HAIGE Machine Tools predstavuje novú generáciu inteligentnej linky na konečnú úpravu jasných tyčí

Yantai Haige Machine Tools Co., Ltd. predstavuje inteligentné riešenia linky na konečnú úpravu tyčí pre výrobcov ocele a spracovateľov kovov, ktorí hľadajú lepšiu kontrolu stavu povrchu, rozmerovej presnosti a priamosti tyče. Koncepcia linky spája kľúčové dokončovacie operácie v koordinovanom procese, pričom poradie zariadení sa volí podľa vstupného materiálu, rozmerov tyče, výrobných cieľov a špecifikácie hotovej tyče.

Stručný popis produktu poskytovaný spoločnosťou popisuje rad liniek s priemermi tyčí od Ø10 mm do Ø350 mm s ročnou výrobnou kapacitou až 150 000 ton pri vhodných konfiguráciách. V závislosti od projektu môže linka integrovať automatické nakladanie, bezhroté odlupovanie, vyrovnávanie, leštenie, nedeštruktívne testovanie a ďalšie fázy kontroly alebo manipulácie. Konečná kombinácia stroja a dosiahnuteľné výsledky závisia od zvolenej konfigurácie, materiálu tyče, rozmerov, trasy procesu a požiadaviek na akceptáciu.

Výrobná linka má pomôcť oceliarskym a kovospracujúcim spoločnostiam posunúť sa od predaja neošetrených čiernych prútov smerom k výrobkom svetlých prútov s vyššou hodnotou. Jeho hodnota nespočíva v pridaní každej dostupnej stanice do každého projektu, ale v kombinácii procesov potrebných na splnenie požiadaviek zákazníka na rozmery, kvalitu povrchu, kontrolu a výstup.

Integrovaný proces postavený okolo hotového baru

Konfigurácia by mala začínať tyčou, ktorú zákazník potrebuje dodať, nie vopred určeným zoznamom strojov. Haige's kompletné riešenia výrobných liniek možno zvážiť spolu s jednotlivými strojmi potrebnými pre každý proces. Vstupný priemer, dĺžka, trieda materiálu, stav povrchu, počiatočná priamosť a prídavok na obrábanie určujú, čo musí každý proces dosiahnuť. Automatické nakladanie a predbežné vyrovnávanie môže pripraviť tyčinku na lúpanie. The stroj na lúpanie tyčí odstraňuje kontrolovanú vrstvu z vonkajšieho povrchu na odstránenie vodného kameňa a určitých vrstiev povrchových defektov a zároveň posúva priemer smerom k svojmu cieľu. Presné vyrovnávanie potom rieši geometriu tyče. Brúsenie alebo leštenie sa môže pridať, keď hotové rozmery alebo drsnosť povrchu vyžadujú ďalšie spracovanie. Inšpekcia, meranie, zrážanie hrán a zväzovanie dokončia trasu, keď sú súčasťou dohodnutej špecifikácie produktu.

Toto rozlíšenie jednotlivých operácií je dôležité pri porovnávaní špecifikácií zariadení. Maximálny priemer lúpacieho stroja, najlepšia hodnota priamosti vysokopresnej rovnačky a schopnosť drsnosti povrchu leštiaceho stroja opisujú rôzne stupne. Nemožno ich jednoducho spojiť do prísľubu, že každý kompletný rad dosiahne všetky tieto maximálne hodnoty súčasne. Konečný výsledok závisí od zvolených modelov, materiálu, veľkosti tyče, prídavku na obrábanie, postupnosti procesu a spôsobu preberania.

Tri konfigurácie dokončovacej línie jasných pruhov

Pri plánovaní linky možno zvážiť tri úrovne konfigurácie. Plánujú skôr príklady než pevné balíčky; konečná procesná cesta by mala byť potvrdená vzhľadom na materiál, výstupnú špecifikáciu a výrobný cieľ zákazníka.

