تطبيق اللكم التلقائي بالكامل باستخدام الحاسب الآلي في معالجة الصفائح المعدنية

مع التحسين المستمر لمستوى الإنتاج في الصناعة التحويلية في الصين ، التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، كطريقة معالجة الصفائح المعدنية المرنة ، تلعب دورا هاما للغاية في المجال المعقد لمعالجة الصفائح المعدنية التجارية المخصصة. من أجل زيادة الاستفادة من دور تصنيع الصفائح المعدنية باستخدام الحاسب الآلي في عملية الإنتاج والتصنيع بأكملها ، ولتحسين كفاءة تطبيق آلات اللكم ، أدمجت ورشة معالجة الصفائح المعدنية التجارية تطبيق آلات الثقب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي. إنها معدات معالجة الصفائح المعدنية الفعالة التي تدمج تكنولوجيا التحكم في الكمبيوتر ، وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة ، وتكنولوجيا المراقبة عن بعد ، وتكنولوجيا التصنيع الدقيقة. تم تجهيز آلة الثقب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي بأجهزة التحميل والتفريغ الأوتوماتيكية ، وأجهزة الفرز والتكديس الأوتوماتيكية ، وأجهزة الإرساء الأوتوماتيكية للمستودعات ثلاثية الأبعاد ، وتدمج أساليب إدارة المعلومات ، في نهاية المطاف دمج وحدة اللكم وقطع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التلقائي بالكامل وضع تطبيق معالجة الصفائح المعدنية على أساس.

مقدمة إلى آلة التثقيب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي

تتكون آلة الثقب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي بشكل أساسي من آلة تثقيب CNC وآلة قص الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي ، كما هو موضح في الشكل 1. يتم تثبيت مكتبة القوالب الدوارة من نوع القرص على آلة التثقيب باستخدام الحاسب الآلي ، والتي يمكن أن تحقق معالجة تشكيل ميزة قطع العمل من الصفائح المعدنية مثل التثقيب والتشذيب والتشفيه ؛ تم تجهيز آلة قص الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي بمقص اتجاه X و Y لقص وفصل الصفائح بعد الانتهاء من سلسلة من معالجة الميزات.

الشرط الأساسي لتحقيق المعالجة الأوتوماتيكية بالكامل هو أن الأجزاء يجب أن تلبي نطاق معالجة المعدات ، وبالتالي ، يجب توضيح معلمات المعالجة الأساسية للمعدات أولاً. آلة الثقب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي لديها ضغط تثقيب 30 طن وقوة قص 20 طن ؛ مستودع البرج لديه 55 محطة عمل العفن ، بما في ذلك 21 محطة عمل (بشكل أساسي لقوالب تصنيع السمات العالمية الصغيرة ، والتي لا تتطلب عادة تغييرات متكررة في القالب أثناء تبديل الطلب) ، محطات عمل 24 ب ، ومحطتان دوران خاصتان (بشكل أساسي لقوالب تصنيع الميزات العالمية متوسطة الحجم ، مع ضربة ثقب أكبر لتحسين كفاءة معالجة الأجزاء ، ومحطات عمل الدوران لتعديل مريح للمستطيل ، زوايا تصنيع مضلعة وغيرها من الميزات) ، محطات عمل 4 C ، ومحطات عمل 2 D ، محطتان عمل E (C ، D ، محطات العمل الإلكترونية هي عمومًا قطع حافة عالمية كبيرة ومحطات عمل لمعالجة الميزات الخاصة مثل الفتحات ، وثقوب التشفيه ، وقوالب محدبة) ؛ قوالب ميزة مختلفة لها رموز مخصصة ، مثل RO للفتحات الدائرية ، إعادة المستطيلات ، دي جي للمضلعات ، ومربعات مربعة ؛ أقصى مدى معالجة للمعدات في وقت واحد: محور X ، محور Y ، سمك لوحة المعالجة الأقصى وأقصى سمك للوحة 4 من أجل القص بالزاوية اليمنى (مصنوع من صفيحة فولاذية Q235 ؛ دقة بالقطع واللكم: ±

