Figura 1. In a curvatura CNC, cumunimenti cunnisciuta cum'è a curvatura di u pannellu, u metale hè clampatu in u locu è e lame di curvatura superiore è inferiore formanu flange pusitivi è negativi.
Una tenda tipica di foglia di metallo pò avè una cumminazione di sistemi di curvatura. Di sicuru, i machini di curvatura sò i più cumuni, ma certi magazzini sò ancu invistisce in altri sistemi di furmazione, cum'è a curvatura è a plegazione di pannelli. Tutti questi sistemi facilitanu a furmazione di diverse parti senza l'usu di strumenti specializati.
A furmazione di lamiera in a pruduzzioni di massa hè ancu sviluppata. Tali fabbriche ùn anu più bisognu di s'appoghjanu à l'arnesi specifichi di u produttu. Avà anu una linea modulare per ogni esigenza di furmazione, cumminendu a curvatura di pannelli cù una varietà di forme automatizate, da a forma di l'angle à a pressa è a curvatura di rollu. Quasi tutti sti moduli utilizanu strumenti chjuchi specifichi di u produttu per fà e so operazioni.
I moderni linee automatiche di curvatura di lamiera utilizanu u cuncettu generale di "curvatura". Questu hè perchè offrenu diversi tipi di curvatura oltre ciò chì hè comunmente chjamatu curvatura di pannelli, cunnisciuta ancu cum'è curvatura CNC.
A curvatura CNC (vede figure 1 è 2) resta unu di i prucessi più cumuni nantu à e linee di produzzione automatizate, principalmente per via di a so flessibilità. I pannelli sò spustati in u locu utilizendu un bracciu roboticu (cù caratteristiche "gammi" chì mantenenu è movenu i pannelli) o un cinturione trasportatore speciale. I trasportatori tendenu à travaglià bè se i fogli sò stati precedentemente tagliati cù buchi, facendu difficiuli per u robot di spustà.
Dui dite spuntanu da u fondu per centru a parte prima di piegà. Dopu quì, u fogliu si trova sottu à u clamp, chì abbassa è ripara u travagliu in u locu. Una lama chì curve da quì sottu si move in su, creendu una curva positiva, è una lama chì curve da sopra crea una curva negativa.
Pensate à u bender cum'è un grande "C" cù lame in cima è in fondu à e duie estremità. A durata massima di a scaffale hè determinata da u collu daretu à a lama curvata o da u spinu di a "C".
Stu prucessu aumenta a vitezza di curvatura. Un flange tipicu, pusitivu o negativu, pò esse furmatu in a mità di seconda. U muvimentu di a lama curva hè infinitamente variabile, chì vi permette di creà parechje forme, da simplicità à incredibbilmente cumplessu. Permette ancu à u prugramma CNC di cambià u raghju esterno di a curva cambiendu a pusizione esatta di a piastra curva. U più vicinu hè l'inseritu à u strumentu di clamping, u più chjucu u raghju esterno di a parte hè circa duie volte u grossu di u materiale.
Stu cuntrollu variabile furnisce ancu flessibilità quandu si tratta di sequenze di curvatura. In certi casi, se a curvatura finale da un latu hè negativa (in discesa), a lama di curvatura pò esse sguassata è u mecanismu di trasportatore eleva a pezza è u trasporta in a valle.
A curvatura di pannelli tradiziunali hà svantaghji, soprattuttu quandu si tratta di travagliu esteticu impurtante. I lame curve tendenu à muvimenti in modu chì a punta di a lama ùn stà in un locu durante u ciculu di curvatura. Invece, tende à trascinà ligeramente, assai in u listessu modu chì a foglia hè trascinata longu u raghju di a spalla durante u ciculu di curvatura di una pressa frenu (ancu se in a curvatura di u pannellu, a resistenza si trova solu quandu a lama di curvatura è u cuntattu di a parte puntu à puntu). a superficia esterna).
Ingressu una curva rotazionale, simile à plegà nantu à una macchina separata (vede a fig. 3). Duranti stu prucessu, u fasciu di curvatura hè rotatu in modu chì l'uttellu ferma in cuntattu constante cù un locu nantu à a superficia esterna di a pezza. A maiò parte di i sistemi di curvatura girevoli automatizati muderni ponu esse disignati in modu chì u fasciu girevole pò piegà in su è in giù cum'è necessariu da l'applicazione. Vale à dì, ponu esse rotati versu l'altura per furmà a flange pusitiva, riposizionate per rotà intornu à u novu assi, è poi piegate a flange negativa (è vice versa).