Základná konfigurácia sa sústreďuje na základné kroky potrebné na prípravu a lúpanie tyčinky a následné zlepšenie jej priamosti. Štandardná konfigurácia pridáva leštenie a nedeštruktívne testovanie a poskytuje ďalšie fázy procesu, kde si to vyžadujú požiadavky na stav povrchu a kontrolu. Špičková konfigurácia pridáva funkcie brúsenia a následného dokončovania alebo manipulácie pre aplikácie, ktoré vyžadujú rozsiahlejšiu trasu. Tieto rozdiely sú funkčné: každá pridaná stanica by mala riešiť definovanú požiadavku na produkt namiesto toho, aby bola zahrnutá len preto, aby linka vyzerala viac automatizovane.

Prevádzkový rozsah na úrovni linky: Čo znamenajú čísla

Nižšie uvedená technická referenčná tabuľka uvádza typický plánovací rozsah pre výrobnú linku svetlých tyčí. Stručná informácia o uvedení produktu na trh samostatne popisuje nárok na pokrytie Ø10–350 mm. Tieto čísla by sa mali porovnať so skutočne ponúkanou konfiguráciou linky; nemali by sa spájať do univerzálnej špecifikácie. Parametre na úrovni linky sa tiež líšia od širších maximálnych rozsahov jednotlivých strojov.

Vysoko presné ciele a inteligentné riadenie výroby

Pre vybrané konfigurácie s vysokou presnosťou špecifikácia produktu dodaná zákazníkom identifikuje ciele rozmerovej tolerancie h8, drsnosti povrchu Ra ≤ 0,4 μm a priamosti ≤ 0,3 mm/m. Tieto čísla popisujú stanovený cieľ vysokého výkonu a mali by byť spojené s príslušným materiálom tyče, priemerom, postupnosťou procesu, kombináciou stroja a metódou kontroly. Nemali by sa čítať ako zaručené výsledky pre každú konfiguráciu riadku.

Stručný popis tiež popisuje inteligentné riadiace funkcie, vrátane riadenia na báze PLC, HMI, online monitorovania kvality a rozhrania MES na výmenu výrobných dát. V závislosti od zvoleného systému môže online meranie pomôcť operátorom monitorovať priemer alebo priamosť počas spracovania. Skutočný rozsah merania, spätnej väzby, automatickej kompenzácie a integrácie MES by mal byť definovaný v špecifikácii projektu; samotné rozhranie neurčuje, že zákaznícky MES už bol integrovaný.

Zákazníkom poskytnutá šablóna spustenia ďalej uvádza, že automatizácia môže znížiť požiadavky na personál o viac ako 60 % v porovnaní s tradičnými linkami. Toto je tvrdenie o produktivite na úrovni projektu a malo by sa používať len tam, kde je potvrdená porovnávacia základňa, konfigurácia linky, prevádzkové zmeny a údaje o počte zamestnancov. Rovnaký princíp platí pre akékoľvek tvrdenie o úspore práce alebo zlepšení výkonu: závisí to od porovnávaného výrobného procesu, nielen od prítomnosti automatizácie.

Čísla priemerov ukazujú, prečo musí byť rozsah na úrovni linky oddelený od rozsahu jednotlivých strojov. Kategória stroja na lúpanie tyčí má uvedený rozsah Ø5,5–500 mm s možnosťou prispôsobenia, zatiaľ čo rozsah plánovania línií jasných tyčí je Ø15–120 mm a môže byť rozšírený na Ø350 mm v závislosti od konfigurácie. Samostatný lúpací stroj môže obsahovať širší rozsah priemerov ako kompletná linka, pretože vyrovnávacie, brúsne, meracie, prenosové a manipulačné zariadenia musia byť tiež dimenzované pre tyč. Kompletný rad je obmedzený kompatibilným rozsahom vybraných staníc, nie najväčším počtom v katalógu jednotlivých strojov.

Aj údaj o ročnej kapacite potrebuje kontext. Rozsah plánovania linky je 30 000 až 150 000 ton ročne, v závislosti od špecifikácií a konfigurácie tyčí. Priemer, dĺžka tyče, materiál, prídavok na obrábanie, postupnosť procesu, požiadavky na kontrolu a zmena produktu, to všetko ovplyvňuje výkon. Horná hodnota by preto mala byť prezentovaná ako horný rozsah závislý od konfigurácie, nie ako záruka výstupu pre každú linku.

