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Automação da Laminação de Metais: Análise da Composição Estrutural e das Vantagens

Os sistemas automatizados de laminação de chapas metálicas integram máquinas de laminação (normalmente de três ou quatro rolos) com sistemas automáticos de carregamento, descarregamento, manuseio, posicionamento, detecção e controle de programação. A automação da laminação de metais permite a operação sem operador ou com mínima intervenção humana, desde o carregamento da chapa plana → centralização automática → laminação → descarregamento automático → medição e produção repetitiva.

Indicado para: produção em massa e fabricação estável de peças redondas/cônicas, como cilindros, tubos, tanques de armazenamento, dutos de ventilação, cascos de vasos de pressão e componentes de chassis de veículos.

1. Componentes da Unidade de Automação de Laminação de Metais

1) Sistema automático de carga e descarga

O sistema automático de carga e descarga para máquinas de laminação de chapas é um dispositivo auxiliar inteligente desenvolvido para solucionar problemas como dificuldade de carregamento de chapas, precisão de centragem insuficiente, alta intensidade de trabalho manual e descarga inconveniente após a laminação.

O sistema permite a automação completa de todo o processo antes e depois da máquina de laminação de chapas, através de “manuseio + centralização + amortecimento + descarregamento após a laminação”, melhorando significativamente a eficiência e a segurança da laminação.

- Robô de treliça (Solução comum)

Controle servo de três eixos X/Y/Z, adequado para manuseio de chapas metálicas de grandes dimensões.
Capacidade de carga: 300 kg, 500 kg, 800 kg, 1,2 toneladas (opcional).
Velocidade de operação de até 80~120 m/min (carga leve).
Sistema de sucção a vácuo ou magnética integrado.

- Plataforma de carregamento de chapas metálicas

É possível empilhar pacotes inteiros de chapas metálicas.
O sistema de elevação elétrica mantém a altura da camada superior estável.
Equipado com dispositivo automático de divisão de folhas.

- Mecanismo de posicionamento e centralização de chapas metálicas

Dispositivo automático de alinhamento de bordas.
Correção automática da direção de rotação.
Oferece precisão de posicionamento de ±0,5 mm (dependendo da dimensão da chapa metálica).

- Dispositivos de fixação de materiais

Ventosa a vácuo: adequada para placas de aço carbono, aço inoxidável e alumínio.
Grampo eletroímã permanente: alta capacidade de carga, adequado para placas espessas (8~25mm).
Grampo mecânico de mandíbula: para chapas robustas e de formato irregular.

- Interface automática para máquina de calandragem de chapas

Interliga-se com o sistema de controle da máquina de laminação de chapas.
Identifica automaticamente a posição inicial da chapa laminada.
Planeja automaticamente o percurso de alimentação/descarregamento.
Intertravamento de segurança: Trava automaticamente o carregamento e o descarregamento quando a máquina de calandragem de chapas está girando.

- Plataforma de descarregamento pós-enrolamento

Dispositivo automático de recepção para bobinas acabadas
Opções de inversão, empilhamento e saída por esteira rolante.
Conexão opcional para empilhamento do produto acabado ou linha de transporte

2) Corpo principal da máquina de laminação de chapas (equipamento principal)

Tipos de máquinas de calandragem de chapas compatíveis:

Máquina de laminação de chapas simétrica de três rolos W11
W12 Máquina de laminação de chapas de quatro rolos (Ideal para Automação Integrada)
Tipo de ajuste para cima / Tipo de ajuste para baixo / Tipo de acionamento hidráulico
Suporta pré-dobra cônica, laminação e controle de precisão.

3) Interface de Automação de Laminação de Metais

Protocolos de barramento estendidos (por exemplo, EtherCAT/CANopen/Profinet)
Biblioteca de Programas Abertos da Carolina do Norte
Conexão com robôs/CLPs com um único clique

4) Fluxo de trabalho (Processo típico de laminação automatizada)

Alimentação automática: Robô/pórtico recolhe chapas de material do depósito.
Centralização e posicionamento: Ajuste automático por visão ou mecanismo de centralização.
Pré-dobra automática: a máquina de calandragem de chapas realiza a pré-dobra de acordo com uma curvatura predefinida.
Laminação e conformação automáticas: Executa o programa de laminação.
Descarregamento automático de produtos acabados: Braço/carrinho robótico recebe o material.
Detecção de circularidade (opcional): Medição automática de circularidade a laser
Sistema automático de empilhamento/armazenagem

2. Funções principais

- Alimentação automática

Robô pórtico / Robô industrial:

Permite agarrar, manusear, virar e posicionar com precisão materiais em folha.

Mecanismo de fixação por ventosa a vácuo:

Adapta-se a diferentes materiais e espessuras de chapa (0,8–20 mm), proporcionando uma sucção estável sem riscar as superfícies.

Rack de alimentação com buffer:

Permite pré-empilhar de 5 a 20 folhas, reduzindo a frequência de manuseio manual.

Plataforma de centralização e posicionamento:

Detecta automaticamente as posições esquerda-direita e frente-trás do material em chapa, corrige os desvios e garante a entrada precisa no laminador.

- Centralização e alimentação automáticas

Alinhamento adaptativo de bordas:

Garante o ângulo de alimentação preciso por meio de medição a laser.

