板金加工における全自動CNCパンチングの応用

フレキシブル板金加工方法として、中国の製造業における生産レベルの継続的な向上に伴い、CNCパンチ加工、カスタマイズされた商用板金加工の複雑な分野で非常に重要な役割を果たします。 製造および製造プロセス全体で板金CNC加工の役割をさらに活用し、パンチングマシンのアプリケーション効率を向上させるために、商用板金加工ワークショップは、CNCパンチングとせん断複合機のアプリケーションを統合しました。 これは、コンピューター制御技術、マイクロエレクトロニクス技術、リモートモニタリング技術、および精密製造技術を統合した効率的な板金処理装置です。 CNCパンチングおよびせん断複合機は、自動積み降ろし装置、自動仕分けおよび積み重ね装置、および3次元倉庫用の自動ドッキング装置を備えており、情報管理方法を統合しています。最終的には、全自動CNCパンチングおよびカッティングユニットベースの板金加工アプリケーションモードを統合します。

CNCパンチングとせん断複合機の紹介

図1に示すように、CNCパンチングおよびせん断複合機は、主にCNCパンチングマシンとCNC直角せん断機で構成されています。CNCパンチングマシンには、ディスクタイプの回転可能なモールドライブラリがインストールされており、パンチング、トリミング、フランジングなどの板金ワークの機能形成処理を実現できます。 CNC直角せん断機には、一連の機能処理が完了した後、プレートをせん断および分離するためのX方向およびY方向はさみが装備されています。

完全自動処理を達成するための前提条件は、部品が装置の処理範囲を満たさなければならないことであり、したがって、装置の基本的な処理パラメータを最初に明確にする必要がある。 CNCパンチングおよびせん断複合機のパンチング圧力は30t、せん断力は20tです。タレット倉庫には55の金型ワークステーションがあり、21 Aワークステーション (主に、注文切り替え中に頻繁な金型の変更を必要としない、通常は小型のユニバーサル機能加工金型用) 、24 Bワークステーション、 2つの特別な回転ワークステーション (主に中型のユニバーサル機能加工金型用で、部品の処理効率を向上させるためのパンチストロークが大きく、長方形の便利な調整のための回転ワークステーション、多角形およびその他の机能加工角度) 、4 Cワークステーション、および2 Dワークステーション、2つのEワークステーション (C、D、 Eワークステーションは、一般に、ルーバー、フランジング穴、凸型船体などの大型ユニバーサルエッジカッティングおよび特殊機能処理ワークステーションです。さまざまなフィーチャーモールドには、円形穴用のROなどの専用コードがあります。長方形の場合はRE、ポリゴンの場合はDJ、正方形の場合はSQ。 一度に機器の最大加工範囲: X軸3000mm、Y軸1500mm、最大加工板厚6.35mm、直角せん断の場合、最大プレート厚4mm (Q235鋼板製)。パンチング加工精度: ± 0.10mm。

CNCパンチングとせん断複合機の応用

CNC直角はさみの2つのはさみは互いに垂直であり、X方向はさみの1つは連続的に切断することができ、処理前の原材料の手動切断プロセスを排除し、生产プロセスにおけるシート切断の効率を改善する。 同時に、部品の輪郭に応じて最適なレイアウトを選択することもでき、原材料の無駄を効果的に減らすことができます。 2つのCNC直角はさみのレイアウトを図2に示します。ここで、X方向はさみの長さはY方向はさみの長さよりも長く、そして2つは90 ° の角度で互いに垂直に取付けられています。 CNCパンチングとシャーリングコンパウンドマシンには、完全なシャーリングとハーフシャーリングの2つの作業モードがあります。 完全にせん断すると、X方向とY方向のはさみが同時に上下にカットされます。 せん断部品の形状は比較的規則的で、明らかなカテトゥスのエッジがあります。ハーフカットすると、Y方向のはさみが頭上で持ち上げられ、そしてX方向のはさみは別に上下に切られます。 カット部品は一般にサイズが大きく、主にY方向の特性形状に干渉がある場合に使用されます。 CNCプログラミングプロセスは、実際の状況に応じて設定します。

