Innowacyjna Technologia|Wanfeng Tech.: Inteligentny system odlewania głowic cylindrów ze stopu aluminium metodą odlewania grawitacyjnego

Nazwa technologii: Inteligentny system formowania głowic cylindrów ze stopu aluminium metodą odlewania grawitacyjnego

Firma:Zhejiang Wanfeng Technology Development Co., Ltd.

Kategoria:urządzenia odlewnicze, automatyka, urządzenia peryferyjne i integracja

Dojrzałość:dojrzała aplikacja

Typ innowacji:oryginalna innowacja

Zakres zastosowania:pojazdy nowej energii, pojazdy konwencjonalne, przemysł lotniczy

Nazwy i numery patentów:

Patent:Narzędzie do łączenia robotów z funkcją unikania kolizji

Nr patentu:ZL202011470118.2

Patent:urządzenie napędowe do maszyny GDC z serwo przechylaniem

Nr patentu:ZL202321653344.3

Patent:Serwo przechylna maszyna GDC z napędem półbiegowym

Nr patentu:ZL202321653351.3

Prawa autorskie do oprogramowania:System zarządzania odlewami Wanfeng MES V1.0

Nr oprogramowania:2022SR0973651

Prawa autorskie do oprogramowania:Oprogramowanie do śledzenia procesów Wanfeng MES w wersji 1.0

Nr oprogramowania:2022SR0974862

Inteligentna, nowoczesna, oszczędna i wydajna produkcja stała się głównymi trendami transformacji przemysłowej. Wraz z realizacją strategii „Made in China 2025” i inicjatywy „wymiana robotów”, sektor produkcyjny przechodzi kompleksowe i głębokie zmiany strukturalne.

Roboty są obecnie szeroko stosowane w globalnej produkcji. Zrobotyzowane, zautomatyzowane linie produkcyjne stały się głównym nurtem zintegrowanego sprzętu automatyzacyjnego i głównym kierunkiem przyszłych inteligentnych linii. W ciągu ostatnich dwóch dekad odlewanie ciśnieniowe grawitacyjne, jako tradycyjny proces podstawowy, przyniosło postęp w automatyzacji, dzięki robotom przemysłowym i dedykowanemu zautomatyzowanemu sprzętowi, tworząc w pełni zautomatyzowane systemy produkcyjne.

Głowice cylindrów silnika mają jednak złożoną konstrukcję i wymagają wysokich standardów jakości. Proces odlewania grawitacyjnego ma godne uwagi cechy charakterystyczne: skomplikowany przebieg pracy, wymagania dotyczące dużej precyzji odlewania, potrzebę ciągłego i płynnego działania podczas procesu, duży ciężar przedmiotu obrabianego i zanieczyszczenie spalinami. Ogólna automatyzacja jest zatem trudna do wdrożenia. Co więcej, producenci OEM nakładają rygorystyczne standardy na głowice cylindrów jako podstawowe komponenty układu napędowego, obejmujące inteligentną produkcję, poziom automatyzacji i spójność gotowych części, podnosząc próg badań i rozwoju oraz wdrożenia zautomatyzowanych linii odlewania grawitacyjnego.

Ten zintegrowany pakiet wyposażenia obejmuje automatyczny system podawania aluminium, piec do przechowywania tygla, sprzęt do odgazowywania, roboty do zalewania, scentralizowaną linię przenośników, maszynę do zalewania serwo grawitacyjnego, stół obrotowy z rdzeniem piaskowym, roboty do ustawiania i ekstrakcji rdzenia oraz robotyczne tory przesuwne. Cała linia wykorzystuje integrację automatyki robotycznej, aby w jednym miejscu wykonać pełen złożony proces odlewania grawitacyjnego głowicy cylindrów: przełączanie tygla, odgazowywanie stopionego aluminium, wstępne ustawianie rdzenia piaskowego, zalewanie przechylaniem serwa, ekstrakcja odlewu, znakowanie przedmiotu obrabianego i dekorowanie odlewu. Linia umożliwia produkcję bezzałogową.

