Las tareas de carga y descarga manuales requieren mucha mano de obra, plantean un riesgo de lesiones en el lugar de trabajo y son menos eficientes.
Además, no garantizan una calidad constante del producto y no satisfacen los requisitos de producción de gran volumen y alta calidad de las empresas.
Nuestra empresa ha implementado una línea de producción automatizada para el conformado de chapa para marcos de puertas, integrando múltiples máquinas operadas por robots industriales. Al combinar estos robots con equipos de chapa, podemos automatizar procesos como la alimentación de material, posicionamiento, coordinación con máquinas de chapa, manipulación y descarga de producto terminado.
Esto reduce significativamente los costos de mano de obra y materiales y aumenta la eficiencia de la producción.
El marco de la puerta es un componente esencial de las puertas de seguridad antirrobo. La precisión en la formación del marco de la puerta afecta directamente el nivel de seguridad y las especificaciones de rendimiento de la puerta.
Según la norma nacional GB17565-2022 “Condiciones técnicas para puertas de seguridad antirrobo”, los marcos de las puertas deben cumplir las siguientes especificaciones:
1. Según los grados de seguridad B, C y D, el espesor de la placa de acero del marco de la puerta debe ser de 2,00 mm, 1,80 mm y 1,50 mm respectivamente. El acero utilizado debe cumplir con las tolerancias especificadas en la Tabla 1.
| Desviación permitida del método de laminación. | Espesor de tolerancia/mm | 1,50 | |
| 2:00 | 1,80 | ||
| Desviación permitida de chapa de acero laminada en frío. | -0,15 | -0,14 | -0,12 |
| Desviación permitida de chapa de acero laminada en caliente. | -0,17 | -0,17 | -0,15 |
2. Las dimensiones diagonales del marco y la hoja de la puerta, así como las tolerancias de la ranura del marco y las dimensiones exteriores de la hoja de la puerta, deben cumplir los requisitos de la Tabla 2.
| Tamaño/mm | <1000 | 1000~2000 | 2000 ~ 3500 | >3500 |
| Rango de tolerancia/mm | ≤2.0 | ≤3.0 | 4≤ | ≤5.0 |
3. El ancho de superposición entre la hoja de la puerta y el marco no debe ser inferior a 8 mm. El marco y la hoja de la puerta, u otras partes, podrán tener instalado un dispositivo anti-intrusión. El dispositivo y la resistencia de su conexión deben resistir tres veces una prueba de impacto con un saco de arena de 30 kg. Después de la prueba no debe producirse rotura ni desprendimiento.
La norma nacional GB17565-2022 ha establecido requisitos más altos para el material y la precisión de los marcos de las puertas. Los procesos de laminación tradicionales no cumplen con estas exigencias de precisión.
Para solucionar esto, nuestra empresa desarrolló una línea de producción totalmente automatizada mediante un proceso de prensado para conformado de metales. Esto no solo cumple con los estándares nacionales, sino que también aumenta el rendimiento del producto, aumenta la eficiencia de la producción y reduce los costos de mano de obra y materiales.
Descripción general de la línea de producción de automatización
Introducción del equipo
1. La línea de producción automatizada de conformado de chapa metálica para marcos de puertas consta de diez robots de seis ejes, siete plegadoras, dos máquinas punzonadoras y cortadoras, dos alimentadores tres en uno, un transportador, una máquina cortadora y un gabinete de seguridad, que cubren una longitud total de 65 metros. (Ver Figura 1)
2. La alimentación del material se realiza mediante rodillo. Dos productos de un lado comparten un alimentador, mientras que un producto del lado opuesto utiliza un alimentador independiente. (Ver Figura 2)
3. El método de recolección emplea un efector de ventosa modular, lo suficientemente versátil como para manejar una variedad de productos y fácilmente ajustable. (Ver Figura 3)
4. Las características básicas de las unidades robóticas incluyen:
- Una interfaz de información china, adecuada para la depuración de trayectorias de robots y depuración de programas de PLC.
- Visualización de información de fallas, datos operativos y detalles de producción de cada unidad.
- Orientación operativa e información de autodiagnóstico para cada unidad.
- Cada unidad robótica y máquina prensadora se interconectan durante las operaciones. Los programas de sincronización PLC y la detección de la posición de deslizamiento de los equipos de chapa garantizan que los robots carguen y descarguen sin problemas sin interferir con las máquinas de chapa.
Proceso de producción
A partir de la estructura del producto marco de puerta, nuestra empresa analizó los procesos de fabricación de sus tres componentes, totalizando diez operaciones.