廃棄物と直角せん断によって分離された部品は、自動ブラシコンベヤベルトを介して輸送されます。 さまざまなサイズの廃棄物が、輸送プロセスの途中で設置された2つの異なるタイプのゴミ箱に自動的に供給されます。 廃棄物と部品の選別プロセスと切断プロセスは同時に行われ、切断と選別は行われます。 小さな無駄金型処理中は、別の搬送装置によって同期的に輸送され、パンチングマシンの継続的かつ安定した動作を保証し、待機している機器の無駄を回避します。 処理プロセス全体は、内部スイッチングを外部スイッチングに変換しようとし、板金部品の処理効率を大幅に向上させます。

CNCパンチングおよびせん断複合機が異なるプレート厚の板金部品を処理する場合、CNCパンチングマシンのタレットモールドライブラリは、プロセス基準に従って異なるクリアランスを持つパンチングまたは成形金型を置き換えます。 CNC直角せん断は、電気制御によってせん断クリアランスを調整し、板金部品加工の断面品質を確保します。

CNCパンチングとせん断コンポジットの重要性

直角切断機能は、自動ネスティング処理における部品の自動ソートとスタッキングの基本的な保証を提供し、完全に自動化された処理を実現するための処理ユニットの不可欠な機能部分です。 ただし、従来のCNCパンチ加工では、部品の全体寸法に応じて切断機を使用して板金を手動で切断し、CNCプログラムを編集して加工段階に入る必要があります。

CNCパンチングとせん断複合機械のネスティング処理の利点は、次のようにまとめられています。⑴ 処理レイアウトは、自動ネスティングプログラミングソフトウェアによって実行されます。部品と廃棄物の自動切断と分離が行われ、原材料の利用率が向上します。 ⑵ 工作機械は高度な統合を行い、板金の手動輸送プロセスを排除し、板金部品の加工精度を向上させ、加工プロセス中の取り扱いと待機の無駄を減らし、工作機械の加工効率を向上させます。

処理ユニットの自動化機能

処理ユニットの构成

全自動CNCパンチングユニットは、自動化されたハードウェアデバイスと情報制御システムで構成されており、その全体的な構造を図3に示します。自動ハードウェアデバイスには、8つの機能モジュールが含まれています。原材料自動ドッキングトロリー、原材料自動ローディングデバイス、CNCパンチングおよびせん断複合機、廃棄物自動輸出デバイス、 自動コードスプレー装置、一部自動仕分けおよび積み重ね装置、一部自動ドッキングトロリー、および光電保護装置。情報制御システムには、MES WCSパンチ制御システムの相互作用モジュールであるパンチ制御システム (CNCパンチ加工制御システムおよびCNC直角せん断制御システム) が含まれています。 そしてoptoelectronic保護制御システムモジュール。 8つの主要なハードウェア機能モジュールは、完全に自動化された機械加工プロセスの実装の基盤であり、MES WCSパンチ制御システムインタラクションモジュールは、機械加工ユニットの情報管理を達成するための鍵です。

処理装置は自動生産のスケジューリングのためのMESシステムを採用します、プログラミングソフトウェアは、注文の詳細を自動的に取得し、注文要件に従ってネスティングを実行して、注文に従って自動的にプログラムされた部品を原材料の標準仕様を使用して製造できるようにします。 原材料の標準仕様は自動倉庫保管の基礎であり、ネスト後の原材料は原材料の無駄を避けるために完全に配置されています。 直角せん断関数は、ネスティング後の部品の分離を実現します。