Automatyczny system podawania aluminium:po stopieniu roztopione aluminium przechodzi spuszczanie i odgazowywanie, a następnie trafia do pieca przetrzymującego na linii odlewniczej. System ten zastępuje tradycyjny transport wózkiem widłowym i suwnicą bezzałogowym transportem stopionego metalu. Dedykowany inteligentny system planowania dostarcza stopiony metal w zamówionych ilościach, eliminując zagrożenia dla bezpieczeństwa wózków widłowych i zapobiegając degradacji składu w wyniku powtarzających się transportów. System integruje automatyczne przełączanie pieca przetrzymującego, ogrzewanie w stałej temperaturze oraz wysokotemperaturowe wózki transportowe o dużej wytrzymałości, aby zapewnić ciągłe i stabilne dostawy stopionego aluminium.

Serwoprzechylna maszyna do zalewania grawitacyjnego do głowic cylindrów:maszyna wykorzystuje serwomotor napędzający mechanizm przekładniowy w celu wykonywania nalewania przechylnego. Kąt nasypu do przodu można bezstopniowo regulować w zakresie konstrukcyjnym, a pochylenie do tyłu obsługuje niezależnie zmienną prędkość na segment z płynnymi przejściami między etapami działania. Precyzyjny serwonapęd zapewnia płynne przechylanie, odlewanie bez wstrząsów i brak porywania gazu, skutecznie poprawiając jakość odlewu wewnętrznego.

Mechanizmy pomocnicze do nalewarki grawitacyjnej:boczną formę można obrócić w górę o 45 stopni, co ułatwia czyszczenie wnętrza i natryskiwanie powłoki. Scentralizowany system oddymiania zbiera i oczyszcza wysokotemperaturowe spaliny z rdzeni piaskowych, aby spełnić wymagania dotyczące emisji do środowiska. Osłony rdzenia piaskowego i konstrukcje zbierające odpady gromadzą odpadowy piasek centralnie, co upraszcza czyszczenie na miejscu.

Inteligentny system kontroli chłodzenia podczas nalewania:wykorzystując cyfrowe sterowanie w pętli zamkniętej z doskonałą precyzją regulacji, monitoruje przepływ i temperaturę czynnika chłodzącego w czasie rzeczywistym oraz dynamicznie dostosowuje warunki chłodzenia w oparciu o ustawione parametry procesu, precyzyjnie dopasowując standardy nalewania z przechylaniem serwomechanizmu i spełniając rygorystyczne wymagania procesowe złożonych odlewów głowic cylindrów.

Zrobotyzowana automatyczna komora nalewająca:robot przemysłowy wyposażony w dedykowaną kadź samodzielnie wykonuje pobieranie stopionego metalu, powierzchniowe zbieranie żużla i zalewanie zgodnie z konturem. Precyzja ciężaru pobieranego stopionego metalu jest kontrolowana na poziomie ±1%, a ruch zalewania synchronicznie podąża za przechyloną pozycją maszyny grawitacyjnej, znacznie poprawiając stabilność zalewania.

Rautomatyczna komora do zakładania rdzenia i ekstrakcji odlewów:integruje wstępne ustawienie rdzenia piaskowego i ekstrakcję uformowanego odlewu w jednym procesie, ze zoptymalizowaną logiką chwytania i umieszczania, specjalnie uwzględniając defekty zarysowania powierzchni podczas umieszczania rdzenia piaskowego.

Urządzenie do czyszczenia rdzenia piasku odlewniczego: wyposażony w dedykowany siłownik dekorujący, który automatycznie usuwa pozostałości rdzeni piaskowych z zewnętrznych części odlewu, redukując zakłócenia piasku w dalszej obróbce i poprawiając stabilność procesu końcowego.

Inteligentny system monitorowania i sterowania obejmujący całą linię:każda stacja w całym procesie zawiera mechanizmy przewidywania usterek, z wczesnym ostrzeganiem o nieprawidłowym działaniu i alarmami dźwiękowo-wizualnymi w przypadku parametrów przekraczających progi. Program debugowania szybkiej zmiany zapewnia intuicyjny interfejs umożliwiający efektywną zmianę produktu i uruchomienie.

