywają podany zakres średnic Ø5,5–500 mm, z możliwością dostosowania. Szybkość posuwu może osiągnąć 30 m/min w zależności od średnicy, materiału, głębokości skrawania i modelu maszyny; podana głębokość skrawania jednostronnego wynosi 0,25–5 mm, a moc wrzeciona waha się w zależności od maszyny od 30–250 kW. Są to specyfikacje dotyczące kategorii maszyn, a nie gwarantowany zakres operacyjny każdego modelu lub prędkość całej linii produkcyjnej.

Każda figurka pełni inną rolę w doborze wyposażenia. Średnica określa, czy pręt może zostać umieszczony. Głębokość skrawania jest powiązana z ilością materiału powierzchniowego, który należy usunąć, oraz pozostałą średnicą docelową. Szybkość posuwu należy ocenić łącznie z gatunkiem materiału, średnicą, głębokością skrawania, narzędziem i wymaganym efektem powierzchni. Sama moc wrzeciona nie określa wydajności wyjściowej ani jakości wykończenia.

Konfiguracje maszyn do obierania prętów mogą obejmować obrotową głowicę tnącą z wkładkami z węglików spiekanych lub ceramicznych, automatyczny system centrowania i prowadzenia oraz opcjonalny pomiar średnicy w trybie online z automatyczną kompensacją. Funkcje te mogą wspierać trwałość narzędzia, prowadzenie pręta i kontrolę wymiarów, jeśli są one uwzględnione w wybranej maszynie. Ostateczna propozycja techniczna powinna określać, które funkcje są standardowe, a które opcjonalne dla oferowanego modelu.

Obierania nie należy opisywać jako uniwersalnego substytutu każdej późniejszej operacji wykańczającej. Usuwa kontrolowaną ilość materiału powierzchniowego i może usunąć zgorzelinę i niektóre warstwy wad powierzchniowych, ale wykończona średnica, prostość i chropowatość powierzchni nadal zależą od pozostałej części trasy procesu i stanu pręta przychodzącego.

Prostowanie: Maszyny dwuwalcowe i wielowalcowe nie są wymienne

Haige’a asortyment maszyn do prostowania obejmuje projekty dwu- i wielorolkowe. Specyfikacje dwuwalcowe przewidywały otuliny Ø5–160 mm przy 10–40 m/min, z prostoliniowością po prostowaniu 0,3–0,8 mm/m i typem o wysokiej precyzji określonym na poziomie ≤0,3 mm/m. Specyfikacje wielorolkowe obejmują Ø5–200 mm przy 10–60 m/min, z ogólnym zakresem prostoliniowości 0,3–1,5 mm/m i typem o wysokiej precyzji, również wymienionym na ≤0,3 mm/m.

Liczby te opisują różne kategorie i warianty maszyn, a nie twierdzenie, że każda prostownica osiąga ten sam wynik w całym zakresie średnic. Właściwy wybór zależy od rozmiaru pręta, materiału, krzywizny wejściowej i docelowej prostoliniowości. W zależności od modelu urządzenia do prostowania mogą wykorzystywać podwójną hiperboliczną konstrukcję walców, zmotoryzowaną regulację szczeliny walców i opcjonalny pomiar prostoliniowości w trybie online ze sprzężeniem zwrotnym w zamkniętej pętli. Te cechy i podane czasy przezbrojeń należy potwierdzić dla wybranego modelu, a nie uogólniać na każdą instalację.

Podana docelowy poziom prostości całej linii wynosi ≤0,5 mm/m, podczas gdy dla precyzyjnej prostownicy wynosi ≤0,3 mm/m w odpowiednich warunkach. Liczby te odnoszą się do różnych poziomów systemu: wydajność maszyny w określonych warunkach nie jest równa gwarantowanemu wynikowi dla każdej ukończonej linii. Ostateczna specyfikacja linii powinna określać obowiązujące wymiary prętów, kolejność procesu, metodę pomiaru i warunki odbioru.