Peeling bez stredu: Odstraňovanie materiálu, hĺbka rezu a rýchlosť posuvu

Haige's stroje na lúpanie tyčí pokrývajú uvedený rozsah priemerov Ø5,5–500 mm, s možnosťou prispôsobenia. Rýchlosť posuvu môže dosiahnuť 30 m/min v závislosti od priemeru, materiálu, hĺbky rezu a modelu stroja; uvedená hĺbka rezu na jednej strane je 0,25–5 mm a výkon vretena sa pohybuje od 30–250 kW v závislosti od stroja. Toto sú špecifikácie kategórie strojov, nie garantovaný prevádzkový rozsah každého modelu alebo rýchlosť celej výrobnej linky.

Každá figúrka má pri výbere výbavy inú úlohu. Priemer určuje, či je možné tyč umiestniť. Hĺbka rezu súvisí s množstvom povrchového materiálu, ktorý sa musí odstrániť, a zvyšným cieľovým priemerom. Rýchlosť posuvu sa musí posúdiť spolu so triedou materiálu, priemerom, hĺbkou rezu, nástrojmi a požadovaným výsledkom povrchu. Samotný výkon vretena neurčuje výstupnú kapacitu ani konečnú kvalitu.

Konfigurácie stroja na lúpanie tyčí môžu zahŕňať rotačnú rezaciu hlavu s karbidovými alebo keramickými vložkami, automatický centrovací a vodiaci systém a voliteľné online meranie priemeru s automatickou kompenzáciou. Tieto funkcie môžu podporovať životnosť nástroja, vedenie tyče a kontrolu rozmerov, ak sú súčasťou zvoleného stroja. V konečnom technickom návrhu by malo byť uvedené, ktoré funkcie sú štandardné a ktoré sú voliteľné pre ponúkaný model.

Peeling by sa nemal označovať ako univerzálna náhrada každej následnej dokončovacej operácie. Odstraňuje kontrolované množstvo povrchového materiálu a môže riešiť okuje a určité vrstvy povrchových defektov, ale konečný priemer, priamosť a drsnosť povrchu stále závisia od zvyšku procesnej trasy a stavu vstupnej tyče.

Rovnanie: Dvojvalcové a viacvalcové stroje nie sú zameniteľné

Haige's rad rovnačiek zahŕňa dvojvalcový a viacvalcový dizajn. Špecifikácie dvoch kotúčov poskytovali pokrytie Ø5–160 mm pri rýchlosti 10–40 m/min, s priamosťou následného vyrovnávania 0,3–0,8 mm/m a vysoko presným typom uvedeným na ≤0,3 mm/m. Špecifikácie pre viac kotúčov pokrývajú Ø5–200 mm pri rýchlosti 10–60 m/min, so všeobecným rozsahom priamosti 0,3–1,5 mm/m a vysoko presným typom tiež uvedeným pri ≤0,3 mm/m.

Tieto údaje popisujú rôzne kategórie a varianty strojov, nie tvrdenie, že každá rovnačka dosahuje rovnaký výsledok v celom rozsahu priemerov. Vhodný výber závisí od veľkosti tyče, materiálu, prichádzajúceho zakrivenia a cieľovej priamosti. V závislosti od modelu môže vyrovnávacie zariadenie používať dizajn s dvojitým hyperbolickým valcom, motorizované nastavenie medzery valca a voliteľné online meranie priamosti s uzavretou spätnou väzbou. Tieto vlastnosti a uvedené časy prechodu by sa mali potvrdiť pre vybraný model a nie zovšeobecniť na každú inštaláciu.

Uvedený konečný cieľ priamosti pre kompletnú linku je ≤ 0,5 mm/m, zatiaľ čo vysoko presná rovnačka je za vhodných podmienok uvedená na ≤ 0,3 mm/m. Tieto čísla sa vzťahujú na rôzne úrovne systému: schopnosť stroja za špecifikovaných podmienok nie je rovnaká ako zaručený výsledok pre každý dokončený riadok. Konečná špecifikácia linky by mala definovať použiteľné rozmery tyče, postupnosť procesu, metódu merania a akceptačné podmienky.

