Devido ao aumento dos custos trabalhistas e à crescente demanda por produtos de alta qualidade na indústria de processamento de chapas metálicas, a margem de lucro para o processamento de chapas metálicas tornou-se mais estreita.
Está a tornar-se difícil aumentar a eficiência e, em alguns casos, a produção pode até resultar em perdas.
As empresas fabricantes de chapas metálicas estão se voltando para a robótica ou equipamentos automatizados para substituir o trabalho manual, com o objetivo de reduzir custos de processamento e melhorar a eficiência.
Embora algumas empresas tenham implementado esta estratégia com sucesso, tiveram de pagar um custo considerável.
No entanto, depois de a maioria das empresas passarem a utilizar robôs e equipamentos de automação, descobriram que não só não conseguiram alcançar os resultados desejados, como também enfrentaram problemas com avarias de equipamentos.
Durante a visita, o cliente abriu a porta para receber seus pedidos.
A principal razão para a maioria dos robôs ou equipamentos de automação ociosos não é que eles sejam difíceis de usar ou não possam ser usados, mas sim que as empresas de chapa metálica não conseguem analisar minuciosamente o processo e a produção de seus produtos. Antes de adquirir robôs ou equipamentos de automação, eles não entendem o desempenho e as limitações do equipamento.
Para realizar uma venda, os vendedores de equipamentos de automação tendem a exagerar no desempenho do equipamento. Consequentemente, as empresas compradoras assumem erroneamente que o equipamento de automação que compraram é capaz de tudo.
Porém, uma vez colocado em produção o equipamento de automação, apenas 30% dos produtos podem ser produzidos automaticamente, enquanto os restantes 70% ainda requerem produção manual. Como resultado, a taxa de utilização de equipamentos de automação é muito baixa.
É essencial analisar cuidadosamente o processo e lote do produto da empresa e avaliar o desempenho e as limitações dos equipamentos de automação antes de adotá-los. Isso ocorre porque mesmo os equipamentos de automação mais avançados têm suas limitações.
Concluindo, devemos compartilhar o investimento e a seleção de equipamentos de automação de processos de chapa metálica, tendo em mente a importância de analisar o processo e a produção do produto e avaliar o desempenho e as limitações dos equipamentos de automação antes de adquiri-los.
Processo de apagamento
Atualmente, o principal equipamento para blanking é composto por máquinas de corte a laser e punções CNC. São máquinas CNC sofisticadas e com alto grau de inteligência.
Ao incorporar dispositivos automáticos de carga e descarga, a produção totalmente automática pode ser alcançada.
Seleção de carga e descarga a laser
A ventosa cantilever faz parte de um dispositivo de alimentação semiautomático que é econômico e adequado para alimentar placas finas com espessura inferior a 5mm e peso inferior a 20kg.
No entanto, usar o método cantilever semiautomático para alimentar placas grossas seria um desafio para empurrar manualmente a ventosa e, portanto, não é recomendado.
O dispositivo de alimentação automática tipo pórtico é ideal para alimentação de chapas grossas e grandes, garantindo segurança e alta eficiência.
No entanto, não é recomendado usar o dispositivo automático para supressão automática do laser, pois o processamento a laser é usado principalmente para pequenos lotes e trabalhos de diversas variedades, e a supressão automática pode reduzir a eficiência do processamento.
Para grandes lotes de produção, recomenda-se o uso de uma linha de produção de corte de bobina a laser para economizar materiais e obter alta eficiência de processamento.
Seleção de blanking e carregamento NC
As vantagens do dispositivo automático unilateral de carga e descarga são:
A carga e a descarga são realizadas no mesmo lado e um único ciclo de carga e descarga leva entre 35 a 40 segundos.
A área útil do armazém é pequena.
O armazém de materiais pode ser ampliado e a capacidade de armazenamento adicional pode ser adicionada sem aumentar a área útil.
As vantagens dos dispositivos automáticos de carga e descarga em ambos os lados são:
A eficiência de carga e descarga é maior quando comparada à de um lado.
O ciclo de carga e descarga pode ser concluído em 16 a 20 segundos, mas requer uma área relativamente grande, tornando-o adequado para empresas de chapa metálica com locais irrestritos.