Szlifowanie i polerowanie służą różnym celom wykończenia

Haige’a szlifierki bezkłowe podane są dla średnic Ø3–200 mm, z dokładnością wymiarową w klasie IT6 i wyższej, chropowatością powierzchni Ra ≤0,32 µm i walcowością ≤0,003 mm. The asortyment maszyn polerskich obejmuje Ø5–250 mm, z deklarowaną prędkością polerowania 1–4 m/min i chropowatością powierzchni Ra ≤0,2 µm; polerowanie taśmowe, polerowanie nabłyszczające i metody łączone są dostępne w zależności od typu sprzętu.

Są to możliwości poszczególnych maszyn w odpowiednich warunkach pracy. Nie oznaczają one, że każda kompletna linia wytwarza Ra ≤0,2 μm lub że linia pracująca z prędkością 8–25 m/min będzie polerować z tą samą prędkością. Prędkość linii i prędkość maszyny polerskiej odnoszą się do różnych kontekstów i nie należy ich porównywać, jakby były tym samym pomiarem.

Szlifowanie może być zalecane, gdy wymagana jest ściślejsza kontrola wymiarów, walcowości lub stanu powierzchni. W celu poprawy wykończenia powierzchni można zastosować polerowanie. To, czy potrzebne jest jedno, czy oba, zależy od rysunku gotowego pręta i uzgodnionych kryteriów akceptacji. Na przykład dla niektórych trzonków tłokowych przeznaczonych do chromowania może być wymagany docelowy poziom Ra ≤0,2 μm; ten cel specyficzny dla aplikacji nie powinien być traktowany jako standardowe wyjście każdej jasnej linii słupkowej.

Dla całej linii podany zakres chropowatości wykończonej powierzchni wynosi Ra 0,4–1,6 µm, natomiast specyfikacja maszyny polerskiej podaje Ra ≤0,2 µm. Liczby te nie są zamienne: pierwsza opisuje podany zakres odniesienia na poziomie linii, natomiast druga opisuje możliwości maszyny polerskiej. Linię można określić tak, aby osiągnęła określoną chropowatość wykończenia, jeśli potwierdza to cały przebieg procesu i odpowiednie warunki operacyjne.

Kontrola i pomiary: Dopasuj metodę do wymagań

Opcje badań nieniszczących obejmują badania prądami wirowymi (ECT) i badania ultradźwiękowe (UT). W zależności od wybranego systemu linie kontrolne mogą posiadać także funkcje automatycznego sortowania, znakowania i odrzucania. Proces liniowy może również obejmować laserowy pomiar średnicy i długości. Funkcje te należy wybrać w zależności od materiału, rodzaju wady, standardu kontroli i szybkości produkcji.

ECT i UT nie powinny być przedstawiane jako zamienne lub jako dowód na wykrycie każdej możliwej wady. Plan inspekcji powinien określać, co system ma wykryć, obowiązujące kryteria akceptacji oraz sposób postępowania z odrzuconymi prętami. Jeżeli projekt wymaga określonego zakresu inspekcji lub zdolności wykrywania, należy dokonać przeglądu odpowiedniej specyfikacji sprzętu i dowodów walidacji.

Pomiar średnicy i długości online pozwala zebrać informacje o wymiarach podczas produkcji. Pomiar prostoliniowości można zastosować tam, gdzie konieczne jest monitorowanie geometrii pręta. Automatyczna kompensacja i sprzężenie zwrotne w pętli zamkniętej to funkcje odrębne od samego pomiaru; czujniki, logika sterowania i możliwości regulacji muszą zostać potwierdzone dla rzeczywistej konfiguracji sprzętu.

Integracja PLC, HMI i MES

W zależności od wybranego sprzętu i zakresu projektu system sterowania może obejmować scentralizowane sterowanie oparte na PLC, interfejs HMI z ekranem dotykowym, parametry przechowywane i możliwe do przywołania, pomiar średnicy i prostoliniowości online, interfejs MES oraz zdalne monitorowanie lub diagnostykę. Funkcje te mogą wspierać gromadzenie i śledzenie danych produkcyjnych, jeśli są uwzględnione w zakresie projektu.