Specyficzny dla odlewów system zarządzania MES:poza standardowymi funkcjami zarządzania produkcją dodaje podstawowe moduły jakości: śledzenie danych całego procesu, monitorowanie i analiza taktów linii oraz alarmy o nietypowych taktach. Obsługuje przywołanie historycznych parametrów procesów dla poszczególnych maszyn jednym kliknięciem, pomagając technikom śledzić pierwotne przyczyny wad odlewów i optymalizować procesy produkcyjne.

1. Po wdrożeniu projekt pomaga klientomzmniejszyć całkowite zużycie energii o 30%, zwiększyć ogólną wydajność o 20%, usprawnić 2 stanowiska operacyjne i zredukować 4 pracowników na zmianę. System integruje funkcje cyfrowe, w tym monitorowanie stanu sprzętu, śledzenie wydajności w czasie rzeczywistym, analizę OEE, udoskonaloną kontrolę energii, inteligentną kontrolę sprzętu, nadzór wideo na miejscu i zarządzanie uprawnieniami personelu. Linię można bezproblemowo połączyć z istniejącym inteligentnym systemem odlewniczym klienta. Projekt ten buduje zintegrowany benchmark zautomatyzowanej produkcji dla klientów, rewolucjonizując fragmentaryczny i rozproszony model produkcji oraz znacznie poprawiając zwrot z inwestycji. Napędza także inteligentną transformację w branży odlewów ze stopów aluminium, zapewniając demonstrację wysokiej jakości rozwoju.

2. W projekcie porzucono tradycyjne podejście do robota odlewniczego ze stałym punktem i innowacyjnie przyjęto architekturę odlewania z przesuwaniem szyn, łączącą w pełni zautomatyzowany łańcuch: automatyczny transport stopionego aluminium, rafinacja w linii, automatyczne ustawianie rdzenia, zalewanie serwomechanizmem, ekstrakcja odlewu, znakowanie produktu i przenośnik chłodzący.To znacznie zmniejsza siłę roboczą na miejscu, zmniejsza intensywność pracy i bariery techniczne oraz kompleksowo poprawia środowisko warsztatu.

3. Linia wyposażona jest w stację serwohydrauliczną zapewniającą wyjątkowe korzyści w zakresie oszczędzania energii: maszyna zatrzymuje się natychmiast, gdy nie jest potrzebne ciśnienie ani przepływ, co pozwala uniknąć długich biegów na biegu jałowym. Ciśnienie i przepływ można regulować wizualnie za pomocą ekranu dotykowego i prostej obsługi. Szeroki zakres regulacji umożliwia pracę silnika na niskich obrotach przez dłuższy czas, co znacznie zmniejsza zużycie energii w źródle zasilania. W porównaniu z tradycyjnymi układami nalewania, linia szynowa mauporządkowany układ i znacznie lepsze wykorzystanie przestrzeni roślinnej. Projekt ten ma ważną wartość praktyczną dla branży odlewów grawitacyjnych w zakresie osiągnięcia w pełni zautomatyzowanej produkcji, oszczędności energii i redukcji emisji dwutlenku węgla, redukcji emisji substancji zanieczyszczających, zmniejszonej intensywności pracy na pierwszej linii oraz poprawy warunków pracy w warsztacie.

4. Projekt obejmuje system zarządzania MES dostosowany do branży odlewniczej, zapewniający przedsiębiorstwom analizę identyfikowalności wad odlewów, pełną identyfikowalność jakości procesu oraz cyfrową kontrolę produkcji na miejscu,kompleksowo podnoszące wyrafinowane zarządzanie fabryką.

5. Ten zintegrowany sprzęt jest niezależnie opracowanym osiągnięciem firmy, obejmującym wiele podstawowych technologii i odpowiadających im zastrzeżonych praw własności intelektualnej. Wyniki napędzają iterację technologiczną w chińskim przemyśle zautomatyzowanego sprzętu zintegrowanego,wzmocnić niezależny potencjał innowacyjny firmy i konkurencyjność rynkowąi utwórz demonstrację aplikacji branżowej. Ma także daleko idące znaczenie strategiczne dla optymalizacji struktury przemysłowej produkcji sprzętu i przetwarzania odlewów, kultywowania niezależnych marek krajowych, wykazywania zalet „Made in China” oraz zwiększania konkurencyjności chińskich produktów odlewniczych na rynku międzynarodowym.