تطبيق آلة التثقيب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي

مقصتان مقص الزاوية اليمنى CNC متعامدتان مع بعضهما البعض ، ويمكن قطع أحد مقصات الاتجاه X باستمرار ، مما يلغي عملية القطع اليدوي للمواد الخام قبل المعالجة ، تحسين كفاءة قطع الألواح في عملية الإنتاج. في الوقت نفسه ، يمكنه أيضًا تحديد التصميم الأمثل وفقًا لمحيط الأجزاء ، مما يقلل بشكل فعال من نفايات المواد الخام. يظهر تخطيط مقص الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي في الشكل 2 ، حيث يكون طول مقص الاتجاه X أطول من مقص الاتجاه Y ، ويتم تثبيت الاثنين عمودي على بعضها البعض في زاوية 90 درجة. تحتوي آلة الثقب والقص باستخدام الحاسب الآلي على وضعين للعمل في القص: القص الكامل ونصف القص. عند القص الكامل ، مقص اتجاه X و Y مقص قطع لأعلى ولأسفل في نفس الوقت. يكون شكل أجزاء القص منتظمًا نسبيًا ، مع حواف قطنية واضحة ؛ عند نصف القطع ، يتم رفع المقص ذي الاتجاه العلوي ، ويتم قطع مقص الاتجاه X بشكل منفصل لأعلى ولأسفل. عادة ما تكون الأجزاء المقطوعة أكبر حجمًا وتستخدم بشكل أساسي عندما يكون هناك تداخل في الشكل المميز في اتجاه Y. تحدد عملية برمجة CNC لهم وفقًا للحالة الفعلية.

يتم نقل النفايات والأجزاء المفصولة بقص الزاوية اليمنى من خلال حزام ناقل الفرشاة الأوتوماتيكي. يتم تغذية أحجام مختلفة من مواد النفايات تلقائيًا في نوعين مختلفين من صناديق النفايات التي يتم تركيبها في منتصف الطريق أثناء عملية النقل. تتم عملية الفرز وعملية قطع النفايات والأجزاء في وقت واحد ، في حين يتم تنفيذ القطع والفرز. النفايات الصغيرةأثناء معالجة القالب يتم نقلها بشكل متزامن بواسطة جهاز نقل آخر ، مما يضمن التشغيل المستمر والمستقر لآلة الثقب وتجنب إهدار المعدات التي تنتظر. تحاول عملية المعالجة بأكملها تحويل التبديل الداخلي إلى التبديل الخارجي ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة معالجة أجزاء الصفائح المعدنية.

عندما تقوم آلات الثقب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي بمعالجة أجزاء الصفائح المعدنية بسماكة صفائح مختلفة ، فإن آلة التثقيب باستخدام الحاسب الآلي تحل محل مكتبة قوالب التثقيب أو التشكيل بتصفيات مختلفة وفقًا لمعايير العملية. يقوم قص الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي بضبط خلوص القص من خلال التحكم الكهربائي لضمان جودة المقاطع العرضية لمعالجة أجزاء الصفائح المعدنية.

أهمية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي اللكم والقص مركب

توفر وظيفة قطع الزاوية اليمنى ضمانًا أساسيًا للفرز التلقائي للأجزاء وتكديسها في المعالجة التلقائية للتداخل ، وهي جزء وظيفي لا غنى عنه من وحدة المعالجة لتحقيق معالجة آلية بالكامل. ومع ذلك ، يتطلب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التقليدي لكمة القطع اليدوي للصفائح المعدنية باستخدام آلة القطع وفقًا للأبعاد الكلية للأجزاء ، ومن ثم تحرير برنامج التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لدخول مرحلة التصنيع.

يتم تلخيص مزايا آلة التثقيب والقص المركبة باستخدام الحاسب الآلي على النحو التالي: ⑴ يتم تنفيذ تخطيط المعالجة بواسطة برنامج برمجة التداخل التلقائي ، ويتم تنفيذ القطع والفصل الأوتوماتيكي للأجزاء ومواد النفايات ، مما يحسن معدل استخدام المواد الخام ؛ ولأداة الماكينة درجة عالية من التكامل ، مما يلغي عملية النقل اليدوي للصفائح المعدنية ، ويحسن دقة تصنيع قطع الصفائح المعدنية ، تقليل هدر المناولة والانتظار أثناء عملية المعالجة ، وتحسين كفاءة المعالجة لأداة الماكينة.

