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            讓客戶更具全球競爭力!-MFC《金屬板材成形》雜志 | 金屬成形商務咨詢(北京)有限公司-MFC(深圳)沖壓與鍛造展覽會

            普瑪寶-Raytec, 永遠緊跟自動化的浪潮

            這家位于賓夕法尼亞的加工車間通過在現有的沖剪復合機的基礎上集成自動化上下料和折彎中心,大大提升了其生產能力。多年來,尋找合適的人才一直是鈑金加工車間所面臨的一個挑戰。當然,最近隨著餐館和酒店等其他經濟領域的時薪上漲,更加劇了這個挑戰,使得入門級人才的競爭更白熱化。

            為了應對這一持續趨勢,金屬制造商試圖盡可能多地投資于車間的自動化制造,讓員工能夠處理更復雜的工作。但是,對一部分人來說,這并不是一個新的戰略。Raytec在多年前就已經預見了這一趨勢,不僅引進了更高效的制造技術,而且在每次引入時都為未來實現自動化做了一番考量。

            制造者雜志《 The FABRICATOR》的讀者可能會發現Raytec這個名字很熟悉。位于賓夕法尼亞州新荷蘭的Raytec制造公司曾出現在該雜志2020年12月刊中,當時它剛在現有的一臺15kw光纖激光切割機的基礎上又購入了一臺兩萬瓦的設備。對新激光切割技術的投資與公司的成長計劃息息相關。在代加工業務穩步增長的同時,該公司也擁有自己的產品——建筑產品,如排水溝系統;以及農業產品,如給豬稱重的專用推車。(該類終端產品主要是由新荷蘭工廠提供鈑金零件加工,其他工廠的產能則用來支撐建筑產品所需的沖壓和滾壓成型加工。)

            在這篇報道發表后,Raytec公司又添置了一臺30千瓦的激光切割機。Glen Zimmerman是該公司的所有者之一,也是創始人Raymond的兒子(Raymond也正是Raytec名字中的“Ray”的由來)。他說他明白更高效的激光切割會給他的公司帶來競爭優勢。這也使得他能夠抓住市場需求旺盛的時機將手頭的15千瓦的激光切割機出手,越來越多的加工車間選擇退出已經成為比拼高功率激光切割能力的賽場。

            但所有這些激光切割功率都給折彎操作帶來了額外的負擔。只是單純購買折彎機并不是解決問題的辦法,因為找到有經驗的折彎機操作員,哪怕只是有興趣學習的人,并不是那么容易。

            Zimmerman說道:“我們很快就意識到,我們必須繼續在自動化的道路上不斷前行才能取得成功?!??!爱敃r我們打算在沖剪復合機上集成一個碼垛機器人。當時,我們還沒有真正考慮過自動板材折彎,至少在我們有機會進行一些非常適合這種設備的加工之前,我們是沒有考慮過的?!?/p>

            該公司的初衷就是朝著更自動化的未來發展。作為該理念的邏輯延伸,該公司選擇在一臺購于2015年的普瑪寶 Shear Genius SGe8沖剪復合機的基礎上增加一臺折彎中心。復合機上的碼垛機器人讓設備操作員不用再從事材料搬運工作,從而使得操作員可以同時運行一臺甚至兩臺其他設備。機器人和與之相連的折彎中心共同轉化為一個系統,在這個系統中,零件可以在不需要任何人工干擾的情況下進行沖裁、沖孔和成型。人們第一次接觸零件,是在成品離開折彎中心或沖剪復合機(如果不需要成型))的時候。

            2020年,Raytec公司決定追求全面自動化。安裝了一個14工位的料塔,為沖壓/剪切單元供料,取代了單一的托盤上下料系統;普瑪寶伺服電動折彎中心EBe Express Bender;一個分揀碼垛機器人,用于幫助從SGe上取下零件;以及兩個單元之間的緩沖站,以確保工件從一個加工站順暢的進入到另一個工作站。
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            打造全新的生產線

            盡管年代久遠,沖剪復合機仍然是打造全新的自動化生產線的可行選項。畢竟,這是Raytec公司最早引入的加工單元之一,能夠在沒有操作員的情況下實現熄燈作業。

            Zimmerman特別表示,該設備的零件分揀功能簡化了生產。SGe有兩個30×60英寸的落料口用于從骨架上剝離的中等大小的零件,以及一個交叉傳送帶,用于獲取較小的零件并將其運送到工作臺下面的五個箱子中的某個箱子中。

            要增加一臺與沖剪復合機相連的原材料存儲料塔并不難,因為在設備附近有放置它的空間。但是,整條生產線必須經過精確的規劃。

            普瑪寶銷售經理Fred Cooke表示:“挑戰在于整線長度不能超出卷簾門?!?nbsp;“因此,我們在客戶定制的配置中提供了標準組件?!?/p>

            SGe8的尺寸是14英尺。相應的,連接到設備的FLS1540單張板材輸送系統和分揀/碼垛機器人系統也可以適應該零件尺寸。為折彎機提供進給的分揀中心也必須可以容納14英尺零件,從而將激光切割坯料輸送到折彎系統進行加工。

