Công nghệ đổi mới|Wanfeng Tech.: Hệ thống đúc định hình thông minh cho đầu xi lanh hợp kim nhôm bằng cách đổ trọng lực

Tên công nghệ: Hệ thống đúc định hình thông minh cho đầu xi lanh hợp kim nhôm bằng phương pháp đổ trọng lực

Công ty:Chiết Giang Wanfeng Công ty TNHH Phát triển Công nghệ

Loại:thiết bị đúc, tự động hóa, thiết bị ngoại vi và tích hợp

Sự trưởng thành:ứng dụng trưởng thành

Loại đổi mới:sự đổi mới ban đầu

Phạm vi ứng dụng:xe năng lượng mới, xe thông thường, hàng không vũ trụ

Tên và số bằng sáng chế:

Bằng sáng chế:công cụ kết nối robot có chức năng tránh va chạm

Bằng sáng chế số:ZL202011470118.2

Bằng sáng chế:thiết bị truyền động cho máy GDC nghiêng servo

Bằng sáng chế số:ZL202321653344.3

Bằng sáng chế:Máy GDC nghiêng servo với bộ truyền động nửa bánh răng

Bằng sáng chế số:ZL202321653351.3

Bản quyền phần mềm:Hệ thống quản lý đúc Wanfeng MES V1.0

Phần mềm số:2022SR0973651

Bản quyền phần mềm:Phần mềm truy xuất nguồn gốc quy trình Wanfeng MES V1.0

Phần mềm số:2022SR0974862

Sản xuất thông minh, hiện đại, nhân lực tinh gọn và hiệu quả cao đã trở thành xu hướng cốt lõi trong chuyển đổi công nghiệp. Với việc thực hiện chiến lược "Made in China 2025" và sáng kiến ​​"thay thế robot", lĩnh vực sản xuất đang trải qua sự thay đổi cơ cấu toàn diện và sâu sắc.

Robot hiện đã được triển khai rộng rãi trên toàn cầu. Dây chuyền sản xuất tự động hóa bằng robot đã trở thành xu hướng chủ đạo của thiết bị tự động hóa tích hợp và là định hướng cốt lõi cho các dây chuyền thông minh trong tương lai. Đúc khuôn trọng lực, như một quy trình nền tảng truyền thống, đã chứng kiến ​​những bước nhảy vọt về tự động hóa trong hai thập kỷ qua, với các robot công nghiệp và thiết bị tự động chuyên dụng xây dựng các hệ thống sản xuất tự động hóa toàn bộ quy trình.

Tuy nhiên, đầu xi lanh động cơ có kết cấu phức tạp và đòi hỏi tiêu chuẩn chất lượng khắt khe. Quá trình đổ trọng lực có những đặc điểm đáng chú ý: quy trình làm việc phức tạp, yêu cầu độ chính xác đổ cao, cần vận hành trơn tru liên tục trong suốt quá trình, trọng lượng phôi nặng và ô nhiễm khói thải. Do đó, tự động hóa tổng thể rất khó thực hiện. Hơn nữa, các OEM áp đặt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt đối với đầu xi-lanh làm thành phần hệ thống truyền động cốt lõi, bao gồm sản xuất thông minh, mức độ tự động hóa và tính nhất quán của bộ phận hoàn thiện, nâng cao ngưỡng R&D và triển khai cho dây chuyền đổ trọng lực tự động.

Gói thiết bị tích hợp này bao gồm hệ thống cung cấp nhôm tự động, lò nung, thiết bị khử khí, rô-bốt rót, dây chuyền băng tải tập trung, máy rót trọng lực phụ, bàn quay lõi cát, rô-bốt chiết và thiết lập lõi cũng như đường trượt rô-bốt. Toàn bộ dây chuyền sử dụng tích hợp tự động hóa robot để hoàn thành toàn bộ quy trình làm việc phức tạp của quá trình rót trọng lực đầu xi lanh: chuyển mạch nồi nấu kim loại, khử khí nhôm nóng chảy, cài đặt trước lõi cát, đổ nghiêng servo, chiết đúc, đánh dấu phôi và loại bỏ lõi đúc. Dây chuyền đạt được sản xuất không người lái trong suốt.