Brúsenie a leštenie slúži rôznym cieľom

Haige's bezhroté brúsky sú uvedené pre priemery Ø3–200 mm, s rozmerovou presnosťou triedy IT6 a viac, drsnosťou povrchu Ra ≤0,32 μm a valcovitosťou ≤0,003 mm. The sortiment leštiacich strojov kryty Ø5–250 mm, s udávanou rýchlosťou leštenia 1–4 m/min a drsnosťou povrchu Ra ≤0,2 μm; pásové leštenie, leštenie a kombinované metódy sú dostupné podľa typu zariadenia.

Ide o schopnosti jednotlivých strojov za príslušných prevádzkových podmienok. Neznamenajú, že každá kompletná linka produkuje Ra ≤0,2 μm, alebo že linka bežiaca rýchlosťou 8–25 m/min bude leštiť rovnakou rýchlosťou. Rýchlosť linky a rýchlosť leštiaceho stroja sa týkajú rôznych kontextov a nemali by sa porovnávať, ako keby išlo o rovnaké meranie.

Brúsenie môže byť špecifikované, keď sa vyžaduje prísnejšia kontrola rozmerov, valcovitosti alebo stavu povrchu. Leštenie môže byť špecifikované na zlepšenie povrchovej úpravy. Či je potrebný jeden alebo druhý, závisí od výkresu hotovej tyče a dohodnutých akceptačných kritérií. Napríklad niektoré piestne tyče určené na pochrómovanie môžu vyžadovať cieľovú hodnotu Ra ≤0,2 μm; tento cieľ špecifický pre aplikáciu by sa nemal považovať za štandardný výstup každej jasnej čiary.

Pre celú linku je uvedený rozsah drsnosti hotového povrchu Ra 0,4–1,6 μm, zatiaľ čo špecifikácia leštiaceho stroja uvádza Ra ≤ 0,2 μm. Tieto čísla nie sú zameniteľné: prvý opisuje uvedený referenčný rozsah na úrovni linky, zatiaľ čo druhý opisuje schopnosť leštiaceho stroja. Linka môže byť špecifikovaná na dosiahnutie konkrétnej dokončenej drsnosti len vtedy, keď celý procesný proces a príslušné prevádzkové podmienky podporujú tento výsledok.

Kontrola a meranie: Prispôsobte metódu požiadavkám

Možnosti nedeštruktívneho testovania zahŕňajú testovanie vírivými prúdmi (ECT) a ultrazvukové testovanie (UT). V závislosti od zvoleného systému môžu kontrolné linky obsahovať aj funkcie automatického triedenia, označovania a vyraďovania. Linkový proces môže zahŕňať aj laserové meranie priemeru a dĺžky. Tieto funkcie by sa mali vyberať podľa materiálu, typu závady, štandardu kontroly a rýchlosti výroby.

ECT a UT by sa nemali prezentovať ako zameniteľné alebo ako dôkaz, že sa zistí každá možná chyba. Plán inšpekcie by mal definovať, čo má systém zisťovať, príslušné akceptačné kritériá a ako sa zaobchádza s odmietnutými tyčami. Ak si projekt vyžaduje špecifické pokrytie inšpekcií alebo detekčnú schopnosť, mala by sa preskúmať príslušná špecifikácia zariadenia a dôkaz o validácii.

Online meranie priemeru a dĺžky môže zhromažďovať informácie o rozmeroch počas výroby. Tam, kde je potrebné sledovať geometriu tyče, je možné začleniť meranie priamosti. Automatická kompenzácia a spätná väzba v uzavretej slučke sú oddelené funkcie od samotného merania; snímače, logika riadenia a schopnosť nastavenia musia byť potvrdené pre skutočnú konfiguráciu zariadenia.