وظائف التشغيل الآلي لوحدات المعالجة

تكوين وحدات المعالجة

تتكون وحدة الثقب CNC الأوتوماتيكية بالكامل من أجهزة آلية وأنظمة التحكم في المعلومات ، ويظهر هيكلها العام في الشكل 3. يشتمل جهاز الأجهزة الأوتوماتيكي على 8 وحدات وظيفية: عربة الإرساء الأوتوماتيكية للمواد الخام ، جهاز التحميل الأوتوماتيكي للمواد الخام ، آلة التثقيب والقص باستخدام الحاسب الآلي ، جهاز التصدير الأوتوماتيكي للنفايات ، جهاز رش الأكواد الأوتوماتيكي ، جهاز الفرز والتراص الأوتوماتيكي الجزئي ، عربة الإرساء الأوتوماتيكية بجزء ، وجهاز الحماية الكهروضوئية ؛ يتضمن نظام التحكم في المعلومات نظام تحكم بالثقب (نظام التحكم في الآلات باستخدام الحاسب الآلي والثقب ونظام التحكم في الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي) ، وحدة تفاعل لنظام التحكم في الثقب MES WCS ، ووحدة نظام تحكم إلكتروني ضوئي للحماية. الوحدات الوظيفية للأجهزة الثمانية الرئيسية هي الأساس لتنفيذ عمليات التشغيل الآلي بالكامل ، في حين أن وحدة تفاعل نظام التحكم في الثقب MES WCS هي المفتاح لتحقيق إدارة المعلومات في وحدات المعالجة.

تعتمد وحدة المعالجة نظام MES لجدولة الإنتاج التلقائي ، ويلتقط برنامج البرمجة تلقائيًا تفاصيل الطلب ويقوم بالتداخل وفقًا لمتطلبات الطلب لضمان إمكانية إنتاج الأجزاء المبرمجة تلقائيًا وفقًا للترتيب باستخدام المواصفات القياسية للمواد الخام. المواصفات القياسية للمواد الخام هي أساس التخزين الآلي ، ويتم ترتيب المواد الخام بعد التعشيب بالكامل لتجنب إهدار المواد الخام. تحقق وظيفة القص الزاوية اليمنى فصل الأجزاء بعد التداخل.

وظيفة التغذية التلقائية

وظيفة التغذية التلقائية هي أساس الالتحام التلقائي للمواد الخام بين وحدة المعالجة والمكتبات ثلاثية الأبعاد. لا يقوم نظام MES بإرسال مهام الطلبات إلى وحدة ماكينة التثقيب فحسب ، بل يقوم أيضًا بمزامنة معلومات المواد الخام للمواصفات القياسية المطلوبة للمعالجة إلى مركز جدولة المستودع الذكي ثلاثي الأبعاد. يتطابق مركز الجدولة مع منصات المواد الخام المطلوبة في المستودع وفقًا لترتيب المهام الخارجية ويصدر تلقائيًا التعليمات الصادرة. في هذا الوقت ، تأكد فقط من أن أداة الماكينة يمكن معالجتها بشكل طبيعي ، وسيتم إرسال منصات المواد الخام المقابلة إلى منفذ استلام المواد الخام لأداة الماكينة ، استرجع منصة المواد الخام من خلال إرساء عربة التحميل الأوتوماتيكية ونقل منصة المواد الخام إلى موضع التحميل الأوتوماتيكي. للتكيف مع تغذية الألواح المختلفة ، سيقوم جهاز التغذية الأوتوماتيكي بتقسيم أكواب شفط التغذية لتجنب الشفط الفارغ للورقة ، كما هو موضح في الشكل 4. يتم تثبيت جهاز فصل الألواح على مناور التحميل. في حين التقاط المواد ، زاوية واحدة من اليتم رفع اللوحة الإلكترونية ، ويتم هز اللوحة باستمرار لإكمال مجموعة كاملة من الإجراءات لفصل اللوحة (محاكاة الفصل اليدوي). بعد اكتمال الشفط ، يلزم أيضًا قياس السمك تلقائيًا. قياس سمك هو أساسا لتأكيد ما إذا كانت المواد الخام تتفق مع متطلبات النظام وتجنب معالجة غير صحيحة. إذا كان سمك لوحة الشفط يتجاوز سمك ورقة واحدة ، فسينبه جهاز الكشف عن اللوحة وسيتوقف الجهاز عن العمل. إذا تم اكتشاف سمك لوحة الشفط ليكون سمك الورقة المحدد ، فسوف تستمر الماكينة في العمل. أخيرًا ، يتم نقل المواد الخام إلى مشبك تحديد موضع أداة الماكينة من خلال كوب شفط التغذية لتحديد المواقع والتثبيت. عند هذه النقطة ، أكملت وحدة المعالجة مجموعة كاملة من عمليات تحميل المواد الخام الأوتوماتيكية.