Figura 2. Invece di un bracciu roboticu convenzionale, sta cellula di curvatura di u pannellu usa un cinturione trasportatore speciale per manipulà a pezza di travagliu.
Alcune operazioni di curvatura rotazionale, cunnisciuta cum'è curvatura rotazionale doppia, utilizanu dui fasci per creà forme speciali cum'è forme Z chì includenu curve alternate pusitive è negative. I sistemi di una sola fascia ponu plegà sti forme cù a rotazione, ma l'accessu à tutte e linee di piegatura hè bisognu di vultà a foglia. U sistema di piegatura di pivot di doppia fascia permette l'accessu à tutte e linee di curvatura in una curva in Z senza vultà a foglia.
A curvatura rotazionale hà e so limitazioni. Se geometrie assai cumplesse sò richieste per una applicazione automatizata, a curvatura CNC cù u muvimentu infinitamente regulabile di e lame di curvatura hè a megliu scelta.
U prublema di a rotazione di a rotazione si trova ancu quandu l'ultimu kink hè negativu. Mentre chì e lame di curvatura in a curvatura CNC ponu spustà in daretu è in latu, e travi di curvatura rotanti ùn ponu micca move in questu modu. L'ultima curva negativa richiede à qualcunu di spinghje fisicamente. Mentre chì questu hè pussibule in i sistemi chì necessitanu l'intervenzione umana, hè spessu impraticabile nantu à e linee di curvatura completamente automatizate.
I linii automatizati ùn sò micca limitati à a curvatura di u pannellu è a plegazione - l'opzioni chjamate "curvatura horizontale", induve a foglia resta pianu è i scaffali sò plegati in sopra o in basso. L'altri prucessi di mudificazione allarganu e pussibilità. Questi includenu operazioni specializate chì combinanu press braking è roll bending. Stu prucessu hè statu inventatu per a fabricazione di prudutti cum'è scatuli di persiane roller (vede figure 4 è 5).
Imagine chì un pezzu di travagliu hè trasportatu à una stazione di curvatura. I dita scorri u pezzu di travagliu lateralmente nantu à a tavola di spazzola è trà u punch superiore è a fustella più bassa. Cum'è cù l'altri prucessi di curvatura automatizati, a pezza di travagliu hè centrata è u controller sapi induve hè a linea di piegatura, per quessa, ùn ci hè bisognu di un backgauge daretu à a fustella.
Per fà una curva cù un frenu di pressa, u punch hè calatu in a fustella, a curvatura hè fatta, è i diti avanzanu u fogliu à a linea di curvatura successiva, cum'è un operatore faria davanti à u frenu di stampa. L'operazione pò ancu eseguisce una curvatura d'impattu (cunnisciutu ancu cum'è piegatura a gradini) longu u raghju, cum'è in una curvatura convenzionale.
Di sicuru, cum'è un frenu di pressa, piegate una labbra nantu à una linea di produzzione automatizata lascia una traccia di a linea di curvatura. Per curve cù grandi radii, l'usu di collisione solu pò aumentà u tempu di ciclu.
Questu hè induve a funzione di curvatura di rollu entra in ghjocu. Quandu u punch and die sò in certe pusizioni, l'utillita si trasforma in modu efficace in una curvatura di tubi à trè rotuli. A punta di u punch top hè u top "roller" è e tabulazioni di u fondu V-die sò i dui rulli di fondu. I dita di a macchina spinghje u fogliu, creendu un raghju. Dopu a curvatura è a rotulazione, u punch superiore si move è fora di a strada, lascendu spaziu per i dita per spinghje a parte modellata in avanti fora di u spaziu di travagliu.
E curve nantu à i sistemi automatizati ponu creà rapidamente grandi curve larghe. Ma per alcune applicazioni ci hè un modu più veloce. Questu hè chjamatu raghju variabile flexible. Questu hè un prucessu propiu sviluppatu in origine per i cumpunenti d'aluminiu in l'industria di l'illuminazione (vede a Figura 6).
Per fà un'idea di u prucessu, pensate à ciò chì succede à a cinta quandu si scorri trà a lama di forbici è u to pollice. Si torce. A stessa idea basica s'applica à curve di raghju variabile, hè solu un toccu ligeru è gentile di l'uttellu è u raghju hè furmatu in una manera assai cuntrullata.