Integrácia PLC, HMI a MES

V závislosti od zvoleného zariadenia a rozsahu projektu môže riadiaci systém zahŕňať centralizované riadenie na báze PLC, HMI s dotykovou obrazovkou, uložené a vyvolateľné parametre, online meranie priemeru a priamosti, rozhranie MES a vzdialené monitorovanie alebo diagnostiku. Tieto funkcie môžu podporovať zber údajov o výrobe a sledovateľnosť, ak sú zahrnuté v rozsahu projektu.

Špecifikácia projektu by mala odlíšiť rozhranie MES od dokončenej integrácie so systémom zákazníka a odlíšiť online meranie od automatickej kompenzácie v uzavretej slučke. Pre zvolenú konfiguráciu je potrebné potvrdiť skutočné senzory, komunikáciu, logiku spätnej väzby a rozsah vzdialenej podpory. To udržuje popis technicky zmysluplný bez sľubu, že každá funkcia je štandardná na každom riadku.

V prípade výroby s viacerými špecifikáciami môže ukladanie a vyvolávanie parametrov pomôcť operátorom pri riadení opakovaných sérií, ale praktický prínos závisí od toho, ako sú receptúry produktu definované, overované a udržiavané. Špecifikácia projektu by mala identifikovať požadované kontrolné funkcie a očakávanú úroveň výmeny údajov s akýmkoľvek výrobným systémom na úrovni závodu.

Manipulácia s materiálom, zrážanie hrán a zväzovanie

Dokončovacia linka môže zahŕňať aj následnú manipuláciu. Zariadenia na zrážanie hrán a čelných plôch môžu opracovávať konce tyčí a odstraňovať otrepy; uvedený 6–8 sekundový cyklus pre simultánne obojstranné spracovanie platí len pre príslušnú konfiguráciu zariadenia a prevádzkové podmienky. Automatický systém balenia a zväzovania môže počítať, vážiť a zväzovať tyče; šesťuholníkové, štvorcové a okrúhle zväzky sú uvedené ako možnosti a konektivita MES môže podporovať sledovateľnosť výrobných údajov.

Tieto funkcie na konci linky sú dôležité, keď kupujúci potrebuje definovaný formát dodávky a konzistentnú manipuláciu po dokončení. Uvedený cyklus skosenia by mal byť potvrdený pre skutočné rozmery tyče a usporiadanie zariadenia a možnosti spájania by sa mali považovať skôr za konfigurovateľné možnosti ako za predpokladané štandardné vlastnosti. Celková bilancia výroby musí brať do úvahy aj doby cyklov predradených obrábacích a kontrolných staníc.

Podpora efektívnosti výroby a riadenia zdrojov

Pre príslušné operácie odlupovania sa môže zvážiť mikro-množstevné mazanie (MQL), aby sa znížila spotreba reznej kvapaliny. Zber triesok a briketovanie, zhodnocovanie šrotu a kontrola hluku sa môžu hodnotiť aj počas plánovania zariadenia; akékoľvek kvantifikované zotavenie alebo hodnota hluku by mala byť viazaná na definovanú konfiguráciu a metódu merania.

Tieto environmentálne údaje je potrebné interpretovať v kontexte. Vhodnosť MQL závisí od materiálu, nástrojov a procesu. Akékoľvek percento zhodnotenia šrotu by malo byť viazané na definovaný rozsah merania a metódu výpočtu, zatiaľ čo hodnota hluku by mala identifikovať prevádzkové podmienky a metódu merania. Bez týchto podrobností by sa k nim malo pristupovať skôr ako k hľadiskám dizajnu ako k univerzálnym environmentálnym zárukám.

Podpora výroby svetlých tyčí s vyššou hodnotou

Stručná informácia o uvedení produktu na trh uvádza linku ako spôsob, akým môžu výrobcovia ocele a spracovatelia kovov prejsť z predaja neošetrených čiernych tyčí na dodávanie svetlých tyčí s kontrolovanými rozmermi a stavom povrchu. Odhaduje sa potenciálne zvýšenie hodnoty o 800 – 4 000 RMB na tonu v závislosti od produktu, spôsobu spracovania, trhu a požiadaviek zákazníkov. Tento údaj treba chápať ako orientačný odhad obchodnej hodnoty z dodaného briefu, nie ako garantovaný výnos pre každého výrobcu.