Para mais de 3 prensas CNC, recomenda-se adicionar dispositivos automáticos de carga e descarga.
Em um caso, uma única pessoa pode operar três prensas CNC com dispositivos automáticos de carga e descarga, e um turno pode reduzir de 3 a 4 operadores, resultando na redução da intensidade de trabalho dos operadores e na liberação de trabalhos mecânicos repetitivos de carga e descarga.
Os operadores terão mais tempo para considerar a preparação antes do processamento, como preparação de matrizes, preparação de materiais e otimização de procedimentos de processamento, melhorando significativamente a eficiência do processamento.
O dispositivo automático de carga e descarga de puncionamento NC é um esquema maduro.
Processo de formação
Pressione o freio formando
As máquinas dobradeiras são utilizadas por 98% das fábricas de conformação de chapas metálicas. Este equipamento requer investimento mínimo e pode ser utilizado para fins gerais de processamento. No entanto, a operação manual é um requisito, que é a sua única desvantagem.
Ao processar peças com comprimento ou largura superiores a 50 mm, uma pessoa pode achar difícil operar a máquina e são necessários pelo menos dois trabalhadores para cooperar no processamento (consulte a Fig. 1).
Além disso, ao trabalhar com chapas com espessura superior a 2 mm, a eficiência de dobra é baixa e há maior probabilidade de ocorrência de acidentes industriais.
O trabalho de dobra é fisicamente exigente e leva tempo para aprender e ganhar experiência. Portanto, o salário desse tipo de trabalho é superior ao de outros tipos de trabalho.
Para reduzir os custos de mão de obra, são utilizados dois esquemas de automação: dobra robótica e dobra servoassistida.
(1) Flexão do robô.
Ao depurar o equipamento desta forma, é possível obter uma produção totalmente automática sem quaisquer desligamentos.
O processamento de longo prazo é mais eficiente do que o processamento manual, pois um único pessoal de comissionamento pode operar várias máquinas dobradeiras.
No entanto, uma grande desvantagem deste método é que ele requer um longo tempo de depuração e tem requisitos relativamente elevados para os operadores. Além disso, não é adequado para processamento de múltiplas variedades e pequenos lotes, pois diferentes produtos exigem a substituição da estrutura da ventosa.
Muitas empresas investiram na dobragem robótica; entretanto, devido ao tamanho insuficiente dos lotes de pedidos de produtos fixos, os operadores não estão familiarizados com o processo de depuração, resultando em equipamentos ociosos.
Fig. 1 Flexão tradicional
(2) A flexão é auxiliada pelo seguidores de planilha (Figura 2).
Este método pode ser usado para produção de múltiplas variedades, bem como para produção de lotes grandes e pequenos.
As vantagens da dobra de peças grandes e de chapas grossas são óbvias: reduz a necessidade de pessoal auxiliar para dobrar (Fig. 3), diminui a intensidade do trabalho e proporciona grande flexibilidade.
Um único seguidor de folha pode ser usado com múltiplas prensas dobradeiras e o custo de investimento é relativamente baixo.
A desvantagem deste método é que são necessárias operações manuais de carga e descarga e a produção automática não pode ser totalmente realizada.
Fig. 2 Seguidor de folha
Fig.3 Dobragem com seguidor de chapa
Dobrador de painel
O dobrador de painéis apresenta alta eficiência de processamento, permitindo uma produção totalmente automatizada e é adequado para processamento complexo de chassis.
Porém, é importante ressaltar que a máquina não foi projetada para dobrar chapas grossas ou produtos com bainhas superiores a 300mm. Além disso, acarreta um alto custo de insumos e despesas de manutenção, tornando-o inacessível para fábricas de grande porte.
A rentabilidade do processamento de chapas metálicas é baixa, tornando difícil recuperar o investimento inicial.
Processo de ajuste
Os instaladores de chapas metálicas se envolvem principalmente em atividades como perfuração, rosqueamento e escareamento.
Certos produtos de chapa metálica requerem o processamento de perfis de alumínio, com etapas necessárias, como evitar buracos cegos e buracos em forma de olho de peixe.
O equipamento de processamento convencional empregado neste campo inclui furadeiras de bancada, máquinas de rosqueamento de mesa e fresadoras.
