Инновационные технологии|Wanfeng Tech.: Интеллектуальная система формования головок цилиндров из алюминиевых сплавов методом гравитационной заливки

Название технологии: Интеллектуальная система формования головок цилиндров из алюминиевых сплавов методом гравитационной заливки

Компания:Компания по развитию технологий Чжэцзян Ваньфэн, ООО

Категория:литейное оборудование, автоматизация, периферийное оборудование и интеграция

Зрелость:зрелое приложение

Тип инновации:оригинальное нововведение

Область применения:транспортные средства на новой энергии, обычные транспортные средства, аэрокосмическая промышленность

Названия и номера патентов:

Патент:Инструмент для подключения робота с функцией предотвращения столкновений

Патент №:ЗЛ202011470118.2

Патент:Приводное устройство для сервопривода наклонной машины GDC

Патент №:ЗЛ202321653344.3

Патент:Сервопривод наклона GDC с полузубчатым приводом

Патент №:ЗЛ202321653351.3

Авторские права на программное обеспечение:Система управления литьем Wanfeng MES V1.0

Программное обеспечение №:2022SR0973651

Авторские права на программное обеспечение:Программное обеспечение для отслеживания процессов Wanfeng MES V1.0

Программное обеспечение №:2022SR0974862

Интеллектуальное, современное, экономичное и высокоэффективное производство стало ключевым трендом промышленной трансформации. Благодаря реализации стратегии «Сделано в Китае 2025» и инициативы «замены роботов» производственный сектор претерпевает комплексные и глубокие структурные изменения.

Роботы в настоящее время широко используются в мировом производстве. Роботизированные автоматизированные производственные линии стали основным направлением интегрированного оборудования автоматизации и основным направлением для будущих интеллектуальных линий. Гравитационное литье под давлением, как традиционный основополагающий процесс, за последние два десятилетия претерпело скачок в автоматизации: промышленные роботы и специальное автоматизированное оборудование создают полнофункциональные автоматизированные производственные системы.

Однако головки цилиндров двигателей имеют сложную конструкцию и требуют высоких стандартов качества. Процесс гравитационной разливки имеет заметные особенности: сложный технологический процесс, высокие требования к точности разливки, необходимость непрерывной бесперебойной работы в процессе, большой вес заготовки, загрязнение выхлопными газами. Поэтому полную автоматизацию реализовать сложно. Кроме того, OEM-производители устанавливают строгие стандарты для головок цилиндров как основных компонентов трансмиссии, включая интеллектуальное производство, уровень автоматизации и согласованность готовых деталей, что повышает порог НИОКР и развертывания автоматизированных линий гравитационной разливки.

Этот интегрированный пакет оборудования включает в себя автоматическую систему подачи алюминия, тигельную печь, оборудование для дегазации, роботов для заливки, централизованную конвейерную линию, гравитационную машину для заливки с сервоприводом, поворотный стол для песчаных стержней, роботов для установки и извлечения стержней, а также роботизированные направляющие. На всей линии используется интеграция роботизированной автоматизации, позволяющая за одну остановку выполнить весь сложный рабочий процесс гравитационной заливки головки блока цилиндров: переключение тигля, дегазация расплавленного алюминия, предварительная настройка песчаного стержня, разливка с сервоприводом, извлечение отливки, маркировка заготовок и удаление сердцевины отливки. Линия полностью автоматизирована.

Автоматическая система подачи алюминия:После плавления расплавленный алюминий проходит выпуск и дегазацию перед передачей в раздаточную печь на линии разливки. Эта система заменяет традиционную транспортировку вилочным погрузчиком и мостовым краном на беспилотную транспортировку расплавленного металла. Специальная интеллектуальная система планирования подает расплавленный металл в заказанных количествах, устраняя угрозу безопасности вилочных погрузчиков и предотвращая ухудшение состава в результате повторных перемещений. Система включает в себя автоматическое переключение раздаточной печи, нагрев при постоянной температуре и высокотемпературные сверхмощные передаточные тележки для обеспечения непрерывной и стабильной подачи расплавленного алюминия.

Гравитационная разливочная машина с сервоприводом для головок цилиндров:В машине используется серводвигатель, приводящий в движение зубчатый механизм для выполнения наклонной разливки. Угол разлива вперед можно плавно регулировать в пределах расчетного диапазона, а наклон возврата поддерживает независимое регулирование скорости для каждого сегмента с плавными переходами между этапами действия. Высокоточный сервопривод обеспечивает плавный наклон, разливку без ударов и отсутствие уноса газа, что эффективно улучшает качество внутренней отливки.

Вспомогательные механизмы для гравитационной разливочной машины:Боковая форма может поворачиваться вверх на 45 градусов для облегчения внутренней очистки и распыления покрытия. Централизованная система дымоудаления собирает и обрабатывает высокотемпературные выхлопные газы из песчаных кернов в соответствии с требованиями по выбросам в окружающую среду. Защитные конструкции для защиты песчаных сердечников и конструкции для сбора мусора централизованно собирают отработанный песок, упрощая уборку на месте.