自動送り機能

自動供給機能は、処理ユニットと3次元ライブラリの間の原材料の自動ドッキングの基礎です。 MESシステムは、注文タスクをパンチングマシンユニットにディスパッチするだけでなく、処理に必要な標準仕様の原材料情報をインテリジェントな3次元倉庫スケジューリングセンターに同期させます。 スケジューリングセンターは、アウトバウンドタスクの順序に従って、倉庫内の必要な原材料パレットを照合し、アウトバウンドコマンドを自動的に発行します。 現時点では、工作機械が正常に処理できることを確認するだけで、対応する原材料パレットが工作機械の原材料受け取りポートに送られ、自動ローディングトロリーのドッキングを通して原料パレットを取り出し、自動ローディング位置に原料パレットを移して下さい。 図4に示すように、さまざまなシート供給に適応するために、自動供給装置は、シートの空の吸引を避けるために供給吸引カップを分割します。プレート分離装置は、ローディングマニピュレータに取り付けられています。 材料を拾いながら、thの1つのコーナーEプレートを持ち上げ、プレートを継続的に振って、プレート分離のための完全な一連のアクションを完了します (手動分離をシミュレートします)。 吸引が完了した後、自動厚さ測定も必要です。 厚さの測定は、主に原材料が注文要件と一致しているかどうかを確認し、誤った処理を回避することです。 吸引プレートの厚さが1枚のシートの厚さを超えると、プレート検出装置が警報を発し、機械の動作が停止します。 吸引プレートの厚さが指定されたシートの厚さであることが検出された場合、マシンは引き続き動作します。 最後に、原材料は、位置決めとクランプのために供給吸引カップを介して工作機械の位置決めクランプに転送されます。 この時点で、処理ユニットは自動原料ローディングプロセスの完全なセットを完了しました。

自動ソートとスタッキング機能

CNC直角せん断は、部品の自動ソートとスタッキングを達成するための前提条件です。 分離された部品は半製品であり、スタッキングデバイスは半製品を分類してスタックします。 自動スタッキング装置に必要なスタッキングプレートの最小サイズは400mm × 100mm、最大フォーマットサイズは3000mm × 1500mm、最大プレート厚さ4mm (炭素鋼板) 、最小プレート厚さ0.5mm、最大スタッキング重量3000kg。

加工ユニットのCNCプログラムは、自動ネスティングプログラミングソフトウェアを採用しています。 加工プログラムが生成された後、仕分けプログラムモジュールは、プログラム内の部品を特定する。 同じコードの部品は半製品トレイの同じ領域に割り当てられ、スタッキングエリアは図5に示されています。同じ区域の最高の積み重ねの高さは500mmです。 高さがこれを超えると、同じコードの部品数が多すぎることによる過剰なスタッキングの問題を回避するために、スタッキングエリアが再割り当てされます。

処理プログラムが発行された後、システムはスタッキングエリア内の部品の実際の配置を再度確認し、光電誘導システムも部品のスタッキング高さを検出します。 次のプロセス緊急注文によって半製品スタッキングエリアの部品が持ち去られる状況がある場合、オペレーターはスタッキングエリアの対応する数をリセットする必要があります。システムがそれらを保管エリアに再含めることができ、スタッキングエリア内のスペースの浪費を避けることができます。 スタッキングエリアが部品スタッキングの要件を満たしていることを確認した後、ソートデバイスは部品を分離して同じコードでロードし、順番にスタックします。 仕分けは、スプリットローラータイプの自動仕分けおよびパレット化装置を採用しており、切断されたワークピースを自動的に並べ替えて半完成パレットにパレット化します。 パレットは特別な切断インタラクティブトロリーに置かれます。 注文処理が完了した後、インタラクティブトロリーは半製品の返品指示を受け取り、半製品のパレットを3次元倉庫の対応する処理ユニットの入り口に運びます。 3次元倉庫シャトルカーは自動的に半製品パレットに入ります。MESシステムは半完成パレットの返品情報の作成を同期させます。 倉庫を出るときは、対応する注文番号を検索して、注文がある3次元倉庫の場所とパレット番号を見つけるだけです。 これにより、自動アウトバウンドタスク順序が作成され、半完成部品のアウトバウンドが実現されます。