وظيفة التجميع والفرز الأوتوماتيكية

يعد قص الزاوية اليمنى باستخدام الحاسب الآلي شرطًا أساسيًا لتحقيق الفرز التلقائي وتكديس الأجزاء. الأجزاء المفصولة هي منتجات شبه جاهزة ، ويصنف جهاز التراص المنتجات شبه الجاهزة ويتكدسها. الحد الأدنى لحجم صحن التراص المطلوب من قبل جهاز التراص الأوتوماتيكي هو ، بحد أقصى ، من من من من من من حيث الحجم ، بحجم بصيغة يليق من من من من من من من من من من من من من من. أقصى سماكة للوحة 4 أو (صفيحة فولاذية كربونية) ، الحد الأدنى لسمك الصفيحة ، أقصى وزن للتكديس

يعتمد برنامج CNC لوحدة المعالجة الآلية برنامج برمجة التداخل التلقائي. بعد إنشاء برنامج المعالجة ، تحدد وحدة برنامج الفرز الأجزاء داخل البرنامج. يتم تعيين الأجزاء التي تحتوي على نفس الرمز إلى نفس منطقة صينية المنتج شبه النهائي ، وتظهر منطقة التراص في الشكل 5. أقصى ارتفاع للتكديس في نفس المنطقة هو!! إذا تجاوز الارتفاع هذا ، فسيتم إعادة تعيين منطقة التراص لتجنب مشكلة التراص المفرط الناجم عن العدد الزائد من الأجزاء التي تحتوي على نفس الرمز.

بعد إصدار برنامج المعالجة ، سيؤكد النظام التنسيب الفعلي للأجزاء في منطقة التراص مرة أخرى ، وسيكشف نظام الحث الكهروضوئي أيضًا عن ارتفاع تكديس الأجزاء. إذا كان هناك موقف يتم فيه إزالة الأجزاء الموجودة في منطقة تكديس المنتج شبه النهائي عن طريق الطلب العاجل للعملية التالية ، يحتاج المشغل إلى إعادة تعيين العدد المقابل لمنطقة التراص ، بحيث يمكن للنظام إعادة تضمينها في منطقة التخزين وتجنب نفايات الفضاء في منطقة التراص. بعد التأكد من أن منطقة التراص تفي بمتطلبات تكديس الأجزاء ، سيقوم جهاز الفرز بفصل وتحميل الأجزاء بنفس الشفرة وتكديسها بالتسلسل. يعتمد الفرز على جهاز فرز أوتوماتيكي ومنصات نقالة من نوع الأسطوانة المنقسمة ، والذي يقوم تلقائيًا بفرز ومنصات قطع العمل المقطوعة إلى منصات نصف نهائية. يتم وضع المنصات على عربة تفاعلية خاصة للقطع. بعد الانتهاء من معالجة الطلب ، تتلقى العربة التفاعلية تعليمات إرجاع المنتج شبه النهائي وتقوم بنقل منصات المنتج شبه الجاهزة إلى مدخل وحدة المعالجة المقابلة للمستودع ثلاثي الأبعاد. تدخل سيارة مكوك المستودعات ثلاثية الأبعاد تلقائيًا منصات المنتجات شبه الجاهزة ، ويزامن نظام MES إنشاء معلومات إرجاع البليت شبه الجاهزة. عند مغادرة المستودع ، تحتاج فقط إلى البحث عن رقم الطلب المقابل للعثور على الموقع ورقم منصة التحميل للمستودع ثلاثي الأبعاد حيث يوجد الطلب. يؤدي هذا إلى إنشاء طلب مهام خارجي تلقائي ويتحقق من الأجزاء شبه الجاهزة.

عملية إنتاج آلية بالكامل لوحدات المعالجة

جدولة وإرسال تلقائي MES

يتم إرسال أوامر الإنتاج لوحدة المعالجة تلقائيًا بواسطة نظام MES وفقًا لمنطق الجدولة المخطط. تتضمن معلومات الطلب بيانات المعلومات اللازمة للإنتاج ، مثل مواد الأجزاء والكميات ومواصفات الحجم والرموز والرسم والمعلومات النصية ومعلومات البرنامج ومعلومات تدفق العملية وساعات المعالجة وما إلى ذلك. ناقش علماء مثل لي ياكاي وشين يان نظام جدولة الإنتاج الذي ينسق سوا وتكنولوجيا التصنيع المرنة ، تحليل مشاكل التخطيط والجدولة في عملية الإنتاج على وجه التحديد ، ووصف طريقة وتنفيذ إرسال الإنتاج إلى الماكينة ، وتوفير حل لمشكلة إرسال وحدات المعالجة. تعتمد مهمة الإنتاج لوحدة التثقيب CNC الأوتوماتيكية بالكامل على نسخة احتياطية واحدة واستخدام واحد ، أي أن نظام ميس يعين طلبين لأداة الماكينة نفسها ، الأول هو أمر قيد العملية والثاني هو أمر تحضيري. بعد الانتهاء من أمر العملية ، يتم تحويل الطلب التحضيري تلقائيًا إلى أمر قيد المعالجة. قائمة مهام إنتاج المعدات الأوتوماتيكية iالصورة المبينة في الشكل 6. تقوم وحدة التفاعل بين MES و WCS في وقت واحد بجدولة المستودع ثلاثي الأبعاد لإصدار مهام المواد الخام الصادرة ومهام المواد الخام الواردة السابقة. التحضير قبل بدء المعالجة ، ومن خلال التشغيل المتقاطع ، يتم تقليل وقت التبديل الداخلي ، وتقليل الاستعداد لأداة الماكينة ، وتحسين استخدام المعدات ، وتحقيق الإنتاج الفعال في نهاية المطاف.