Alimenta automaticamente o material em folha para a posição inferior dos rolos do laminador.

- Processo de Laminação Coordenado

Esteira transportadora automática de rolos / rolos motorizados:

Impulsiona suavemente o material em folha até a entrada do laminador.

Medição a laser / Sensor de borda:

Identifica automaticamente a borda da folha de material e o ponto inicial de laminação, melhorando a precisão da primeira laminação.

Dispositivo de fixação pneumático/servo:

Fixa firmemente o material em folha, reduzindo o deslizamento.

- Descarregamento automático

Sistema de carrinho de transporte/suporte com roletes:

Acolhe o cilindro enrolado, impedindo que ele caia e se deforme.

Estrutura de descarga lateral:

Empurra automaticamente o cilindro para fora da área de rolamento, aumentando a segurança.

Mecanismo ejetor telescópico (para laminadores de quatro rolos):

Ejeta o cilindro formado de entre os rolos de laminação e o transfere para a esteira de rolos de descarga.

3. Gama de máquinas de laminação de chapas aplicáveis

Tabela comparativa:

Tipos de máquinas de laminação de chapas	Aaplicabilidade	Notas
Máquina de laminação de chapas de três rolos (W11)	★★★★☆	Aplicações comuns, carga moderada
Máquina de laminação de chapas de quatro rolos (W12)	★★★★★	Ideal para automação, posição de carregamento estável
Máquina de laminação de chapas de grande porte e alta resistência (chapas de 20 a 60 mm de espessura)	★★★★☆	Requer grampos eletromagnéticos permanentes ou garras mecânicas.
Pequena máquina de laminação	★★★☆☆	Adequado para uso com um braço robótico leve.

4. Vantagens do Sistema de Automação de Laminação de Metais

1) Redução significativa dos custos de mão de obra

O número de pessoas necessárias por máquina de laminação de chapas é reduzido de 2-3 para 0,5 (monitoramento).
Não é necessário levantar, centralizar ou dar suporte manualmente durante o processo de laminação.

2) Aumento significativo da eficiência

A velocidade de alimentação aumentou em 50%-200%.
O posicionamento automático é mais estável do que a operação manual.
Adequado para operações de laminação contínua em lotes.

3) Melhoria na consistência de laminação

O centragem e o posicionamento automáticos reduzem os erros de deslocamento.
A retidão da placa é mais estável e a elipticidade de rolamento é menor.
A consistência entre vários lotes é melhorada pelo 20-40%.

4) Segurança aprimorada

Evita o contato manual com placas pesadas e com a área de rolamento.
Digitalização a laser de processo completo + intertravamento de segurança.
Alarme automático para detecção de desalinhamento da placa.

5) Estabelecimento de padrões de qualidade

Alta consistência no ângulo de alimentação.
A precisão de rolamento foi aprimorada pelo modelo 20-30%.
O erro de rolamento estabilizou-se dentro de ±1-2 mm.
Adequado para produção contínua em vasos de pressão de alta tecnologia e na indústria de dutos.

6) Projetado especificamente para tamanhos grandes e pratos pesados

Particularmente adequado para chapas com espessura de 6 a 40 mm e chapas de grande formato.
Robôs/estruturas treliçadas, em conjunto com dispositivos de movimentação de materiais, podem manusear materiais pesados com facilidade.

5. Exemplo de configuração típica (Compatível com W12-12×2500)

Máquina de laminação SC Modelo: W12-12×2500 (12mm×2500mm)
Capacidade de carga da treliça: 500 kg
Método de sucção: Sucção por eletroímã permanente + separador de folhas
Mecanismo de centralização: alinhamento automático bilateral + medição a laser
Método de descarregamento: Rolo transportador automático após o rolamento
Área total ocupada: aproximadamente 10 m × 5 m
O layout pode ser personalizado de acordo com a espessura, largura, diâmetro de laminação e espaço disponível na sua oficina.

6. Resumo

O sistema de automação de laminação de chapas metálicas SC consiste em uma máquina de laminação de chapas, dispositivo automático de carga e descargaO sistema é composto por um software de controle inteligente e módulos de detecção. Ele pode automatizar todo o processo de manuseio de chapas metálicas, desde a seleção do material, centralização, pré-dobra, laminação até o descarregamento. O sistema utiliza robôs ou métodos de manuseio por treliça e é integrado à máquina de laminação de chapas para controle. Possui laminação de alta precisão, produção estável e capacidade de operação contínua sem operador, tornando-o particularmente adequado para cenários de produção em lote, como peças cilíndricas, dutos de ar, tubos e cascos de vasos de pressão.

Aumento da capacidade de produção: O tempo de ciclo padronizado é estável e controlável, melhorando a eficiência em 1,5 a 3 vezes.
Redução da mão de obra: A força de trabalho é reduzida de 3 a 4 pessoas para 1, diminuindo a intensidade do trabalho e os custos.
Qualidade mais consistente: Maior consistência em circularidade e retidão, reduzindo o retrabalho.
Fábrica Inteligente Escalável: Pode interagir com armazéns de materiais, linhas de soldagem e sistemas MES para alcançar operações orientadas por dados.