Figura 3. Quandu si curva o plega cù a rotazione, u fasciu di curvatura hè rotatu per chì l'uttellu ferma in cuntattu cù un locu nantu à a superficia esterna di u fogliu.
Immaginate un biancu magre fissatu in u locu cù u materiale per esse stampatu cumplettamente supportatu sottu. U strumentu di curvatura hè abbassatu, pressatu contr'à u materiale è avanzatu versu a pinza chì mantene a pezza di travagliu. U muvimentu di l'uttellu crea tensione è face chì u metale "torce" daretu à un certu raghju. A forza di l'uttellu chì agisce nantu à u metale determina a quantità di tensione indotta è u raghju risultatu. Cù stu muvimentu, u sistema di curvatura di raghju variabile pò creà curve di grande raghju assai rapidamente. È perchè una sola strumentu pò creà ogni raghju (di novu, a forma hè determinata da a pressione chì l'uttellu applicà, micca a forma), u prucessu ùn hà micca bisognu di strumenti speciali per curvarle u pruduttu.
Formà i cantoni in lamiera presenta una sfida unica. Invenzione di un prucessu automatizatu per u mercatu di pannelli di facciata (cladding). Stu prucessu elimina a necessità di saldatura è pruduce bordi belli curvati, chì hè impurtante per i bisogni cusmetichi elevati cum'è facciate (vede fig. 7).
Cumincià cù una forma viota chì hè tagliata in modu chì a quantità desiderata di materiale pò esse piazzata in ogni angulu. Un modulu di curvatura specializatu crea una cumminazione di anguli sharp è radii lisci in flange adiacenti, creendu una espansione "pre-bend" per a furmazione di l'angulu sussegwenti. Infine, una strumenta di curre (integrata in u stessu o un altru postu di travagliu) crea i cantoni.
Una volta installata una linea di produzzione automatizata, ùn diventerà micca un munumentu immubiliare. Hè cum'è custruisce cù mattoni Lego. I siti ponu esse aghjuntu, riarrangati è riprogettati. Assumemu chì una parte in un assemblea necessitava prima di saldatura secundaria in un angulu. Per migliurà a manufacturability è riduce i costi, l'ingegneri anu abbandunatu i saldature è i pezzi riprogettati cù articuli rivettati. In questu casu, una stazione di riveting automatica pò esse aghjuntu à a linea di piega. E postu chì a linea hè modulare, ùn hè micca bisognu à esse cumpletamente dismantellata. Hè cum'è aghjunghje un altru pezzu LEGO à un inseme più grande.
Tuttu chistu rende l'automatizazione menu risicu. Imagine una linea di produzzione cuncepita per pruduce decine di pezzi diffirenti in sequenza. Se sta linea usa arnesi specifichi di u produttu è a linea di produttu cambia, i costi di l'attrezzi pò esse assai altu datu a cumplessità di a linea.
Ma cù l'arnesi flessibili, i novi prudutti ponu esse solu bisognu di l'imprese per riorganizzare i mattoni Lego. Aghjunghjite alcuni blocchi quì, riorganizzate l'altri quì, è pudete curriri di novu. Di sicuru, ùn hè micca cusì faciule, ma ricunfigurazione di a linea di produzzione ùn hè micca un compitu difficiule.
Lego hè una metafora adatta per e linee autoflex in generale, s'ellu si tratta di lotti o setti. Aghjunghjenu livelli di prestazione di casting di linea di produzzione cù arnesi specifichi di u produttu, ma senza strumenti specifichi di u produttu.
E fabbriche intere sò orientate à a produzzione di massa, è trasfurmà in una produzzione cumpleta ùn hè micca faciule. A riprogrammazione di una pianta entera pò esse bisognu di chjusi longu, chì hè costu per una pianta chì pruduce centinaie di millaie o ancu milioni di unità annu.
In ogni casu, per alcune operazioni di curvatura di foglia di grande scala, in particulare per e piante novi chì utilizanu a nova slate, hè diventatu pussibule di furmà volumi grossi basati nantu à kits. Per l'applicazione ghjusta, i premii ponu esse enormi. In fattu, un fabricatore europeu hà riduciutu i tempi di consegna da 12 settimane à un ghjornu.
Questu ùn hè micca per dì chì a cunversione batch-to-kit ùn hà micca sensu in i pianti esistenti. Dopu tuttu, riducendu i tempi di consegna da settimane à ore darà un grande ritornu di l'investimentu. Ma per parechje imprese, u costu iniziale pò esse troppu altu per piglià stu passu. In ogni casu, per e linee novi o completamente novi, a produzzione basata in kit hè sensu ecunomicu.