Hệ thống cung cấp nhôm tự động:Sau khi nấu chảy, nhôm nóng chảy sẽ trải qua quá trình khai thác và khử khí trước khi được chuyển sang lò giữ trên dây chuyền đúc. Hệ thống này thay thế việc vận chuyển bằng xe nâng và cần cẩu truyền thống bằng vận chuyển kim loại nóng chảy không người lái. Một hệ thống lập kế hoạch thông minh chuyên dụng cung cấp kim loại nóng chảy với số lượng đặt hàng, loại bỏ các mối nguy hiểm về an toàn của xe nâng và ngăn chặn sự xuống cấp của thành phần do vận chuyển nhiều lần. Hệ thống tích hợp chuyển mạch lò giữ tự động, gia nhiệt ở nhiệt độ không đổi và xe chuyển tải hạng nặng ở nhiệt độ cao để đảm bảo cung cấp nhôm nóng chảy liên tục và ổn định.

Máy rót trọng lực nghiêng servo cho đầu xi lanh:máy sử dụng mô tơ servo điều khiển cơ cấu bánh răng để thực hiện đổ nghiêng. Góc đổ về phía trước có thể được điều chỉnh vô hạn trong phạm vi thiết kế và độ nghiêng quay lại hỗ trợ tốc độ thay đổi độc lập trên mỗi phân đoạn với sự chuyển tiếp mượt mà giữa các giai đoạn hành động. Bộ truyền động servo có độ chính xác cao đảm bảo nghiêng trơn tru, rót không bị sốc và không bị cuốn khí, cải thiện hiệu quả chất lượng đúc bên trong.

Cơ chế phụ trợ cho máy rót trọng lực:khuôn bên có thể lật lên trên 45 độ để dễ dàng vệ sinh nội thất và phun sơn. Hệ thống hút khói tập trung thu gom và xử lý khói thải nhiệt độ cao từ lõi cát đáp ứng yêu cầu phát thải ra môi trường. Cấu trúc che chắn lõi cát và thu gom chất thải tập trung cát thải, đơn giản hóa việc làm sạch tại chỗ.

Hệ thống điều khiển làm mát thông minh cho quá trình rót:sử dụng điều khiển vòng kín kỹ thuật số với độ chính xác điều chỉnh tuyệt vời, nó giám sát lưu lượng và nhiệt độ môi chất làm mát trong thời gian thực và tự động điều chỉnh các điều kiện làm mát dựa trên các thông số quy trình đặt trước, khớp chính xác các tiêu chuẩn đổ nghiêng servo và đáp ứng các yêu cầu quy trình khắt khe của vật đúc đầu xi lanh phức tạp.

Tế bào rót tự động bằng robot:rô-bốt công nghiệp được trang bị một muôi chuyên dụng sẽ tự động hoàn thành việc xúc kim loại nóng chảy, hớt xỉ bề mặt và đổ theo đường viền. Độ chính xác của trọng lượng đón kim loại nóng chảy được kiểm soát ở mức ±1% và chuyển động đổ đồng bộ theo tư thế nghiêng của máy trọng lực, cải thiện đáng kể độ ổn định khi đổ.

Rtế bào chiết và thiết lập lõi tự động obotic:tích hợp cài đặt trước lõi cát và trích xuất vật đúc định hình trong một quy trình làm việc, với logic vị trí và kẹp được tối ưu hóa, đặc biệt giải quyết các khiếm khuyết trầy xước bề mặt trong quá trình đặt lõi cát.

Thiết bị làm sạch lõi cát đúc: được trang bị một thiết bị truyền động trang trí chuyên dụng giúp tự động loại bỏ các lõi cát còn sót lại khỏi vật đúc bên ngoài, giảm sự can thiệp của cát vào quá trình gia công ở khâu tiếp theo và cải thiện độ ổn định của quy trình ở khâu tiếp theo.

Hệ thống giám sát và điều khiển thông minh trên toàn tuyến:mỗi trạm trong toàn bộ quy trình bao gồm các cơ chế dự đoán lỗi, có cảnh báo sớm về hoạt động bất thường và cảnh báo bằng âm thanh-hình ảnh đối với các thông số ngoài ngưỡng. Chương trình gỡ lỗi chuyển đổi nhanh cung cấp giao diện trực quan để chuyển đổi và vận hành sản phẩm hiệu quả.

