Інноваційні технології|Wanfeng Tech.: Інтелектуальна система лиття для формування головок циліндрів з алюмінієвого сплаву за допомогою гравітаційного лиття

Назва технології: Інтелектуальна система формування головок блоку циліндрів з алюмінієвого сплаву шляхом гравітаційного лиття

Компанія:Zhejiang Wanfeng Technology Development Co., Ltd.

Категорія:ливарне обладнання, автоматизація, периферійне обладнання та інтеграція

Зрілість:зрілий додаток

Тип інновації:оригінальне нововведення

Область застосування:автомобілі з новою енергією, звичайні транспортні засоби, аерокосмічна промисловість

Назви та номери патентів:

Патент:інструмент для підключення робота з функцією запобігання зіткненням

№ патенту:ZL202011470118.2

Патент:пристрій приводу для сервоприводу нахилу GDC машини

№ патенту:ZL202321653344.3

Патент:сервопривод нахилу GDC машини з полуредукторним приводом

№ патенту:ZL202321653351.3

Авторські права на програмне забезпечення:Система управління кастингом Wanfeng MES V1.0

Номер програмного забезпечення:2022SR0973651

Авторські права на програмне забезпечення:Програмне забезпечення відстеження процесів Wanfeng MES V1.0

Номер програмного забезпечення:2022SR0974862

Інтелектуальне, сучасне, економічне та високоефективне виробництво стало основним трендом промислової трансформації. З реалізацією стратегії «Зроблено в Китаї 2025» та ініціативи «заміна роботів» виробничий сектор зазнає всебічних і глибоких структурних змін.

Зараз роботи широко використовуються у світовому виробництві. Роботизовані автоматизовані виробничі лінії стали основним напрямком інтегрованого обладнання для автоматизації та основним напрямком майбутніх розумних ліній. Гравітаційне лиття під тиском, як традиційний основний процес, зазнало стрибків у автоматизації за останні два десятиліття, коли промислові роботи та спеціальне автоматизоване обладнання будують повністю автоматизовані виробничі системи.

Однак головки циліндрів двигунів мають складну конструкцію та вимогливі стандарти якості. Процес гравітаційного розливу має помітні особливості: складний робочий процес, високі вимоги до точності розливу, необхідність безперервної плавної роботи під час процесу, велика вага заготовки та забруднення вихлопними газами. Тому загальну автоматизацію важко реалізувати. Крім того, виробники комплектного обладнання встановлюють суворі стандарти на головки блоку циліндрів як основні компоненти трансмісії, що охоплює інтелектуальне виробництво, рівень автоматизації та узгодженість готових деталей, підвищуючи рівень досліджень і розробок і розгортання автоматизованих ліній гравітаційного лиття.

Цей інтегрований пакет обладнання охоплює автоматичну систему подачі алюмінію, тигельну піч для витримування, обладнання для дегазації, розливні роботи, централізовану конвеєрну лінію, сервогравітаційну розливну машину, поворотний стіл піщаного сердечника, роботи для встановлення та екстрагування керна, а також ковзаючі доріжки. Уся лінія використовує автоматизовану автоматизовану інтеграцію, щоб завершити за одну зупинку повний складний робочий процес гравітаційного заливання головки циліндра: перемикання тиглів, дегазація розплавленого алюмінію, попереднє налаштування піщаного сердечника, заливка сервоприводу, вилучення лиття, маркування заготовки та видалення серцевини. Ця лінія забезпечує безлюдне виробництво.

Автоматична система подачі алюмінію:після плавлення розплавлений алюміній проходить через випуск і дегазацію перед тим, як бути переміщеним у витримувальну піч на лінії лиття. Ця система замінює традиційне транспортування вилковим навантажувачем і мостовим краном безпілотним транспортуванням розплавленого металу. Спеціальна інтелектуальна система планування подає розплавлений метал у замовлених кількостях, усуваючи загрозу безпеці навантажувача та запобігаючи погіршенню складу внаслідок повторних переміщень. Система об’єднує автоматичне перемикання печі утримання, нагрівання постійної температури та високотемпературні важкі транспортні візки для забезпечення безперервної та стабільної подачі розплавленого алюмінію.

Сервонахильна гравітаційна розливна машина для головок циліндрів:машина використовує серводвигун, що приводить в рух редукторний механізм для виконання перекидної розливки. Кут потоку вперед можна плавно регулювати в межах проектного діапазону, а зворотний нахил підтримує незалежно змінну швидкість на сегмент із плавними переходами між етапами дії. Високоточний сервопривід забезпечує плавний нахил, розлив без ударів і відсутність залучення газу, що ефективно покращує якість внутрішнього лиття.

Допоміжні механізми гравітаційної розливної машини:бокова форма може повертатися вгору на 45 градусів для легкого внутрішнього очищення та розпилення покриття. Централізована система димовидалення збирає та очищає високотемпературні вихлопні гази з піщаних кернів, щоб відповідати вимогам екологічних викидів. Екранування піщаної серцевини та конструкції для збору відходів збирають відпрацьований пісок централізовано, що спрощує очищення на місці.