Risu. 4 In questa curvatrice cumminata è u modulu di formatura di rotulu, u fogliu pò esse piazzatu è curvatu trà u punch è a fustella. In u modu di rotolamentu, u punch è u fustu sò posizionati in modu chì u materiale pò esse imbuttatu per furmà un raghju.
Quandu cuncepisce una linea di produzzione d'altu voluminu basatu nantu à i kit, cunsiderà attentamente u metudu di alimentazione. E linee di curvatura ponu esse pensate per accettà materiale direttamente da bobine. U materiale serà unwound, flattened, cut to length and passed through a stamping module and then through different forming modules designed specifically for a single product or product family.
Tuttu chistu sona assai efficace - è hè per u processamentu in batch. Tuttavia, hè spessu impraticabile di cunvertisce una linea di curvatura di rollu in a produzzione di kit. Sequentially forming a different set of parts will most probably require materials of different grades and thicknesses, requirent changer spools. Questu pò esse risultatu in un downtime di finu à 10 minuti - un pocu tempu per a produzzione di batch high / low, ma assai tempu per una linea di curvatura d'alta velocità.
Una idea simili si applica à i stackers tradiziunali, induve un mecanismu di aspirazione piglia i pezzi individuali è li alimenta à a linea di stampatura è formatura. Di solitu anu solu spaziu per una dimensione di u travagliu o forse parechji pezzi di diverse geometrie.
Per a maiò parte di i fili flessibili basati in kit, un sistema di scaffali hè più adattatu. A torre di rack pò almacenà decine di diverse dimensioni di pezzi di travagliu, chì ponu esse alimentati in a linea di produzzione unu per unu secondu u bisognu.
A pruduzzione automatizata basata in kit necessita ancu di prucessi affidabili, soprattuttu quandu si tratta di stampà. Qualchissia chì hà travagliatu in u campu di a curvatura di foglia sapi chì e proprietà di a foglia sò diverse. Spessore, cum'è a forza di trazione è a durezza, pò varià da un lottu à l'altru, chì cambianu tutte e caratteristiche di moldura.
Questu ùn hè micca un prublema maiò cù u raggruppamentu automaticu di e linee di piega. I prudutti è e so linee di produzzione assuciate sò generalmente pensati per permette variazioni in i materiali, cusì tuttu u batch deve esse in specificazioni. Ma dinò, qualchì volta u materiale cambia à tale puntu chì a linea ùn pò micca cumpensà. In questi casi, sè vo tagliate è formate 100 parte è uni pochi di parte sò fora di specificazione, pudete simpricimenti ripete cinque parte è in pochi minuti avete 100 parte per a prossima operazione.
In una linea di curvatura automatizzata basata in kit, ogni parte deve esse perfetta. Per maximizà a produtividade, queste linee di produzzione basate in kit operanu in una moda altamente organizata. Se una linea di produzzione hè cuncepita per eseguisce in sequenza, dì sette rùbbriche differenti, allora l'automatizazione correrà in quella sequenza, da u principiu di a linea à a fine. Se a Parte #7 hè male, ùn pudete micca solu eseguisce a Parte #7 di novu perchè l'automatizazione ùn hè micca programata per trattà quella sola parte. Invece, avete bisognu di piantà a linea è ricominciate cù u numeru di parte 1.
Per impediscenu questu, a linea di piegatura automatizata usa a misurazione di l'angolo laser in tempu reale chì verifica rapidamente ogni angulu di piegatura, chì permette à a macchina di curregà inconsistenzi.
Stu cuntrollu di qualità hè criticu per assicurà chì a linea di produzzione sustene u prucessu basatu in kit. Quandu u prucessu si migliurà, una linea di produzzione basata in kit pò risparmià assai tempu riducendu i tempi di consegna da mesi è settimane à ore o ghjorni.
FABRICATOR hè a rivista di fabricazione è formatura di l'acciaio in America di u Nordu. A rivista publica nutizie, articuli tecnichi è storie di successu chì permettenu à i pruduttori di fà u so travagliu più efficaci. FABRICATOR hè in l'industria dapoi u 1970.
L'accessu digitale cumpletu à u FABRICATORE hè avà dispunibule, furnisce un accessu faciule à risorse preziose di l'industria.
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Tempu di Post: 18-May-2023