Интеллектуальная система управления охлаждением при разливке:Используя цифровое управление с обратной связью с превосходной точностью регулирования, он контролирует расход и температуру охлаждающей среды в режиме реального времени и динамически адаптирует условия охлаждения на основе заданных параметров процесса, точно соответствуя стандартам разливки с сервоприводом наклона и отвечая строгим технологическим требованиям сложных отливок головок цилиндров.

Роботизированная автоматическая разливочная ячейка:Промышленный робот, оснащенный специальным ковшом, автономно выполняет черпание расплавленного металла, очистку поверхности шлака и разливку по контуру. Точность подбора расплавленного металла контролируется на уровне ±1%, а движение разливки синхронно повторяет положение наклона гравитационной машины, что значительно повышает стабильность разливки.

RЯчейка автоматической установки стержня и извлечения отливок:объединяет предварительную установку песчаных стержней и извлечение формованной отливки в один рабочий процесс с оптимизированной логикой захвата и размещения, специально устраняющей дефекты потертостей поверхности во время установки песчаных стержней.

Устройство для очистки стержней из литейного песка: оснащен специальным приводом для декорирования, который автоматически удаляет остатки песка с внешней поверхности отливки, уменьшая попадание песка в последующую обработку и улучшая стабильность последующего процесса.

Общелинейная интеллектуальная система мониторинга и управления:На каждой станции технологического процесса имеются механизмы прогнозирования неисправностей с ранним предупреждением о ненормальной работе и звуковыми и визуальными сигналами тревоги при выходе параметров за пределы пороговых значений. Программа отладки быстрой замены обеспечивает интуитивно понятный интерфейс для эффективной смены продукта и ввода в эксплуатацию.

Система управления MES, специфичная для литья:Помимо стандартных функций управления производством, в него добавлены основные модули качества: полное отслеживание технологических данных, мониторинг и анализ такта линии, а также оповещение об аномальных тактах. Он поддерживает вызов исторических параметров процесса для отдельных машин одним щелчком мыши, помогая техническим специалистам отслеживать основные причины дефектов литья и оптимизировать производственные процессы.

1. После развертывания проект помогает клиентамснизить общее энергопотребление на 30%, увеличить общую производительность на 20%, оптимизировать 2 рабочих места и сократить 4 рабочих в смену. Система объединяет цифровые функции, включая мониторинг состояния оборудования, отслеживание мощности в реальном времени, анализ OEE, усовершенствованный контроль энергопотребления, интеллектуальную проверку оборудования, видеонаблюдение на месте и управление разрешениями персонала. Линия может легко подключаться к существующей системе интеллектуального литейного завода заказчика. Этот проект создает для клиентов интегрированную систему автоматизированного производства, революционизируя модель фрагментированного и рассредоточенного производства и значительно повышая рентабельность инвестиций. Он также стимулирует интеллектуальную трансформацию в отрасли литья алюминиевых сплавов, демонстрируя высококачественные разработки.

2. Проект отказывается от традиционного подхода с использованием ротационного разливочного робота с фиксированной точкой и инновационно использует рельсовую архитектуру разливки, соединяющую полностью автоматизированную цепочку: автоматическую передачу расплавленного алюминия, поточное рафинирование, автоматическую установку стержня, серворазливку, извлечение отливки, маркировку продукции и охлаждающий конвейер.Это значительно сокращает трудозатраты на месте, снижает трудоемкость труда и технические барьеры, а также всесторонне улучшает условия труда.

3. Линия оснащена сервогидравлической станцией, обеспечивающей выдающиеся преимущества в области энергосбережения: машина мгновенно останавливается, когда давление или расход не требуются, что позволяет избежать длительных периодов простоя на холостом ходу. Давление и расход легко регулируются визуально с помощью сенсорного экрана. Широкий диапазон регулировки позволяет двигателю работать на низкой скорости в течение длительного времени, что значительно снижает потребление энергии от источника питания. По сравнению с традиционными схемами разливки, железнодорожная линия имеетупорядоченное расположение и значительное улучшение использования производственных площадей. Этот проект имеет важное практическое значение для отрасли гравитационного литья в плане достижения полной автоматизации производства, энергосбережения и сокращения выбросов углекислого газа, сокращения выбросов загрязняющих веществ, снижения трудоемкости на начальном этапе и улучшения условий труда в цехах.

4. Проект включает в себя адаптированную для литейной отрасли систему управления MES, предоставляющую предприятиям анализ отслеживания дефектов отливки, полный контроль качества процесса и цифровой контроль производства на месте.всестороннее развитие усовершенствованного управления заводом.

5. Это интегрированное оборудование является независимо разработанным достижением компании и включает в себя множество основных технологий и соответствующие права интеллектуальной собственности. Результаты стимулируют технологические итерации в отрасли автоматизированного комплексного оборудования Китая.укрепить независимый инновационный потенциал компании и конкурентоспособность на рынкеи создать демонстрацию отраслевого приложения. Это также имеет далеко идущее стратегическое значение для оптимизации промышленной структуры производства оборудования и обработки литья, развития отечественных независимых брендов, демонстрации преимуществ «Сделано в Китае» и повышения конкурентоспособности китайской литейной продукции на международном рынке.