Paso 1 : Un alimentador tres en uno envía la chapa a la máquina cortadora. Una vez que alcanza la longitud establecida, se envía una señal y la cortadora corta la chapa. Luego, la máquina espera a que el robot recupere el material cortado, como se muestra en la Figura 4.
Paso 2 : El robot 1 de seis ejes transporta la hoja cortada al molde de la plegadora A para comenzar a doblarla. Mientras tanto, el robot regresa para buscar otra hoja de cálculo, como se ilustra en la Figura 5.
Paso 3 : El robot 2 de seis ejes transfiere el componente de la plegadora A a la plegadora B. Al recibir la señal, la máquina inicia el proceso de plegado. Luego, el robot recupera otra pieza, detallada en la Figura 6.
Paso 4 : Una vez que la plegadora B completa el doblado, el robot de seis ejes 3 coloca la pieza de trabajo dentro de la máquina punzonadora y canteadora C para comenzar el proceso de punzonado y canteado. Posteriormente, el robot busca otra pieza, como se ilustra en la Figura 7.
Paso 5 : Una vez que se completan el punzonado y el canteado, el robot 4 de seis ejes mueve la pieza de la máquina C a la plegadora D. El proceso de plegado comienza al recibir una señal y el robot regresa para recoger otra pieza. Consulte la Figura 8 como referencia.
Paso 6 : Después de doblar en la prensa plegadora D, el robot de seis ejes 5 transfiere el componente a la prensa plegadora E. El plegado se reanuda después de una señal de advertencia. Simultáneamente, el robot recupera otra pieza, como se destaca en la Figura 9.
Paso 7 : Después del proceso de plegado en la prensa plegadora E, el robot de seis ejes 6 mueve el componente a la prensa plegadora F, donde se realiza el plegado después de la señalización. Luego, el robot busca la siguiente pieza, como se muestra en la Figura 10.
Paso 8 : Después de doblar en la prensa plegadora F, el robot de seis ejes 7 coloca el componente nuevamente en la prensa plegadora C para doblarlo más. Luego, el robot recoge otra pieza, como se ilustra en la Figura 11.
Paso 9 : Después de la operación de doblado de la prensa plegadora G, el robot de seis ejes 8 cambia el componente de la prensa plegadora C a la prensa plegadora H. El doblado continúa después de una señal, con el robot buscando la pieza siguiente, detallada en la Figura 12.
Paso 10 : Después de que la plegadora H completa el doblado, el robot de seis ejes 9 mueve el componente doblador de chapa a la máquina punzonadora y rectificadora I para comenzar a perforar, como se ve en la Figura 13. Después del punzonado, el robot de seis ejes 10 transporta el componente a la línea de montaje, marcando la finalización de un ciclo de producción.
Sistema de control centralizado
Esta línea automatizada utiliza una estructura de control de CPU centralizada. Todo el sistema de control emplea un estricto control jerárquico. Sin el permiso de la estación operativa principal, el equipo no puede funcionar de forma independiente.
Varios sensores y lectores inteligentes se comunican a través de buses con los PLC correspondientes o unidades de E/S remotas. Esto incluye estaciones operativas en sitio, unidades de detección de equipos de campo (interruptores de proximidad, interruptores fotoeléctricos, etc.), otros dispositivos de entrada de campo y actuadores de campo (como inversores, espacios electromagnéticos, etc.).
Las señales de enclavamiento entre el PLC de línea de automatización y el PLC de la máquina de prensado se conectan a través de buses o E/S, mientras que el PLC de línea intercambia datos con el sistema de control del robot a través de un bus.
Modos de funcionamiento en toda la línea
Esta línea de producción automatizada funciona en dos modos: “Manual” y “Automático”. Cada estación de operación tiene un interruptor de modo “Automático/Manual”.
1. Modo automático :
Un modo de producción estándar con operaciones secuenciales continuas. En este modo, el equipo de conformado de chapa opera en una sola carrera, deteniéndose en el punto muerto superior del cursor en espera de comandos.
Durante el ciclo operativo de los equipos de chapa, los robots recopilan datos de la posición del control deslizante y completan las acciones de carga y descarga.
2. Modo manual :
Un modo de mantenimiento y depuración que realiza todas las acciones del equipo siguiendo trayectorias de producción predeterminadas.
Conclusión
La línea de producción automatizada de conformado de chapa metálica para marcos de puertas desarrollada por nuestra empresa produce de 7 a 8 piezas por minuto, logrando estándares de precisión de componentes.
En comparación con los métodos de producción tradicionales, la eficiencia aumenta un 30%, las tasas de calificación de piezas aumentan un 25%, los costos laborales caen un 90% y los costos de materiales se reducen un 15%.
