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鋁制品半成品需求量越來越大,作為制造商,你是否也達到了工廠產(chǎn)能的極限?
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ASCOspeed 跟蹤測速儀
NLT Automation 公司是一家德國縱剪機制造商。本文介紹了ASCOspeed冷軋測速儀在其軟合金帶材縱剪機上的應(yīng)用。借助ASCOspeed冷軋測速儀的速度測量,實現(xiàn)了縱剪機上刀軸的精確進給,從而確保了切口質(zhì)量和更低的切刀損耗。
鋁制半成品的需求比以往任何時候都要大,這些半成品的生產(chǎn)商已達到其工廠產(chǎn)能的極限?,F(xiàn)在的決定性標(biāo)準(zhǔn)是吞吐量、效率和回報率。
盡管如今采用現(xiàn)代控制系統(tǒng)的冷軋機實現(xiàn)了高工作速度,也相應(yīng)地實現(xiàn)了高吞吐量,但在精加工過程中仍有較大的合理化潛力。在這種情況下,改裝時間就顯得尤為重要。在驅(qū)動輸入側(cè),許多切割單元被設(shè)計滿足更高的帶鋼速度。為了有效地利用這一點,需要一種現(xiàn)代化的控制系統(tǒng),而且還需要一種合適的、有優(yōu)勢的光學(xué)傳感器系統(tǒng)。本文展示了德國NLT Automation公司如何滿足這些要求。
德國NLT Automation GmbH和Norder Band AG同屬于Glave集團。NLT在創(chuàng)新的分切機領(lǐng)域獲得了極大的成功。Norder Band AG是歐洲大型私營不銹鋼服務(wù)中心之一,NLT Automation不僅向該公司交付產(chǎn)品,還向世界各地的工廠運營商和設(shè)備制造商交付產(chǎn)品。
圖1:安裝了刀軸和ASCOspeed測速儀的縱剪機
縱剪機用于縱向剪切各種帶材,其關(guān)鍵的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是切邊質(zhì)量和精確的卷繞結(jié)果,這需要精確地確定當(dāng)前帶材速度。特別是對于非常柔軟的合金,刀軸的進給精度是非常重要的。這使得切刀磨損保持在較低水平,進而對邊緣質(zhì)量(關(guān)鍵字:剪切毛刺)產(chǎn)生積極影響。
圖2:活套出口處的分切軸
在許多服務(wù)中心,靈活性起著決定性的作用。不同的批次規(guī)格,不同的金屬材料和不同的切割程序構(gòu)成了在分支機構(gòu)的競爭優(yōu)勢。在這方面,NLT公司憑借其工廠技術(shù)知識和創(chuàng)新理念,在提高質(zhì)量和產(chǎn)品生產(chǎn)率的背景下不斷改進。
用于加工非不銹鋼材料,如鋁、鈦或普通鋼的設(shè)備是在Glave集團的一個公司基地上專門設(shè)計的。該設(shè)備是一臺集成多卷曲的縱切機,帶材厚度從0.30到3.00 mm。其堅固的結(jié)構(gòu)可承受重達10噸的料卷,使得設(shè)備幾乎無振動,能為多領(lǐng)域高質(zhì)量制造產(chǎn)品。
NLT Automation公司生產(chǎn)的機器的一個特殊之處在于,帶材的卷曲采用了三卷軸的方式,這樣24條帶材可以包卷的形式同時生產(chǎn)。憑借這種技術(shù),多達1.5噸的材料可以卷曲為一個卷。
小的改裝時間和不可低估的故障減小化是由PCRS30機器人提供的,它也來自NLT公司。由于機器配備了全自動的切刀,故始終確保產(chǎn)品的高質(zhì)量。
直接帶材速度測量