Інтелектуальна система контролю охолодження для розливу:використовуючи цифрове замкнуте керування з чудовою точністю регулювання, він контролює потік і температуру охолоджувального середовища в режимі реального часу та динамічно адаптує умови охолодження на основі попередньо встановлених параметрів процесу, точно відповідаючи стандартам сервоприводу нахилу заливки та задовольняючи вимогам процесу складних відливок головок циліндрів.

Роботизована автоматична розливна камера:промисловий робот, оснащений спеціальним ковшем, автономно виконує зачерпування розплавленого металу, зняття поверхневого шлаку та розлив за контуром. Точність прийому ваги розплавленого металу контролюється на рівні ±1%, а рух заливки синхронно відповідає нахилу гравітаційної машини, що значно покращує стабільність заливки.

RОботичний автоматичний осередок для встановлення стрижнів та екстракції лиття:інтегрує попереднє налаштування піщаної серцевини та вилучення сформованої виливки в один робочий процес, з оптимізованою логікою захоплення та розміщення, спеціально спрямованої на дефекти поверхневого задиру під час розміщення піщаної серцевини.

Пристрій для очищення серцевини з ливарного піску: оснащений спеціальним актуатором декорування, який автоматично видаляє залишки піску із зовнішніх поверхонь виливка, зменшуючи вплив піску на подальшу обробку та покращуючи стабільність процесу.

Інтелектуальна система моніторингу та управління по всій лінії:кожна станція в процесі включає механізми прогнозування несправностей із раннім попередженням про ненормальну роботу та звуковими та візуальними сигналами тривоги для параметрів, що виходять за межі порогових значень. Програма налагодження швидкої зміни надає інтуїтивно зрозумілий інтерфейс для ефективної зміни продукту та введення в експлуатацію.

Спеціальна для кастингу система керування MES:Крім стандартних функцій управління виробництвом, він додає основні модулі якості: відстеження даних повного процесу, моніторинг і аналіз такту лінії та попередження про ненормальний такт. Він підтримує одним клацанням миші відновити історичні параметри процесу для окремих машин, допомагаючи технікам відстежувати першопричини ливарних дефектів і оптимізувати виробничі процеси.

1. Після розгортання проект допомагає клієнтамзменшити загальне споживання енергії на 30%, збільшити загальну потужність на 20%, оптимізувати 2 робочих місця та скоротити 4 працівників на зміну. Система об’єднує цифрові функції, включаючи моніторинг стану обладнання, відстеження потужності в режимі реального часу, аналіз OEE, уточнене керування енергією, інтелектуальну перевірку обладнання, відеоспостереження на місці та керування дозволами персоналу. Лінія може легко підключатися до існуючої системи інтелектуального ливарного заводу клієнта. Цей проект створює інтегрований автоматизований виробничий тест для клієнтів, революціонізуючи модель фрагментованого та розпорошеного виробництва та значно покращуючи рентабельність інвестицій. Він також стимулює інтелектуальну трансформацію в промисловості лиття алюмінієвих сплавів, забезпечуючи демонстрацію високоякісної розробки.

2. Проект відмовляється від традиційного підходу роторного розливного робота з фіксованою точкою та інноваційно використовує рейково-ковзну розливну архітектуру, що з’єднує повністю автоматизований ланцюг: автоматичне переміщення розплавленого алюмінію, поточне рафінування, автоматичне налаштування серцевини, серворозлив, екстракція лиття, маркування продукту та охолоджуючий конвеєр.Це значно скорочує робочу силу на місці, знижує інтенсивність робітників і технічні бар’єри, а також всебічно покращує середовище в майстерні.

3. Лінія оснащена сервогідравлічною станцією з видатними перевагами енергозбереження: машина миттєво зупиняється, коли тиск або потік не потрібні, уникаючи тривалої роботи на холостому ході. Тиск і потік візуально регулюються за допомогою сенсорного екрана за допомогою простого керування. Широкий діапазон регулювання дозволяє двигуну працювати на низькій швидкості протягом тривалого часу, значно скорочуючи споживання енергії джерелом живлення. У порівнянні з традиційними розливними схемами, рейкова лінія маєвпорядковане розміщення та значно покращене використання площі заводу. Цей проект має важливу практичну цінність для промисловості гравітаційного лиття в досягненні повністю автоматизованого виробництва, економії енергії та скорочення вуглекислого газу, скорочення викидів забруднюючих речовин, зниження інтенсивності роботи на фронті та покращення умов праці в цеху.

4. Проект включає індивідуальну систему управління MES для ливарної промисловості, що забезпечує підприємства аналізом відстеження дефектів лиття, відстеженням якості повного процесу та цифровим контролем виробництва на місці,всебічне підвищення рафінованого управління фабрикою.

5. Це інтегроване обладнання є результатом незалежної розробки компанії з багатьма основними технологіями та відповідними правами інтелектуальної власності. Результати стимулюють технологічну ітерацію в індустрії автоматизованого інтегрованого обладнання Китаю,зміцнення незалежних інноваційних можливостей компанії та конкурентоспроможності на ринкуі створити галузеву демонстрацію програми. Він також має далекосяжне стратегічне значення для оптимізації промислової структури виробництва обладнання та обробки лиття, розвитку вітчизняних незалежних брендів, демонстрації переваг «Зроблено в Китаї» та підвищення конкурентоспроможності китайських ливарних виробів на міжнародному ринку.