Specyfikacja projektu powinna odróżniać interfejs MES od pełnej integracji z systemem klienta oraz odróżniać pomiar online od automatycznej kompensacji w pętli zamkniętej. Dla wybranej konfiguracji należy potwierdzić rzeczywiste czujniki, komunikację, logikę sprzężenia zwrotnego i zakres zdalnego wsparcia. Dzięki temu opis pozostaje zrozumiały pod względem technicznym, ale nie gwarantuje, że każda funkcja będzie standardem w każdej linii.

W przypadku produkcji o wielu specyfikacjach przechowywanie i przywoływanie parametrów może pomóc operatorom w zarządzaniu powtarzalnymi seriami, ale praktyczne korzyści zależą od sposobu definiowania, weryfikowania i utrzymywania receptur produktów. Specyfikacja projektu powinna określać wymagane funkcje kontrolne i oczekiwany poziom wymiany danych z dowolnym systemem produkcyjnym na poziomie zakładu.

Obróbka materiałów, fazowanie i wiązanie

Linia wykańczania może również obejmować obsługę dalszą. Urządzenia do fazowania i wyrównywania końców umożliwiają obróbkę końców prętów i usuwanie zadziorów; podany cykl 6–8 sekund dla jednoczesnego przetwarzania na obu końcach dotyczy tylko odpowiedniej konfiguracji sprzętu i warunków pracy. Automatyczny system pakowania i wiązania może liczyć, ważyć i wiązać pręty; jako opcje dostępne są pakiety sześciokątne, kwadratowe i okrągłe, a łączność z systemem MES umożliwia śledzenie danych produkcyjnych.

Te funkcje końca linii mają znaczenie, gdy kupujący potrzebuje określonego formatu dostawy i spójnej obsługi po zakończeniu. Podany cykl fazowania należy potwierdzić dla rzeczywistych wymiarów pręta i rozmieszczenia wyposażenia, a opcje łączenia w wiązki należy traktować jako konfigurowalne opcje, a nie zakładane cechy standardowe. Ogólny bilans produkcji musi również uwzględniać czasy cykli poprzedzających obróbek i stanowisk kontrolnych.

Wspieranie efektywności produkcji i zarządzania zasobami

W przypadku odpowiednich operacji zdzierania można rozważyć smarowanie mikroilościowe (MQL) w celu zmniejszenia zużycia chłodziwa. Zbiórkę i brykietowanie wiórów, odzysk złomu i kontrolę hałasu można również uwzględnić podczas planowania sprzętu; wszelkie wymierne wartości odzysku lub szumu należy powiązać z określoną konfiguracją i metodą pomiaru.

Te dane dotyczące ochrony środowiska należy interpretować w kontekście. Przydatność MQL zależy od materiału, oprzyrządowania i procesu. Każdy procent odzysku złomu powinien być powiązany z określonym zakresem pomiarowym i metodą obliczeniową, natomiast współczynnik szumu powinien identyfikować warunki pracy i metodę pomiaru. Bez tych szczegółów należy je traktować jako względy projektowe, a nie uniwersalne gwarancje środowiskowe.

Wspieranie produkcji jasnych sztabek o wyższej wartości

W założeniach firmy dotyczących wprowadzenia produktu na rynek linia ta ma być dla producentów stali i przetwórców metali sposobem na przejście od sprzedaży nieobrobionych czarnych prętów do dostarczania jasnych prętów o kontrolowanych wymiarach i stanie powierzchni. Szacuje potencjalny wzrost wartości na 800–4 000 RMB za tonę, w zależności od produktu, trasy przetwarzania, rynku i wymagań klienta. Liczbę tę należy rozumieć jako orientacyjną ocenę wartości biznesowej na podstawie dostarczonych wytycznych, a nie gwarantowany zwrot dla każdego producenta.

