현대의 열경 압출 제조 라인의 자동화 및 로봇

Hot Extrusion 제조의 진화

이 웹 사이트는 귀하가 웹 사이트를 탐색하는 동안 귀하의 경험을 향상시키기 위해 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키들 중에서 필요에 따라 분류 된 쿠키는 웹 사이트의 기본적인 기능을 수행하는 데 필수적이므로 브라우저에 저장됩니다. 또한이 웹 사이트의 사용 방식을 분석하고 이해하는 데 도움이되는 제 3 자 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키는 귀하의 동의하에 만 브라우저에 저장됩니다. 이러한 쿠키를 거부 할 수도 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다.

Hot Extrusion의 자동화 역할

자동식 압출은 컴퓨터 제어 시스템의 사용을 우회하여 재료 처리, 지위 난방, 압출 프레스 사이클, 다이 윤활, 냉각 및 하류 마무리를 관리합니다. 수동식 인터랙트를 정확하게 적시에 교체함으로써 센서 구동 시퀀스 제조업체는 가변성을 줄이고 반복성을 증가시킵니다. 자동화는 또한 단시간 생산 환경에 중요한 프로파일간에 신속한 변경을 가능하게합니다.

자동화된 압출 라인의 주요 구성 요소

현대 자동화된 압출 라인은 다음과 같은 하위 시스템을 포함합니다:

Billet 처리 및 예열 : 자동화 컨베이어 및 유도 히터는 일관된 금속 흐름에 필요한 정확한 온도에 빌렛을 가져다줍니다.
Press Cycle control: 유압식 또는 전기 서보 시스템은 램 속도, 압력, 그리고 부하 셀과 위치 센서의 실시간 피드백을 기반으로 한 주거 시간을 관리합니다.
Die 및 툴링 관리: Robotic 다이 체인저 및 자동화 윤활 시스템은 가동 시간 단축을 감소시킵니다.
Quench 및 냉각 스테이션: 풀그릴 물 또는 공기 냉각 시스템은 원하는 기계적 특성을 달성하고 왜곡을 최소화하기 위해 냉각 프로파일을 조정합니다.
Stretching and sawing: 꽉 평평한 포용력에 자동적인 stretchers 줄맞춤 압출된 프로파일, CNC가 정확한 길이로 절단된 것을 보았습니다.
검사 및 처리: Vision Systems and 좌표 측정기(CMMs)는 치수를 검증하고, 로봇이 포장 또는 추가 처리에 부품을 전송하는 동안, 부품이 확인됩니다.

자동화의 핵심 이점

Increased 생산 속도: 자동화된 선은 최소 주기 시간 변이로 지속적으로 작동할 수 있으며, 전체 장비의 효과(OEE)를 향상시킵니다.
제품 일관성: 닫히는 루프 제어는 벽 두께, 표면 마무리 및 기계적 특성에 편차를 감소시킵니다.
근로자를 위한 안전:] 고온에서 인력을 제거, 고압 환경은 화상의 위험을 낮춥고, 부상을 분쇄하고, 반복적인 긴장을 낮춥니다.
Lower operational cost: 스크랩 속도, 최적화된 열 사이클에서 에너지 절약, 단위 출력 당 몇 시간의 인력 절감 수익성을 향상시킵니다.
데이터 구동 결정: 공정 데이터의 자동화 수집(온도, 압력, 속도)는 지속적인 개선과 예측 유지 보수를 가능하게 합니다.

핫 압출 라인의 로봇

로봇은 전반적으로 자동화된 자동화를 위해, 로봇은 완전하게 복잡한 작업에 dexterity 그리고 적응성을 가져옵니다. 뜨거운 밀어남 선에서, 로봇은 물자 선적을 실행하고 내리는, 거푸집 취급, 포스트 밀어남 기계로 가공하고, 마지막 검사를 실행합니다. 열 방패, 방어적인 울안 및 높은 IP 등급과 더불어 가혹한 환경에서 작동하는 그들의 능력은 밀어남 식물의 수요 조건에 대하 만듭니다.

로봇의 종류 사용

조합 로봇: 6개 이상의 자유도, 이 로봇은 프레스에 적재 빌렛과 같은 복잡한 운동을 위해 사용되며, quench 탱크를 통해 뜨거운 압출을 조작하고, 디버링 또는 트리밍 작업을 수행한다.
SCARA 로봇: 고속 픽업 및 배치 작업을 위해 설계된 SCARA 로봇은 역이나 포장 라인에 쌓아 올리는 톱에서 절단 길이를 전송하는 데 탁월합니다.
Collaborative robots (cobots): 강제 제한 센서 및 안전 평가 모니터링 장비, cobots 작업과 같은 작업에 대 한 작업 다이 검사, 라벨 응용 프로그램, 또는 안전 감금소없이 품질 검사.
Gantry Robots:] 대형 오버헤드 시스템은 무거운 지폐 또는 긴 압출을 처리하고, 로, 프레스, 냉각 침대 사이에 이동.

