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Automatización del laminado de metales: análisis de la composición estructural y sus ventajas

Los sistemas automatizados de laminado de chapa metálica integran máquinas de laminado de chapa metálica (normalmente de tres o cuatro rodillos) con sistemas automáticos de carga, descarga, manipulación, posicionamiento, detección y control de programación. La automatización del laminado de chapa permite una operación sin intervención humana o con mínima intervención humana: carga de placas planas, centrado automático, laminado, descarga automática, medición y producción repetitiva.

Adecuado para: producción en masa y fabricación estable de piezas redondas/cónicas como cilindros, tuberías, tanques de almacenamiento, conductos de ventilación, carcasas de recipientes a presión y componentes del bastidor de vehículos.

1. Componentes de la unidad de automatización de laminación de metales

1) Sistema automático de carga y descarga

El sistema automático de carga y descarga para máquinas laminadoras de placas es un dispositivo auxiliar inteligente desarrollado para resolver problemas como carga difícil de placas, precisión de centrado insuficiente, alta intensidad de trabajo manual y descarga inconveniente después del laminado.

El sistema logra una automatización completa de todo el proceso antes y después de la máquina laminadora de placas mediante “manipulación + centrado + almacenamiento en búfer + descarga después del laminado”, mejorando significativamente la eficiencia y la seguridad del laminado.

- Robot de cerchas (solución común)

Servocontrol de tres ejes X/Y/Z, adecuado para manipular chapas de gran tamaño.
Rango de carga: 300 kg, 500 kg, 800 kg, 1,2 toneladas opcional.
Velocidad de funcionamiento hasta 80~120 m/min (carga ligera).
Sistema de succión magnética o de vacío incorporado.

- Plataforma de carga de chapa metálica

Puede apilar paquetes enteros de chapa metálica.
La elevación eléctrica mantiene estable la altura de la capa superior.
Equipado con dispositivo automático de división de hojas.

- Mecanismo de posicionamiento y centrado de chapa metálica

Dispositivo de alineación automática de bordes.
Corrección automática de la dirección del balanceo.
Proporciona una precisión de posicionamiento de ±0,5 mm (dependiendo del tamaño de la chapa).

- Dispositivos de sujeción de materiales

Ventosa de vacío: adecuada para placas de acero al carbono, acero inoxidable y aluminio.
Abrazadera de imán electropermanente: alta capacidad de carga, adecuada para placas gruesas (8 ~ 25 mm).
Mordaza mecánica de mordaza: para placas de gran resistencia y formas irregulares.

- Interfaz automática para máquina laminadora de placas

Se interconecta con el sistema de control de la máquina laminadora de placas
Identifica automáticamente la posición inicial de la placa laminada.
Planifica automáticamente la ruta de alimentación/descarga
Bloqueo de seguridad: bloquea automáticamente la carga y descarga cuando la máquina laminadora de placas está girando

- Plataforma de descarga post-laminación

Dispositivo automático de recepción de rollos terminados
Salida opcional con volteo, apilado y transportador de rodillos
Apilamiento de producto terminado opcional o conexión a línea transportadora

2) Cuerpo principal de la máquina laminadora de placas (equipo principal)

Tipos de máquinas laminadoras de placas compatibles:

Máquina laminadora de placas simétrica de tres rodillos W11
W12 Máquina laminadora de placas de cuatro rodillos (Ideal para automatización integrada)
Tipo de ajuste ascendente / Tipo de ajuste descendente / Tipo de accionamiento hidráulico
Admite precurvado cónico, laminado y control de precisión

3) Interfaz de automatización de laminado de metales

Protocolos de bus extendidos (por ejemplo, EtherCAT/CANopen/Profinet)
Biblioteca de programas de Open NC
Vinculación con un solo clic con robots/PLC

4) Flujo de trabajo (proceso típico de laminación automatizada)

Alimentación automática: el robot/pórtico recupera el material de la placa del almacén de materiales
Centrado y posicionamiento: Ajuste automático mediante visión o mecanismo de centrado
Precurvado automático: la máquina laminadora de placas realiza un precurvado según una curva establecida
Laminado y conformado automático: ejecuta el programa de laminado
Descarga automática de productos terminados: el brazo/carro robótico recibe el material
Detección de redondez (opcional): medición automática de redondez láser
Sistema automático de apilamiento/almacenamiento

2. Funciones principales

- Alimentación automática

Robot de pórtico / Robot industrial:

Logra agarre, manipulación, volteo y colocación precisa de material en láminas.

Mecanismo de agarre con ventosa de vacío:

Se adapta a diferentes materiales y espesores de chapa (0,8–20 mm), proporcionando una succión estable sin rayar las superficies.

Rejilla de alimentación:

Puede apilar previamente entre 5 y 20 hojas, lo que reduce la frecuencia de manipulación manual.

Plataforma de centrado y posicionamiento:

Detecta automáticamente las posiciones izquierda-derecha y adelante-atrás del material en láminas, corrige los desplazamientos y garantiza una entrada precisa en el laminador.

- Centrado y alimentación automáticos

Alineación de bordes adaptativa:

Garantiza un ángulo de alimentación preciso mediante medición láser.

