Novinky a události

Automatizace válcování kovů: Analýza strukturálního složení a výhod

Automatizované systémy pro válcování plechů integrují válcovací stroje na plech (obvykle tříválcové nebo čtyřválcové) s automatickými systémy pro nakládání, vykládání, manipulaci, polohování, detekci a plánování. Automatizace válcování plechů umožňuje bezobslužný nebo minimálně obslužný provoz od nakládání plochých plechů → automatické centrování → válcování → automatické vykládání → měření a opakovanou výrobu.

Vhodné pro: hromadnou výrobu a stabilní výrobu kulatých/kuželových dílů, jako jsou válce, trubky, skladovací nádrže, ventilační potrubí, pláště tlakových nádob a komponenty rámů vozidel.

1. Součásti automatizační jednotky pro válcování kovů

1) Automatický systém nakládání a vykládání

Automatický systém nakládání a vykládání pro válcovací stroje na plechy je inteligentní pomocné zařízení vyvinuté k řešení problémů, jako je obtížné nakládání plechů, nedostatečná přesnost centrování, vysoká manuální náročnost práce a nepohodlné vykládání po válcování.

Systém dosahuje plné automatizace celého procesu před a za válcovacím strojem prostřednictvím „manipulace + centrování + ukládání do vyrovnávací paměti + vykládání po válcování“, což výrazně zlepšuje efektivitu a bezpečnost válcování.

- Truss Robot (společné řešení)

Tříosé servořízení X/Y/Z, vhodné pro manipulaci s plechy velkých rozměrů.
Rozsah zatížení: 300 kg, 500 kg, 800 kg, volitelné 1,2 tuny.
Provozní rychlost až 80~120 m/min (lehké zatížení).
Vestavěný vakuový nebo magnetický sací systém.

- Nakládací plošina pro plechové díly

Lze stohovat celé balíky plechů.
Elektrické zvedání udržuje stabilní výšku vrchní vrstvy.
Vybaveno automatickým dělením plechů.

- Mechanismus pro polohování a centrování plechů

Zařízení pro automatické zarovnání hran.
Automatická korekce směru náklonu.
Poskytuje přesnost polohování ±0,5 mm (v závislosti na velikosti plechu).

- Upínací přípravky pro materiál

Vakuová přísavka: vhodná pro desky z uhlíkové oceli, nerezové oceli a hliníku.
Svorka s elektropermanentním magnetem: vysoká nosnost, vhodná pro silné plechy (8~25 mm).
Mechanická čelistní upínací svorka: pro těžké a nepravidelně tvarované desky.

- Automatické rozhraní pro válcovací stroj na plechy

Propojení s řídicím systémem válcovacího stroje
Automaticky identifikuje počáteční polohu válcovaného plechu
Automaticky plánuje trasu podávání/vykládání
Bezpečnostní blokování: Automaticky blokuje nakládání a vykládání, když se válcovací stroj otáčí

- Vykládací plošina po válcování

Automatické přijímací zařízení pro hotové role
Volitelné otáčení, stohování a výstup z válečkového dopravníku
Volitelné stohování hotových výrobků nebo připojení dopravníkové linky

2) Hlavní těleso válcovacího stroje (jádro zařízení)

Kompatibilní typy válcovacích strojů na plechy:

Tříválcový symetrický válcovací stroj na plechy W11
W12 Čtyřválcový válcovací stroj na plechy (Nejlepší pro integrovanou automatizaci)
Typ nastavení nahoru / Typ nastavení dolů / Typ hydraulického pohonu
Podporuje předběžné ohýbání, válcování a přesné řízení kuželů

3) Rozhraní pro automatizaci válcování kovů

Rozšířené sběrnicové protokoly (např. EtherCAT/CANopen/Profinet)
Otevřená knihovna NC programů
Propojení s roboty/PLC jedním kliknutím

4) Pracovní postup (typický automatizovaný proces válcování)

Automatické podávání: Robot/portál odebírá deskový materiál ze skladu materiálu
Centrování a polohování: Automatické nastavení pomocí vidění nebo centrovacího mechanismu
Automatické předohýbání: Válcovna plechů předohýbá plechy podle nastavené křivky
Automatické válcování a tváření: Provede program válcování
Automatické vykládání hotových výrobků: Robotické rameno/vozík přijímá materiál
Detekce kruhovitosti (volitelné): Automatické laserové měření kruhovitosti
Automatický stohovací/skladovací systém

2. Hlavní funkce

- Automatické podávání

Portálový robot / Průmyslový robot:

Umožňuje uchopení, manipulaci, otáčení a přesné umístění plechového materiálu.

Uchopovací mechanismus s vakuovou přísavkou:

Přizpůsobí se různým materiálům a tloušťkám plechů (0,8–20 mm) a poskytuje stabilní sání bez poškrábání povrchů.

Stojan na krmné pufry:

Umožňuje předstohovat 5–20 listů, čímž se snižuje frekvence ruční manipulace.

Centrovací a polohovací platforma:

Automaticky detekuje levou-pravou a předozadní polohu plechu, koriguje odsazení a zajišťuje přesný vstup do válcovací tratě.

- Automatické centrování a podávání

Adaptivní zarovnání hran:

Zajišťuje přesný úhel podávání pomocí laserového zaměřovače

Automaticky podává plechový materiál do spodní polohy válce válcovací stolice.