로봇의 응용 분야의 압출

재료 취급에 앞서 로봇은 이전 매뉴얼을 정밀 작업을 수행 :

디지 청소 및 유지 보수:로봇은 와이어 브러시, 초음파 도구 또는 레이저 청소 헤드를 사용하여 다이에서 알루미늄 빌더를 제거하고 공구 수명을 연장합니다.
공정 가우징: 레이저 스캐너 또는 촉감 프로브로 갖춰, 로봇은 압출이 여전히 뜨겁고 즉시 공정 조정을 허용하면서 중요한 크기를 측정합니다.
세컨드런트:] Robots는 CNC 머신과 CNC 머신을 사용하여 드릴, 탭 또는 밀 압출 프로파일을 직접 인라인으로 제거하여 분리된 워크스테이션을 제거합니다.
포장 및 팔레트: 라인의 끝에, 로봇은 방어적인 interlayers를 가진 밀어남을 완료했습니다, 선적을 위해 준비되어 있습니다.

통합 및 제어 시스템

자동화 및 로봇의 진정한 힘은 중앙 제어 아키텍처를 통해 함께 짠 때 나타납니다. 현대 압출 라인은 분산 제어 시스템 (DCS) 또는 프로그래밍 가능한 자동화 컨트롤러 (PACs)를 사용하여 산업 이더넷 (PROFINET, EtherNet/IP)을 통해 통신합니다. Supervisory 제어 및 데이터 취득 (SCADA) 시스템은 운영자를위한 대시보드를 제공하지만, 가장자리 게이트웨이는 클라우드 기반 분석 플랫폼에 데이터를 공급합니다.

실시간 데이터 및 센서 네트워크

센서의 수천은 지속적으로 계산서, 램 힘 프로파일, 다이 온도, 압출 속도 및 냉각수 흐름을 통해 온도 그리스를 모니터링합니다. 이 데이터는 다음과 같습니다.

다이 마모 또는 지폐 결함을 조기에 감지하고, 긴 실행을 방지하는 out-of-spec 제품.
각 합금과 프로파일 형상에 대한 압출 매개 변수를 최적화 모델 예측 제어를 사용하여.
Trigger 자동 경보 또는 긴 수명이 초과되는 경우 프레스를 중지합니다.

예측 유지 보수 및 AI

자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인 자동적인

Hot Extrusion Automation의 미래 동향

Hot 압출의 혁신의 다음 파는 인공 지능, 디지털 트윈 및 산업 4.0 기술과 깊은 통합에 의해 구동됩니다.

Process Optimization에 대한 인공 지능

AI 시스템은 즉시 압출 매개 변수를 적극적으로 최적화하는 간단한 예측 유지 보수를 넘어 이동할 것입니다. 최종 제품 품질 미터와 수천 개의 공정 변수를 상관해서, 신경 네트워크는 합금 또는 모양이 자주 변경 될 때 각 고유 압출 실행에 이상적인 온도, 속도 및 압력 프로파일을 식별 할 수 있습니다. 10 ~ 12%의 15 ~ 20 %의 조기 채택자 보고서 스크랩 감소.

디지털 트윈 및 시뮬레이션

전체 압출 라인의 디지털 트윈은 엔지니어가 새로운 프로파일을 시뮬레이션 할 수 있으며 테스트 다이 디자인 및 물리적 생산에 투입하기 전에 가상 환경에서 프로세스 변경을 검증합니다. 이것은 새로운 제품을 위해 시간과 시장의 시간을 줄이고 프레스 바닥에 비용으로 평가 및 오류를 최소화합니다.

기계 학습을 통한 로봇

로봇은 비전 시스템 및 기계 학습을 갖춘 것은 빌렛 크기, 모양, 또는 표면 상태의 변형에 적응할 수 있습니다. 예를 들어, 로봇은 무작위 더미에서 빌렛을 선택하거나 표면 결함을 방지하기 위해 그립을 조정하거나 동적 환경에서 충돌을 방지하기 위해 길을 수정할 수 있습니다. 이러한 기능은 특정 압출 라인에 대한 완전히 조명 아웃 작업을 잠금 해제합니다.

IoT 및 Edge Computing의 증가된 사용

산업 IoT(IIoT) 장치는 각 프레스, 로봇, 컨베이어 전달 건강 및 성능 데이터를 로컬 분석 수행을 위한 Edge 서버로 이전이 됩니다. 이는 시간의 결정적인 결정을 위한 대기 시간을 줄이고 장기적인 추세 분석 및 크로스 플랜트를 위한 클라우드에 요약된 데이터를 전송합니다.

도전과 생각

명확한 이점에도 불구하고, 자동 및 로봇을 구현하는 것은 장애물이 없지 않습니다.

고자 투자: 로봇 세포, 제어 시스템의 비용, 통합은 작은 압출기에 대한 금지 될 수 있습니다. 그러나 모듈 접근 및 임대 옵션은 신흥.
Workforce 교육 및 수용: 연산자는 자동 시스템을 통해 자동 작업을 수행하기보다 스트레이닝해야 합니다. 변경 관리는 사유를 얻기 위해 중요합니다.
시스템 신뢰성과 중복: 단일 로봇이나 센서의 실패는 전체 줄을 헥타르로 가져올 수 있습니다. 장애 허용 오차 설계 - 백업 컨트롤러 및 수동 오버라이드 모드 - 필수입니다.
Cybersecurity risk:] 압출 라인이 더 연결되면서 사이버타크에 취약하게 되었습니다. 플랜트 네트워크는 IEC 62443과 같은 산업 표준에 따라 세그먼트 및 보안되어야 합니다.