Alimenta automáticamente el material en láminas a la posición del rodillo inferior del laminador.

- Proceso de laminación coordinado

Transportador de rodillos de alimentación automática / Rodillos motorizados:

Impulsa suavemente el material en láminas hacia la entrada del laminador.

Sensor de borde/medición láser:

Identifica automáticamente el borde de la hoja de material y el punto de inicio del laminado, mejorando la precisión del primer rollo.

Dispositivo de sujeción neumático/servo:

Sujeta de forma estable el material en láminas, reduciendo el deslizamiento.

- Descarga automática

Sistema de soporte de carro de transporte/rodillo:

Atrapa el cilindro enrollado, evitando que se caiga y se deforme.

Estructura de descarga lateral:

Empuja automáticamente el cilindro fuera del área de rodadura, mejorando la seguridad.

Mecanismo eyector telescópico (para molinos de cuatro rodillos):

Expulsa el cilindro formado de entre los rodillos laminadores y lo transfiere a la pista de rodillos de descarga.

3. Gama de máquinas laminadoras de placas aplicables

Tabla comparativa:

Tipos de máquinas laminadoras de placas	Aaplicabilidad	Notas
Máquina laminadora de placas de tres rodillos (W11)	★★★★☆	Aplicaciones comunes, carga moderada
Máquina laminadora de placas de cuatro rodillos (W12)	★★★★★	Más adecuado para automatización, posición de carga estable.
Máquina laminadora de placas de gran tamaño y alta resistencia (placas de 20 a 60 mm de espesor)	★★★★☆	Requiere abrazaderas magnéticas electropermanentes o pinzas mecánicas
Máquina laminadora pequeña	★★★☆☆	Adecuado para un brazo robótico de trabajo ligero.

4. Ventajas del sistema de automatización de laminación de metales

1) Costos laborales significativamente reducidos

El número de personas necesarias por máquina laminadora de placas se reduce de 2-3 a 0,5 (supervisión).
No se requiere elevación, centrado ni soporte manual durante el proceso de laminación.

2) Mayor eficiencia

La velocidad de alimentación aumentó en 50%-200%.
El posicionamiento automático es más estable que la operación manual.
Adecuado para operaciones de laminación continua por lotes.

3) Consistencia de rodadura mejorada

El centrado y posicionamiento automáticos reducen los errores de desplazamiento.
La rectitud de la placa es más estable y la elipticidad de rodadura es menor.
La consistencia entre múltiples lotes se mejora con 20-40%.

4) Mayor seguridad

Evita el contacto manual con placas pesadas y la zona de rodadura.
Escaneo láser de proceso completo + enclavamiento de seguridad.
Alarma automática para detección de desplazamiento de placa.

5) Calidad estandarizada establecida

Alta consistencia en el ángulo de alimentación.
Precisión de rodadura mejorada en 20-30%.
Error de rodadura estabilizado entre ±1-2 mm.
Adecuado para la producción continua en industrias de tuberías y recipientes a presión de alta gama.

6) Diseñado específicamente para tamaños grandes y placas pesadas

Especialmente adecuado para placas de entre 6 y 40 mm de espesor y placas de gran formato.
Los robots/armazones, en combinación con dispositivos de manipulación de materiales, pueden manipular fácilmente materiales pesados.

5. Ejemplo de configuración típica (compatible con W12-12×2500)

Máquina laminadora SC Modelo: W12-12×2500 (12 mm × 2500 mm)
Capacidad de carga de la estructura de carga: 500 kg
Método de succión: Succión con imán electropermanente + separador de hojas
Mecanismo de centrado: Alineación automática de doble cara + medición láser
Método de descarga: Transportador automático de rodillos después del laminado.
Huella total: aproximadamente 10 m × 5 m
El diseño se puede personalizar según el espesor real de la placa, el ancho, el diámetro de laminación y el espacio del taller.

6. Resumen

El sistema de automatización del laminado de chapa SC consta de una máquina laminadora de placas, dispositivo automático de carga y descarga, software de control inteligente y módulos de detección. Puede automatizar todo el proceso de manipulación de chapa metálica, desde la selección de material, el centrado, el predoblado y el laminado hasta la descarga. El sistema utiliza robots o métodos de manipulación de vigas y está conectado a la máquina laminadora de placas para su control. Ofrece laminado de alta precisión, rendimiento estable y capacidad de operación continua sin operador, lo que lo hace especialmente adecuado para la producción en lotes, como piezas cilíndricas, conductos de aire, tuberías y carcasas de recipientes a presión.

Mayor capacidad de producción: el tiempo de ciclo estandarizado es estable y controlable, lo que mejora la eficiencia entre 1,5 y 3 veces.
Reducción de mano de obra: la fuerza laboral se reduce de 3 o 4 personas a 1, lo que reduce la intensidad y los costos de la mano de obra.
Calidad más consistente: mayor consistencia en redondez y rectitud, lo que reduce la necesidad de retrabajo.
Fábrica inteligente escalable: puede interactuar con almacenes de materiales, líneas de soldadura y sistemas MES para lograr operaciones basadas en datos.