إنتاج أوتوماتيكي بالكامل لوحدات المعالجة

بعد استلام مهمة الإنتاج التي تم تعيينها بواسطة نظام MES ، تحتاج وحدة التثقيب CNC الأوتوماتيكية بالكامل فقط إلى التحقق من متطلبات تكوين القالب لبرنامج المعالجة وتأكيد سلامة بيئة الإنتاج لبدء إنتاج الطلب. في هذا الوقت ، سيتم معالجة الجهاز وفقًا لرمز NC الخاص بالبرنامج. إذا كانت الأجزاء المشاركة في الطلب لها عمليات خاصة ، فسيوفر النظام سرعة استبدال القالب عند بدء إنتاج الطلب ، وسيتم استبدال القوالب المقابلة للعملية يدويًا واستكمالها.

عندما يتلقى نظام MES تعليقات حول معلومات المعالجة لمهمة الطلب التي بدأتها وحدة المعالجة ، فإنه يرسل بشكل متزامن مهمة خارجية المواد الخام المقابلة إلى نظام الجدولة WCS للمستودع ثلاثي الأبعاد. تنقل شاحنة النقل المكوكية للمستودع ثلاثية الأبعاد منصة المواد الخام المقابلة إلى موضع الإرساء لعربة الاستقبال الخاصة بوحدة المعالجة. في هذا الوقت ، تتلقى وحدة المعالجة معلومات وصول المواد الخام ، ويرسل النظام عربة الاستقبال لاسترجاع المواد. لن تتطلب عملية المعالجة بأكملها تدخلًا يدويًا ، بعد المعالجة والفرز التلقائي وتكديس الأجزاء ونقل النفايات. يتم تقسيم نظام الفرز والتكديس وفقًا لنوع الأجزاء ويكمل أعمال الفرز والتكديس بالتسلسل. يأخذ النظام الطلبات كدورة ويسجل معلومات حالة وحدة المعالجة بأكملها حتى يكتمل الطلب. أثناء العملية ، يتم الإبلاغ عن العمل تلقائيًا ، وتظهر لوحة إدارة معلومات خط الإنتاج في الشكل 7. بعد اكتمال الطلب ، يتم ربط الأجزاء شبه النهائية تلقائيًا بمكوك التخزين ثلاثي الأبعاد للتخزين ، وتزامن معلومات التخزين مع نظام MES.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز وحدة المعالجة بجهاز كمبيوتر الكل في واحد متصل بالشبكة ، مما يسمح للمشغلين بتسجيل الدخول إلى واجهة نظام MES من خلال جهاز الكمبيوتر الكل في واحد. في صفحة الإبلاغ عن معلومات الطلب ، يمكنهم الدخول مباشرة إلى نظام المستندات الأساسية الداخلي للشركة بالنقر فوق رقم الرسم ، الذي يرتبط بمتطلبات المعالجة ورسومات التصميم للأجزاء المقابلة ، من أجل إجراء الفحص الأولي للأجزاء. تسهل عملية إدارة المعلومات بشكل كبير العمليات في الموقع.

خاتمة

مع التطوير المستمر للصناعة التصنيعية في الصين ، سيصبح تطبيق وحدات المعالجة الآلية بالكامل التي تدمج الأتمتة والمعلومات على نطاق واسع بشكل متزايد. وحدة الثقب والقطع CNC الآلية بالكامل الموضحة في هذه المقالة ، مع آلات التثقيب والقص باستخدام الحاسب الآلي كجسم رئيسي ، تستخدم نهج إدارة العمليات القائم على المعلومات ، الاستفادة الكاملة من مزايا معالجة معدات التشغيل الآلي ، وإلى حد ما تحقيق وضع إنتاج الصفائح المعدنية الأقل توجها نحو الإنسان. وهذا له أهمية مرجعية هامة لتحقيق إنتاج مؤتمت بالكامل في الصناعات التحويلية المتميزة مثل معالجة الصفائح المعدنية.