処理ユニットの完全自動化された生産プロセス

MESの自動スケジューリングとディスパッチ

処理ユニットの生産注文は、計画されたスケジューリングロジックに従ってMESシステムによって自動的にディスパッチされます。 注文情報には、部品の材料、数量、サイズの仕様とコード、グラフィックとテキストの情報、プログラム情報、プロセスフロー情報、処理時間など、製造に必要な情報データが含まれます。liYakaiやShenYanなどの学者は、SOAと柔軟な製造技術を調整する生産スケジューリングシステムについて話し合いました。 特に、生産プロセスの計画とスケジューリングの問題を分析し、マシンへの生産ディスパッチの方法と実装を説明し、処理ユニットのディスパッチ問題の解決策を提供します。 全自動CNCパンチングユニットの生産タスクは、1つのバックアップと1つの使用を採用します。つまり、MESシステムは同じ工作機械に2つの注文を割り当てます。最初は処理順序であり、2番目は準備順序です。 処理中の注文が完了すると、準備注文は自動的に処理中の注文に変換されます。 自動装置の生産タスクリストi図6に示すとおり、MESとWCSの間のインタラクションモジュールは、3次元ウェアハウスを同時にスケジュールして、原材料アウトバウンドタスクと以前の注文の原材料インバウンドタスクを発行します。 加工开始前の准备で、オーダークロス操作により、内部切り替え时间の短缩、工作机械のスタンバイの短缩、机器の稼働率の向上、そして最终的に効率的な生产が达成される。

処理ユニットの完全自動化された生産

MESシステムによって割り当てられた本番タスクを受け取った後、完全自動CNCパンチングユニットは、加工プログラムの金型構成要件を確認し、生産環境の安全性を確認して注文の生産を開始するだけです。 このとき、装置はプログラムNCコードに従って処理します。 注文に関係する部品に特別なプロセスがある場合、システムは注文の生産を開始するときに金型の交換プロンプトを提供し、プロセスに対応する金型は手動で交換して補足します。

MESシステムは、処理ユニットによって開始された注文タスクの処理情報に関するフィードバックを受信すると、対応する原材料のアウトバウンドタスクを3次元ウェアハウスWCSスケジューリングシステムに同期的に送信します。 3次元倉庫シャトルトラックは、対応する原材料パレットを処理ユニットの受け入れトロリーのドッキング位置に輸送します。 このとき、処理ユニットは原材料到着情報を受け取り、システムは材料回収のために受信トロリーを派遣する。 全体の処理プロセスは手動の介入を必要としません、処理後、部品の自動仕分けと積み重ねと廃棄物の輸送が行われます。 ソートおよびスタッキングシステムは、部品のタイプに応じて分割され、ソートおよびスタッキング作業を順番に完了します。 システムは、注文をサイクルとして受け取り、注文が完了するまで処理ユニット全体のステータス情報を記録する。 プロセス中に作業が自動的に報告され、生産ライン情報管理ダッシュボードが図7に示されています。注文が完了すると、半完成部品は倉庫保管用の3次元倉庫シャトルと自動的にドッキングされ、倉庫情報はMESシステムに同期されます。

さらに、処理ユニットにはネットワーク化されたPCオールインワンマシンが装備されており、オペレーターはPCオールインワンマシンを介してMESシステムインターフェイスにログインできます。 注文レポート情報ページで、対応する部品の処理要件と設計図面に関連するグラフィック番号をクリックして、会社の内部基本ドキュメントシステムに直接入ることができます。部品の初期点検を行うため。 情報管理プロセスは、オンサイト操作を非常に容易にします。

結論

中国の製造業の継続的な発展に伴い、自動化と情報化を統合した完全自動加工ユニットの適用がますます普及するようになります。 この記事で説明している完全に自動化されたCNCパンチングおよび切断ユニットは、CNCパンチングおよびせん断複合機械を本体として、情報ベースのプロセス管理アプローチを利用しています。オートメーション装置の処理の利点を完全に活用し、ある程度人間指向の少ない板金生産モードを実現します。 これは、板金加工などのディスクリート製造業で完全に自動化された生産を達成するための重要な参照の重要性を持っています。