V krátkosti pripisuje generálnemu manažérovi HAIGE nasledujúce vyhlásenie:

„Naším cieľom je pomôcť oceliarskym a kovospracujúcim spoločnostiam prejsť z predaja čiernych tyčí na predaj jasných tyčí, čím sa zvýši pridaná hodnota každej tony ocele o 800 až 4 000 RMB.“

Pred zverejnením by spoločnosť mala potvrdiť, že táto cenová ponuka je schválená na verejné použitie a že rozsah pridanej hodnoty presne odráža zamýšľané tvrdenie.

V rovnakom dodávanom stručnom popise sa uvádza, že linka bola použitá v domácich špeciálnych oceliarskych spoločnostiach a zámorských projektoch a že výrobok má certifikáciu CE a slúži na trhy vrátane juhovýchodnej Ázie, Stredného východu a Európy. Tieto poverenia spoločnosti a trhové vyhlásenia by sa mali zverejňovať len v rozsahu, v akom príslušné referencie projektu a dokumentácia CE pokrývajú propagovanú linku alebo zariadenie. Ak sa osvedčenie vzťahuje na konkrétny stroj alebo model a nie na celý rad, v článku by sa mal presne uvádzať príslušný rozsah.

Aplikácie: Konfigurácia podľa produktu, nielen podľa názvu materiálu

Povrchová úprava svetlých tyčí môže slúžiť celému radu aplikácií, vrátane automobilovej výroby, hydraulických a pneumatických systémov, strojárskych strojov, spojovacích materiálov, leteckých materiálov a energetických zariadení. Tieto aplikácie nezdieľajú jednu univerzálnu špecifikáciu.

Pre použitie v automobilovom priemysle a vo všeobecnom strojárstve môže byť konečná úprava naplánovaná okolo požadovaného priemeru, priamosti a stavu povrchu. Pri hydraulických a pneumatických aplikáciách môže materiál piestnych tyčí vyžadovať hladší povrch pred následnými úpravami; aplikácia predbežného pochrómovania piestnej tyče môže špecifikovať Ra ≤0,2 μm. Aplikácie strojárskych strojov a spojovacích materiálov môžu uprednostňovať rozmerovú konzistenciu a stav povrchu podľa ich produktových noriem.

Pre letecké a energetické aplikácie môžu byť požiadavky na integritu materiálu a kontrolu náročnejšie, ale presný proces a akceptačné kritériá musia byť definované v príslušnej špecifikácii materiálu a produktu. Prítomnosť materiálu, ako je titán alebo zliatina na báze niklu, sama osebe nezaručuje, že linka spĺňa určitú kvalifikáciu pre letecký alebo energetický sektor.

Praktickým cieľom je zosúladiť linku s výkresom výrobku, výrobným cieľom a plánom kontroly. Samotný názov materiálu nestačí na určenie správnej konfigurácie.

Plánovanie dokončovacej línie svetlého baru

Pred požiadaním o cenovú ponuku by kupujúci mali pripraviť triedu materiálu, vstupný priemer a dĺžku, aktuálny stav povrchu, očakávaný objem výroby, konečnú rozmerovú toleranciu, cieľovú drsnosť povrchu, požiadavku na priamosť a kontrolné kritériá. Informácie o existujúcom procese, dielenskom priestore, manipulácii s materiálom a požadovanej úrovni automatizácie môžu tiež pomôcť technickému tímu posúdiť požadovanú kombináciu zariadení.

Yantai Haige Machine Tools Co., Ltd. poskytuje stroje na konečnú úpravu kovov a konfigurovateľné riešenia výrobných liniek pre aplikácie na spracovanie tyčí, rúr a súvisiacich aplikácií. Kupujúci si môžu prezrieť Haige's kompletné riešenia výrobných liniek, preskúmajte širšie sortiment zariadení na spracovanie kovov, alebo kontaktujte Haige prediskutovať ich požiadavky na spracovanie.