            但是,折彎中心的設計需要調整。折彎中心的設計從149.6英寸擴大到153.5英寸,以適應Raytec定期制造的特定零件。

            Zimmerman說,為了給所有這些設計騰出空間,他們把一些設備移到了一邊。這對整個生產線來說都很合適,他們能夠將所有設備都放在卷簾門的右側。

            生產線如何工作

            這條生產線的官方名稱為PSBB(沖孔、剪切、緩沖和折彎)生產線,緩沖功能有助于加快生產速度,使一切順利通過生產線。例如,對于不需要在SGe上進行大量沖壓或成型的零件,剪切速度可以非??斓爻^碼垛機器人。為了避免這種情況,零件在從沖剪復合機上釋放后會被緩沖,在那里它們會被固定,直到機器人可以碼垛零件,以便為折彎中心供料或在不需要成形的情況下退出。

            Zimmerman說:“編程軟件可以讓你運行設備并最大限度地提高產量,而不用擔心系統中的潛在瓶頸?!?/p>

            Zimmerman表示,折彎中心前的一堆零件并不太令人擔憂,因為EBe的操作速度大概能達到沖剪復合機的兩到三倍,特別是當SGe在從事壓印或上頂成型時。

            與傳統的折彎機不同,折彎中心不需要操作員來處理工件。零件抓手將板材抓取到工作臺上并放置在板材夾鉗之間,然后板材夾鉗下降并將工件夾緊到位,材料從另一側伸出。

            金屬板就位后,設備的折彎刀片上下移動以折疊金屬。對于大多數操作,決定最終折彎角度和半徑的是折彎刀片的運動,而不是刀具的形狀。

            金屬距離模具越遠,設備上被稱為喉口的區域,產生的法蘭就越高。喉口越深,法蘭就越高。折彎中心上的最大折彎高度約為8英寸。

            Zimmerman說, EBe不能處理所有的加工,比如非常窄的零件,因為這些零件沒有為零件抓手提供足夠的空間來抓取它,也沒有足夠的寬度來延伸到夾鉗之外。盡管這樣,EBe仍然是一種非常通用的工具,能處理各種各樣的加工,生產尺寸包括從門到13英尺的零件,并且在一次輪班中能夠保持連續工作。

            整個PSBB生產線僅需由一個人操作。Zimmerman補充道,除了生產力和一致性的提高外,完整的生產線還帶來了更安全的操作,因為在材料從折彎中心下來之前,不需要任何人來處理材料。

            Zimmerman說:“在編程方面,這需要不同程度的前期經驗,但結果是值得的。你可以在辦公室以比傳統制造方法更可預測和控制的方式決定結果?!??!澳悴槐匾蕾嚥僮鲉T的專業知識或技能?!?/p>

            折彎中心不僅為Raytec打開了成型能力,還打開了新的商機之門。

            “在我們的客戶方面,我們正在尋找方法來彌補錯過的機會。我們發現其中一個機會就是,在代加工市場,集成折彎生產線非常少。擁有完全集成的折彎生產能力,正是這個行業所欠缺的。這讓我們能夠打開中小型市場?!?nbsp;Zimmerman說。

            革命尚未成功

            隨著其新的自動化生產線投入運營,接下來Raytec公司是不是該花一點時間來分析新投資的影響了呢?事實并非如此。這家金屬制造商正在推進其現有的4.6萬平方米廠房的擴建。

            Zimmerman說-預計將在今年春末或夏初擴展18,000平方英尺,然后在今年夏末再增加28,000平方英尺。到今年秋天,Raytec的規模將翻一番。

            他說:“我們希望將一些業務稍微分散一點,以提高效率?!?/p>

            兩臺激光切割機將被移到首期擴建的廠房中。這兩臺設備都將連接到自動材料存儲和回收料塔,使它們能夠最大限度地縮短切割時間,進一步減少勞動力。

            隨著二期擴建的落成,Raytec正在尋求將按長度切割的線圈自動供料系統集成到沖壓/剪切/折彎生產線上。Zimmerman補充道,我們也計劃將現有的沖壓/剪切復合機移走,然后購買一臺新機型替代。這樣,作為單機的沖壓/剪切系統可以與料塔連接,以實現進一步的無人值守操作。該單元將作為下料和成型小零件的備選項。

            自動化計劃并沒有止步于此。由于普瑪寶能夠集成和構建向后兼容的全自動化系統,因此Night Train FMS午夜快車自動化材料存儲和檢索系統被視為真正將獨立的沖壓/剪切單元和沖壓/剪切/折彎生產線連接在一起的最后一步。

            Zimmerman說:“我們的目標是能夠從卷料到板材進入任何一臺設備,從板材存儲進入任何一臺設備上的沖壓,然后將沖壓零件放回午夜快車海量料庫進行存儲?!?/p>

            目前,Raytec大約有14名員工負責其金屬制造業務。這一數字不會隨著對進一步自動化的投資而發生巨大變化。

            Zimmerman無法預測未來,但他知道Raytec需要繼續提高生產力和靈活性,而不是在未來增加人力。這是公司一直以來的計劃,也將在短期內繼續指導公司前行。

            這篇文章的部分內容被用于2023年3月出版的《the FABRICATOR》雜志。

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