一個值得強調(diào)的創(chuàng)新是使用直接帶鋼速度測量。在這里,設(shè)備制造商NLT依靠光學(xué)工作原理的ASCOspeed作為速度控制器。測量儀從300毫米的距離處進行測量,沒有物理干預(yù),因此也沒有慣性。LED照明長期穩(wěn)定,免維護操作。該傳感器采用硅柵格結(jié)構(gòu)作為參考。這類似于金屬條上的線分布,不同的是柵格間距分布非常小,極為精確,長度精度為0.05%。與傳統(tǒng)的發(fā)射器類似,ASCOspeed產(chǎn)生典型的4通道信號(A, B, /A, /B),然而,可以自由縮放它們的脈沖數(shù)。
光學(xué)操作模式可容忍高達60毫米的軋制線高度變化,基準(zhǔn)距離為300毫米。因此,可借助張緊輥或類似導(dǎo)輥的操作,在軋制線高度變化的情況下無需調(diào)整測量單元,軋制線的高度變化不影響測量精度。
圖4:安裝再活套入口
相應(yīng)的線路驅(qū)動器可以通過外部電壓電源提供HTL信號,并實現(xiàn)電氣隔離,從而實現(xiàn)抗干擾操作。因此,在需要的情況下,ASCOspeed還可以提供一個單獨的帶卷計算機與必要的脈沖。刀軸的精確進給關(guān)系到剪邊質(zhì)量和刀具壽命。精確、直接的帶鋼速度測量是實現(xiàn)這一目標(biāo)的前提。
一個有趣的解決方案是使用兩個測量單元進行活套調(diào)節(jié)。根據(jù)活套入口和出口帶材長度差可計算出活套的長度。這種類型的測量方法通常優(yōu)于激光位移傳感器的直接測量活套法。因為使用激光位移傳感器,測量很快就會遇到問題。軟帶材的加工尤其具有挑戰(zhàn)性,因帶材應(yīng)在盡可能小的張力下卷繞,這是通過適當(dāng)?shù)闹苿訂卧獊韺崿F(xiàn)的。為此,ASCOspeed提供準(zhǔn)確的帶鋼速度。
通過上述創(chuàng)新,Norder Band在卷繞包裝領(lǐng)域保持了其在歐洲的市場地位,而NLT自動化則通過其在分切機械自動化方面的專業(yè)知識為此做出了貢獻。這一成功是基于Norder Band的機械組合,包括12臺切割機,所有切割機都配備了NLT自動化的機器人技術(shù),幾臺橫切機,以及用于表面精整和切邊設(shè)備。每年加工約13萬噸。格萊夫集團擁有約350名員工,是沿海地區(qū)大型的雇主之一。
總結(jié)
NLT的縱剪機或切邊機使操作者能夠?qū)崿F(xiàn)可重復(fù)生產(chǎn)和精確的切割,即使是不同批次規(guī)格和不同的帶材吞吐量時間,也可以長時間和多個帶卷的切割。在這種情況下,不僅是環(huán)的寬度公差,而且重要的是恒定的邊緣質(zhì)量(切割毛刺)和完整長度的完美卷繞模式是極其重要的。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),機械、控制和測量技術(shù)必須精確匹配。它的三卷軸卷曲機,可以同時生產(chǎn)多達24條小卷,NLT機器是一項技術(shù)專長。
PRCS30機器人實現(xiàn)了極短的改裝時間,借助全自動切刀裝配的設(shè)備,確保了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和良品率。一種新型的焊接裝置完成了這條創(chuàng)新的生產(chǎn)線。
24條窄條的成品材料寬度范圍為6.00至48.00毫米,厚度范圍為0.30至3.00毫米。包裝帶卷更換時間小于9min,運行時間小于6min,產(chǎn)量大于1.95 t/h。
現(xiàn)代控制技術(shù)和傳感器系統(tǒng)完善了工廠,工廠制造商NLT依靠光學(xué)工作的ASCOspeed作為速度控制器。完整的解決方案,讓國內(nèi)外運營商都能從中受益。
內(nèi)容摘錄于《國際鋁業(yè)期刊》2022年10月,98期