Hệ thống quản lý MES dành riêng cho quá trình đúc:Ngoài các chức năng quản lý sản xuất tiêu chuẩn, nó còn bổ sung thêm các mô-đun chất lượng cốt lõi: truy xuất nguồn gốc dữ liệu toàn bộ quy trình, giám sát và phân tích takt dây chuyền cũng như cảnh báo takt bất thường. Nó hỗ trợ thu hồi các thông số quy trình lịch sử chỉ bằng một cú nhấp chuột cho từng máy, giúp kỹ thuật viên truy tìm nguyên nhân gốc rễ của các lỗi đúc và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

1. Sau khi triển khai, dự án giúp khách hànggiảm 30% mức tiêu thụ năng lượng tổng thể, tăng công suất tổng thể thêm 20%, sắp xếp hợp lý 2 vị trí vận hành và giảm 4 công nhân mỗi ca. Hệ thống tích hợp các chức năng kỹ thuật số bao gồm giám sát tình trạng thiết bị, theo dõi công suất theo thời gian thực, phân tích OEE, kiểm soát năng lượng tinh tế, kiểm tra thiết bị thông minh, giám sát video tại chỗ và quản lý giấy phép nhân sự. Dây chuyền có thể kết nối liền mạch với hệ thống nhà máy đúc thông minh hiện có của khách hàng. Dự án này xây dựng tiêu chuẩn sản xuất tự động tích hợp cho khách hàng, cách mạng hóa mô hình sản xuất phân tán và phân tán, đồng thời cải thiện đáng kể lợi tức đầu tư. Nó cũng thúc đẩy sự chuyển đổi thông minh trong ngành đúc hợp kim nhôm, mang đến minh chứng cho sự phát triển chất lượng cao.

2. Dự án từ bỏ cách tiếp cận robot đổ quay điểm cố định truyền thống và áp dụng một cách sáng tạo kiến ​​trúc đổ ray trượt, kết nối dây chuyền tự động hoàn toàn: chuyển nhôm nóng chảy tự động, tinh chế nội tuyến, cài đặt lõi tự động, đổ servo, chiết đúc, đánh dấu sản phẩm và băng tải làm mát.Điều này làm giảm đáng kể lao động tại chỗ, giảm cường độ công nhân và các rào cản kỹ thuật, đồng thời cải thiện toàn diện môi trường xưởng.

3. Dây chuyền được trang bị trạm thủy lực servo với lợi ích tiết kiệm năng lượng vượt trội: máy dừng ngay lập tức khi không cần áp suất hoặc lưu lượng, tránh tình trạng chạy không tải kéo dài. Áp suất và lưu lượng được điều chỉnh trực quan thông qua màn hình cảm ứng với thao tác đơn giản. Phạm vi điều chỉnh rộng cho phép động cơ chạy ở tốc độ thấp trong thời gian dài, cắt giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng ở nguồn điện. So với cách bố trí đổ truyền thống, đường ray cósắp xếp có trật tự và cải thiện đáng kể việc sử dụng không gian nhà máy. Dự án này có giá trị thực tiễn quan trọng đối với ngành đúc trọng lực trong việc đạt được sản xuất hoàn toàn tự động, tiết kiệm năng lượng và giảm lượng carbon, giảm phát thải chất ô nhiễm, giảm cường độ lao động ở tuyến đầu và cải thiện điều kiện làm việc tại xưởng.

4. Dự án bao gồm hệ thống quản lý MES tùy chỉnh theo ngành đúc, cung cấp cho doanh nghiệp phân tích truy xuất nguồn gốc lỗi đúc, truy xuất nguồn gốc chất lượng toàn quy trình và kiểm soát sản xuất kỹ thuật số tại chỗ,nâng cao toàn diện việc quản lý nhà máy tinh tế.

5. Thiết bị tích hợp này là thành tựu được phát triển độc lập của công ty, với nhiều công nghệ cốt lõi và quyền sở hữu trí tuệ độc quyền tương ứng. Kết quả thúc đẩy sự lặp lại công nghệ trong ngành thiết bị tích hợp tự động của Trung Quốc,tăng cường khả năng đổi mới độc lập của công ty và khả năng cạnh tranh thị trườngvà tạo ra một cuộc trình diễn ứng dụng công nghiệp. Nó cũng có ý nghĩa chiến lược sâu rộng trong việc tối ưu hóa cơ cấu công nghiệp sản xuất thiết bị và gia công đúc, phát triển các thương hiệu độc lập trong nước, thể hiện lợi thế "Sản xuất tại Trung Quốc" và nâng cao khả năng cạnh tranh thị trường quốc tế của các sản phẩm đúc Trung Quốc.