W briefie przypisano następujące oświadczenie dyrektorowi generalnemu HAIGE:

„Naszym celem jest pomoc firmom zajmującym się stalą i obróbką metali w przejściu od sprzedaży czarnych prętów do sprzedaży jasnych prętów, zwiększając wartość dodaną każdej tony stali o 800 RMB do 4000 RMB”.

Przed publikacją firma powinna potwierdzić, że niniejszy cytat jest dopuszczony do użytku publicznego i że zakres wartości dodanej dokładnie odzwierciedla zamierzone oświadczenie.

W tym samym dokumencie zawarto informację, że linia ta została zastosowana w krajowych firmach zajmujących się stalą specjalną oraz w projektach zagranicznych oraz że produkt posiada certyfikat CE i obsługuje rynki, w tym Azję Południowo-Wschodnią, Bliski Wschód i Europę. Te referencje firmy i oświadczenia rynkowe powinny być publikowane tylko w zakresie, w jakim odpowiednie referencje projektowe i dokumentacja CE obejmują promowaną linię lub sprzęt. Jeżeli certyfikat dotyczy konkretnej maszyny lub modelu, a nie całej linii, w artykule należy precyzyjnie określić mający zastosowanie zakres.

Zastosowania: konfiguracja pod kątem produktu, a nie tylko nazwy materiału

Wykańczanie prętów jasnymi może mieć szereg zastosowań, w tym produkcję samochodów, systemy hydrauliczne i pneumatyczne, maszyny inżynieryjne, elementy złączne, materiały lotnicze i sprzęt energetyczny. Aplikacje te nie mają jednej uniwersalnej specyfikacji.

W przypadku zastosowań motoryzacyjnych i inżynieryjnych trasa wykończeniowa może być zaplanowana w oparciu o wymaganą średnicę, prostoliniowość i stan powierzchni. W zastosowaniach hydraulicznych i pneumatycznych trzon tłoczyska może wymagać gładszej powierzchni przed kolejną obróbką; w przypadku wstępnie chromowanego tłoczyska można określić Ra ≤0,2 μm. W maszynach inżynieryjnych i zastosowaniach elementów złącznych priorytetem może być spójność wymiarowa i stan powierzchni zgodnie ze standardami produktu.

W przypadku zastosowań lotniczych i energetycznych wymagania dotyczące integralności materiału i kontroli mogą być bardziej rygorystyczne, ale dokładny proces i kryteria akceptacji muszą być określone w odpowiedniej specyfikacji materiału i produktu. Obecność materiału takiego jak tytan lub stop na bazie niklu sama w sobie nie oznacza, że ​​dana linia spełnia określone kwalifikacje w sektorze lotniczym i kosmicznym lub energetycznym.

Celem praktycznym jest dopasowanie linii do rysunku produktu, celu produkcyjnego i planu kontroli. Sama nazwa materiału nie wystarczy do określenia właściwej konfiguracji.

Planowanie linii wykończenia jasnego baru

Przed złożeniem zapytania o wycenę kupujący powinni przygotować gatunek materiału, przychodzącą średnicę i długość, aktualny stan powierzchni, oczekiwaną wielkość produkcji, tolerancję wymiarową wykończenia, docelową chropowatość powierzchni, wymagania dotyczące prostości i kryteria kontroli. Informacje o istniejącym procesie, przestrzeni warsztatowej, transporcie materiałów i pożądanym poziomie automatyzacji mogą również pomóc zespołowi inżynieryjnemu w ocenie wymaganej kombinacji sprzętu.

Yantai Haige Machine Tools Co., Ltd. dostarcza maszyny do wykańczania metali i konfigurowalne rozwiązania linii produkcyjnych do zastosowań związanych z obróbką prętów, rur i metali. Kupujący mogą recenzować Haige’s kompletne rozwiązania linii produkcyjnych, poznaj szerzej asortyment sprzętu do obróbki metalilub skontaktuj się z Haige w celu omówienia ich wymagań dotyczących przetwarzania.