- Koordinovaný proces válcování

Automatický podávací válečkový dopravník / Poháněné válečky:

Plynule posouvá plechový materiál ke vstupu válcovací stolice.

Laserové měření vzdálenosti / senzor hran:

Automaticky identifikuje okraj plechu a počáteční bod válcování, čímž zlepšuje přesnost prvního válcování.

Pneumatické / servo upínací zařízení:

Stabilně upíná plechový materiál a snižuje jeho prokluzování.

- Automatické vykládání

Přepravní vozík / systém podpory na kolečkách:

Zachytí srolovaný válec a zabrání jeho pádu a deformaci.

Boční vykládací konstrukce:

Automaticky vytlačuje válec z oblasti válcování, což zvyšuje bezpečnost.

Teleskopický vyhazovací mechanismus (pro čtyřválcové mlýny):

Vysune tvarovaný válec z prostoru mezi válcovacími válci a přenese jej na dráhu vykládacích válců.

3. Použitelný sortiment válcovacích strojů na plechy

Srovnávací tabulka:

Typy válcovacích strojů na plechy	Apoužitelnost	Poznámky
Tříválcový válcovací stroj na plechy (W11)	★★★★☆	Běžné aplikace, mírné zatížení
Čtyřválcový válcovací stroj na plechy (W12)	★★★★★	Nejvhodnější pro automatizaci, stabilní poloha pro nakládání
Velký těžký válcovací stroj na plechy (plech o tloušťce 20~60 mm)	★★★★☆	Vyžaduje elektropermanentní magnetické svorky nebo mechanické chapadla
Malý válcovací stroj	★★★☆☆	Vhodné s lehkým robotickým ramenem

4. Výhody automatizačního systému válcování kovů

1) Výrazně snížené náklady na práci

Počet osob potřebných na jeden válcovací stroj se sníží z 2–3 na 0,5 (monitorování).
Během válcování není nutné žádné ruční zvedání, centrování ani podpírání.

2) Výrazně vyšší účinnost

Rychlost podávání zvýšena o 50%-200%.
Automatické polohování je stabilnější než ruční ovládání.
Vhodné pro dávkové kontinuální válcovací operace.

3) Zlepšená konzistence odvalování

Automatické centrování a polohování snižuje chyby odsazení.
Přímost desky je stabilnější a elipticita odvalování je nižší.
Konzistence napříč více dávkami je vylepšena pomocí 20-40%.

4) Zvýšená bezpečnost

Zabraňuje ručnímu kontaktu s těžkými deskami a válcovací plochou.
Kompletní laserové skenování + bezpečnostní blokování.
Automatický alarm pro detekci odsazení desky.

5) Zavedená standardizovaná kvalita

Vysoká konzistence úhlu podávání.
Přesnost odvalování vylepšena o 20-30%.
Chyba odvalování se stabilizovala v rozmezí ±1–2 mm.
Vhodné pro nepřetržitou výrobu v průmyslu tlakových nádob a potrubí.

6) Navrženo speciálně pro velké rozměry a těžké plechy

Obzvláště vhodné pro plechy o tloušťce 6–40 mm a velkoformátové plechy.
Roboty/příhradové nosníky ve spojení se zařízeními pro manipulaci s materiálem dokáží snadno manipulovat s těžkými materiály.

5. Příklad typické konfigurace (kompatibilní s W12-12×2500)

Model válcovacího stroje SC: Š12-12×2500 (12 mm×2500 mm)
Nosnost nakládacího nosníku: 500 kg
Metoda sání: Sání elektropermanentním magnetem + oddělovač plechů
Centrovací mechanismus: Oboustranné automatické zarovnání + laserové měření
Způsob vykládky: Automatický dopravníkový válec po válcování
Celková zastavěná plocha: přibližně 10 m × 5 m
Rozvržení lze přizpůsobit skutečné tloušťce plechu, šířce, průměru válcování a prostoru v dílně.

6. Shrnutí

Automatizační systém pro válcování plechů SC se skládá ze stroje na válcování plechů, automatické nakládací a vykládací zařízení, inteligentní řídicí software a detekční moduly. Dokáže automatizovat celý proces manipulace s plechy od vychystávání materiálu, centrování, předohýbání, válcování až po vykládání. Systém využívá robotické nebo příhradové metody manipulace a je propojen s válcovacím strojem na plechy pro řízení. Disponuje vysoce přesným válcováním, stabilním výstupem a možností bezobslužného nepřetržitého provozu, díky čemuž je obzvláště vhodný pro dávkovou výrobu, jako jsou válcové díly, vzduchovody, trubky a pláště tlakových nádob.

Zvýšená výrobní kapacita: Standardizovaná doba cyklu je stabilní a kontrolovatelná, což zvyšuje efektivitu 1,5–3krát.
Snížení počtu zaměstnanců: Počet zaměstnanců se sníží z 3–4 na 1, což snižuje náročnost práce a náklady.
Konzistentnější kvalita: Vyšší konzistence kulatosti a přímosti, což snižuje nutnost oprav.
Škálovatelná inteligentní továrna: Může se propojit s materiálovými sklady, svařovacími linkami a systémy MES pro dosažení datově řízených operací.