A operação manual da linha de montagem apresenta maior probabilidade de acidentes de qualidade, como vazamento de furos e vazamento de dentes.
Para peças mais complexas, podem ser necessários vários processos de rosqueamento, escareamento e alargamento com especificações diversas.
O processamento de equipamentos tradicionais é relativamente complicado, exigindo coordenação entre vários indivíduos e resultando em baixa eficiência.
Para resolver esses problemas, muitas empresas de chapa metálica utilizam centros de perfuração, rosqueamento e fresamento (Fig. 4).
Fig. 4 Centro de furação e rosqueamento
Um centro de perfuração, rosqueamento e fresamento é um tipo de equipamento de controle numérico que integra as funções de máquinas de perfuração, rosqueamento e fresamento. Possui programação offline e troca automática de ferramentas com uma biblioteca de ferramentas multiestações.
Este equipamento pode fixar várias peças simultaneamente e processar automaticamente todos os furos, rosqueamento, fresamento de folgas e outros processos necessários de acordo com o programa. Além disso, pode fixar e desmontar peças sem a necessidade de parar, resultando em alta eficiência (40-60 furos por minuto). Além disso, também pode processar produtos de radiadores de perfil.
No entanto, uma das desvantagens deste equipamento é que requer programação e ferramentas, tornando-o inadequado para a prova ou processamento de amostras de produtos.
Processo de soldagem e retificação
Não nos aprofundaremos na soldagem com manipuladores, pois é uma técnica de automação bem estabelecida.
A retificação constitui o gargalo do processo para a maioria das empresas de chapa metálica.
O processo de retificação é essencial para o processamento de chapas metálicas, mas é uma tarefa trabalhosa, suja e desagradável, realizada em um ambiente desafiador.
Recrutar trabalhadores qualificados em retificação é um desafio significativo.
A maioria dos trabalhadores da moagem pertence à faixa etária pós-60 e pós-70 e é difícil atrair pessoas mais jovens para o trabalho. Como resultado, o custo da mão-de-obra de retificação permanece elevado.
Na tentativa de resolver esse problema, algumas empresas de chapas metálicas experimentaram o polimento robótico, aproveitando a experiência adquirida com a automatização do polimento de hardware. No entanto, a maioria dessas tentativas terminou em fracasso.
Recomendamos a você a estação de trabalho de retificação CNC de cinco eixos relativamente madura (Figura 5). Este equipamento é usado para lixar cicatrizes de solda na superfície de peças de chapa metálica, adequado para lixar e polir a superfície de caixas, gabinetes, painéis de portas e peças estruturais internas.
Esta máquina é usada principalmente em equipamentos de comunicação, equipamentos de energia, equipamentos médicos, equipamentos de proteção ambiental, rack de equipamentos eletrônicos, corpo seguro e indústrias relacionadas, substituindo a retificação manual tradicional e melhorando a eficiência de processamento de fábrica, encurtando o tempo de processamento de chapas metálicas.
A estação de trabalho possui movimentação manual de materiais, com a peça fixada na bancada, e o servo X/Y/Z/B/C é posicionado e girado, o que melhora muito a precisão e velocidade de resposta do equipamento. A plataforma utiliza um trilho-guia roscado de grande diâmetro, que garante precisão e melhora a estabilidade da bancada.
O sistema CNC de 5 eixos, combinado com serviço de ônibus e tecnologia de ensino manual inteligente, resolve o problema de programação profissional em empresas de chapa metálica e reduz os requisitos de habilidade dos operadores. É simples, rápido e tem grande pontualidade na transformação de produtos.
Um de seus defeitos é que ele não é adequado para retificar produtos de pequenos lotes, sendo necessário fabricar acessórios de ferramentas (os acessórios de ferramentas para retificação são relativamente simples e de baixo custo). Além disso, o interior e os pequenos cantos de alguns produtos não podem ser polidos.
Fig. 5 Estação de trabalho de retificação de cinco eixos
Conclusão
A seleção de equipamentos de automação de chapa metálica não precisa ser cara.
Embora os equipamentos de automação importados possam não ser fáceis de usar, a opção mais barata também pode não ser a mais fácil de usar.
As empresas de chapa metálica devem selecionar equipamentos de automação com base nas características de seus próprios produtos, o que agrega valor.
